WO2003053591A1 - Bomba de precompresión de altura reducida - Google Patents

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WO2003053591A1
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piston
rod
shell
elastic element
precompression
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PCT/ES2002/000556
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Pere Parés Montaner
Victor Ribera Turró
Haydee Martorell Pena
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Saint-Gobain Calmar S.A.
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    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/025—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape
    • F16F1/028—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape cylindrical, with radial openings
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    • B05B11/1077—Springs characterised by a particular shape or material

Definitions

  • the invention relates to a precompression pump comprising: - a nozzle defining a pump body and inside which there is a pumping chamber,
  • the piston having a lower outer sealing lip, where the lower outer sealing lip is suitable for traversing the inside of the shell, and an inner sealing lip that bends a central hole of the piston,
  • a pumping rod suitable for traversing the central hole, where the pumping rod is hollow and has a communication conduit inside which is suitable for communicating the pumping chamber with the outside, - a fixing device suitable for fixing the shell to a container, the fixing device defining an upper retention partition,
  • precompression pumps allow a precompression spray of liquids contained in a container.
  • Precompression pumps are known, used to spray all kinds of liquids, for example perfumery products, cosmetics, cleaning products, pharmaceuticals, etc.
  • the device 'precompression is a device which ensures that the output of the liquid to the outside takes place only when it is already subjected placed at a certain minimum pressure inside the pumping chamber. In this way, an outlet of liquid at a higher pressure is ensured, which, for example, makes it possible to improve its subsequent spraying.
  • precompression spraying is known, and various precompression pumps are known that are suitable for precompression spraying.
  • a spray pump with precompression device is described.
  • US 4,856,677, US 4,941,595 and US 5,234,135, which are incorporated herein by reference other spray pumps are described which include precompression devices.
  • precompression pumps must have small sizes. This requirement is particularly important in the case of its use in cosmetic or perfume products, since in this case it is desired to minimize the aesthetic impact caused by the entire pumping mechanism. In particular it is important to reduce the height of the assembly. Logically, any design that allows the manufacture of a precompression pump of reduced height must always be compatible with the usual requirements in this type of products, such as low production cost, low number of parts to assemble, high spray reliability, etc.
  • the object of the invention is to provide a precompression pump of reduced height.
  • it is intended to provide a pump similar to that described in EP 737,519, but of a lower height.
  • This purpose is achieved by means of a precompression pump of the type indicated at the beginning characterized in that said second elastic element has an upper support point applied directly on said rod, where said upper support point is above said upper retaining wall.
  • the second elastic element is responsible for making the precompressive force on the piston, the rod being its support point.
  • the piston is suitable for moving between a superior position (or extended position) and a lower position (or retracted position), and has an upper outer sealing lip, arranged above the lower outer sealing lip, and the shell It has a ventilation hole located at a height such that it is between the upper and lower outer sealing lips when the piston is in the upper position, and such that it communicates the interior of the container with the environment when the piston is in the lower position.
  • the precompression pump must have an air passage that allows the pumped liquid to be replaced by air inside the container.
  • a lateral hole is preferably available between both outer sealing lips, as indicated above.
  • the precompression pump has a cover arranged next to the shell and the fixing device, where the cover is suitable for being enclosed in the shell so that the piston is retained by the cover inside the shell.
  • precompression pumps usually have a series of common elements, usually standardized, that comprise most of the functional elements of the pump, and that are housed inside the nozzle, such as the inlet valve, the piston, the pumping rod, the elastic elements, etc.
  • these elements are the spray cap and the fixing device.
  • the manufacturing process can be carried out in two stages: a first stage in which the common elements are assembled, and a second stage in which the "pump is customized" by adding the specific elements for a given application. .
  • this stage manufacturing system it is convenient that the set of common elements be assembled in such a way that it can be handled without disassembly.
  • the cover serves as a support point for the piston, so that the piston is in contact with the cover due to the force exerted on it by the first elastic element.
  • the piston retains the rod, preventing the rod from leaving the shell completely.
  • the assembly thus assembled can be manipulated and stored, so that the second stage of assembly can be carried out independently, both in time and in place.
  • the rod is composed of two pieces: the rod itself and a stop that is attached to the lower end of the rod. In this case it is possible for the piston to retain the rod based on coming into contact with the stop. It should be understood, therefore, that the stop is part of the rod.
  • the cover advantageously has a support area on which the piston rests when it is in the upper position (that is, in the extended position).
  • the height between the support area and the lower end of the shell determines the volume of the pumping chamber. In this way it is possible to have pumps of different pumping capacities by changing a single piece: the cover.
  • the second elastic element is of the same material as the rod and is attached to the rod in such a way that they form a single piece.
  • this piece is made of a plastic material and is usually manufactured by injection. In this way, apart from reducing the assembly assembly cost, the manufacturing cost of the components can also be reduced, since the second elastic element and the rod are obtained from a single manufacturing process.
  • the second elastic element may be of any other type, such as a conventional helical spring, of metallic material.
  • Metal helical springs have, for their part, a series of well-known but also important advantages, such as the maintenance of elastic properties over time, the possibility of making significant efforts compared to their size, the ease of modifying the effort that the spring should make based on modifying its geometry, etc.
  • the rod has an annular projection whose outer edge is extended by a cylindrical surface parallel to the rod, where the cylindrical surface has grooves such that allow the cylindrical surface to be compressed in the direction of the longitudinal axis in a reversible manner, such that the cylindrical surface defines the second elastic element.
  • the annular projection thus defines the upper support point of the second elastic element.
  • the cylindrical surface extends from this annular projection so that it forms as a sleeve or shell of the rod. Between the cylindrical surface and the rod there is a hollow space that is large enough to ensure that the cylindrical surface can move in the direction of the longitudinal axis without rubbing against the rod. The opposite end of the cylindrical surface rests on the piston.
  • the presence of grooves in the cylindrical surface means that when the cylindrical surface is subjected to compression in the direction of the longitudinal axis, it collapses, reducing its length. This collapse is however reversible, thanks to the elastic properties of the plastic material used in its manufacture. Therefore, the cylindrical surface can exert a force in the direction of the longitudinal axis in a similar way as a conventional helical spring would.
  • the grooves are arranged in a plurality of planes perpendicular to the longitudinal axis, where between each pair of grooves of the same plane there is a joining area comprised in the same plane, and where each joining zone of a given plane is sandwiched between two Slots of the planes adjacent to the given plane.
  • each of the planes per- Pendicular there are two slots.
  • the grooves are advantageously much larger than the joining areas so that in a plane perpendicular to the longitudinal axis that contains some grooves most of the cylindrical surface is really groove, and there are only small sections of material that form the joining areas. .
  • the grooves are offset at a certain angle so that the joint area faces a groove. In this way, when exerting a compression effort on the cylindrical surface, the joining area moves towards the grooves that surround it, thus generating an elastic deformation.
  • Fig. 1 a view of a longitudinal section of a first embodiment of a precompression pump according to the invention, with the rod fully extended.
  • Fig. 2 a view of a longitudinal section of the pump of Fig. 1, with the rod partially retracted and rotated 90 °.
  • FIG. 3 a view of a longitudinal section of the pump of Fig. 1, with the rod fully retracted.
  • Fig. 7 a view of a longitudinal section of a third embodiment of a precompression pump according to the invention, with the rod fully extended.
  • Fig. 8 a view of a longitudinal section of a rod according to the invention.
  • Fig. 9 a view of a longitudinal section of the rod of Fig. 8, rotated 90 °.
  • Fig. 10 a perspective view of the stem of Fig. 8.
  • Fig. 11 a view of a longitudinal section of a fourth embodiment of a precompression pump according to the invention, with the rod of Fig. 8, fully extended
  • Fig. 12 a view of a longitudinal section of the pump of Fig. 11, with the rod fully retracted and rotated 90 °.
  • Figs. 13 and 14 Fig. 13 fully corresponds to Fig. 11, and is presented again to facilitate comparison with the pump of Fig. 14, which has a longer length cover.
  • a first embodiment of a precompression pump according to the invention is shown in Figures 1 to 3.
  • the pump comprises a nozzle 1 that defines a pump body. Inside the nozzle 1 a pumping chamber 3 is defined.
  • the nozzle 1 has an inlet valve 5 disposed at its lower end. The upper end of the shell 1 is open.
  • the inlet valve 5 may be of any type known as for example a ball valve as shown in Figs.
  • the inlet valve 5 has some ball retention system, to prevent it from leaving its housing. These retention systems are conventional and have not been represented in all figures. An example thereof can be seen in Figs. 11 to 14.
  • the pumping chamber 3 is closed, in its upper part, by a piston 7.
  • the piston 7 has a lower outer sealing lip 9 that runs through the inner surface of the shell 1 when the piston 7 is displaced in the direction of the longitudinal axis 11 defined by the shell 1.
  • the piston 7 has an upper outer sealing lip 13, which is separated from the lower outer sealing lip 9 a distance such that when the piston 7 is in its extended position between both outer sealing lips 9 and 13 is a ventilation hole 15.
  • the piston 7 has a central hole 17 and an inner sealing lip 19 which bends the central hole 17.
  • a pumping rod 21 runs through the central hole 17.
  • the pumping rod 21 can move in the direction of the longitudinal axis 11 along the central hole 17.
  • the pumping rod 21 is subs- tancially a tube whose interior defines a communication conduit 23 that is apt to communicate the pumping chamber 3 with the outside or, more specifically with a plug 25 that includes a spraying device 27.
  • the rod 21 in turn defines a longitudinal axis which is coincident with the longitudinal axis 1 1 defined by the shell 1.
  • a stop 29 At the lower end of the rod 21 there is a stop 29. This stop 29 can be mounted on the rod 21 in various ways, such as friction, by encycling , or by a combination of both.
  • a first helical spring defines a first elastic element 31 which is supported by a end, at the bottom of the shell 1 and at the other end in the bowl of the stop 29. This first helical spring tends to move the assembly formed by the rod 21, the stop 29 and the piston 7 towards its extended position, in general out of the shell 1.
  • the upper end of the shell 1 is open. Through said upper end, the various common components that form the precompression pump can be introduced into the nozzle 1: the ball of the inlet valve 5, the first helical spring and the assembly formed by the rod 21, the stop 29 and the piston 7.
  • a cover 33 is inserted, which is retained at the upper end of the shell 1, for example by means of an encycling mechanism.
  • the cover 33 has a support zone 35 on which the piston 7 rests, which is driven out due to the force of the first helical spring. This way you avoid that the common components of the precompression pump are removed and the assembly thus assembled can be handled and stored without problems.
  • the cover 33 allows the manufacture of precompression pumps of various pumping capacities, in which all the elements are commuting except for said cover 33. Effectively by manufacturing a cover 33 having the support zone 35 more A precompression pump with a lower pumping capacity can be obtained near the bottom of the nozzle 1, since the piston 7, when in its uppermost position, will define a smaller volume of the pumping chamber 3 and, therefore, therefore, the amount of liquid pumped will be less.
  • a plug 25 is mounted which has a spray device 27. Both the plug 25 and the spray device 27 are independent of the present invention, so that they can be any.
  • a fixing device 37 is available.
  • Various fixing devices 37 compatible with the present invention are possible.
  • a metal ferrule can be used, which has an upper retaining partition 39 that rests on the upper end of the shell 1, for example as seen in Figs. 1-3, 7, and 11-14.
  • Another possible fixing device 37 is a device such as that shown in Figures 4 to 6, and which is described in documents ES P9900578 and ES P200000557, which are incorporated herein by reference.
  • This fixing device 37 also has an upper retaining wall 39 that rests on the upper end of the shell 1.
  • the fixing devices 37 also have a horizontal closing surface 41 which is the one facing the upper edge of the container, possibly separated from said upper edge of the container 'by a seal 43.
  • a capsule 45 is preferably used as described in ES P200100471, which is incorporated herein by reference.
  • a second elastic element 47 is provided that forces the piston 7 towards the pumping chamber 3. In this way the piston 7 tends to compress the liquid contained in the pumping chamber 3 and only when said liquid reaches a certain minimum pressure , the resulting force will be able to overcome the force of the second elastic element 47, moving the piston 7 upwards and allowing the liquid contained in the pumping chamber 3 to move towards the communication conduit 23 and the communication conduit 23 outside. through the plug 25 and the spraying device 27.
  • the second elastic element 47 may be a conventional helical spring, as shown in Figure 7.
  • the upper bearing point 49 of the second elastic element 47 is applied directly to the rod 21 and is above the upper retaining wall 39. In this way it is possible to reduce the height of the entire assembly.
  • the second elastic element 47 is of the same material as the rod 21 and is attached to the rod 21 in such a way that they form a single piece. In fact the assembly is obtained by plastic injection, so that a single physical piece simultaneously performs the functions of the rod 21 and the second elastic element 47.
  • An example of this second elastic element 47 can be seen in Figures 1 to 6 and 11 to 14 and, in greater detail in Figures 8 to 10. In the indicated examples it can be seen that the rod 21 has an annular projection 51 whose outer edge is extended by a cylindrical surface 53 parallel to the rod 21.
  • the cylindrical surface 53 forms as a sleeve or envelope around the body of the rod 21.
  • This cylindrical surface 53 has grooves 55 joined together and separated from each other by two joining areas 57.
  • Each pair of grooves 55 with their respective joining areas 57 they define a "floor” of the cylindrical surface 53.
  • In the next "floor” there are again two grooves 55 with two joining areas 57. However, they are offset with respect to those of the previous floor of ma nera that the areas of union 57 of a given floor are interspersed between slots 55 of the adjacent floors.
  • the lower end of the second elastic element 47 rests directly on the piston 7. In this way the force of the second elastic element 47 directly to the piston 7, which is the one that must effectively be subjected to elastic stress.
  • the operation of the precompression pump is as follows. Starting from a resting position, in which the rod 21 is in its upper or extended position, and which corresponds to figures 1, 4, 7, 11 and 13, the movement of the rod 21 downwards begins. The liquid inside the pumping chamber 3 is compressed so that its pressure increases rapidly. If the rod 21 continues to descend, the piston 7 already experiences an upward force, due to the pressurized liquid, which overcomes the force of the second elastic element 47, whereby the piston 7 (specifically the inner sealing lip 19) stops lean on the bowl (on its inner conical surface) of the stop 29 and the liquid passage to the communication conduit 23 opens.

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Abstract

Bomba de precompresión de altura reducida. La bomba comprende: -una coquila (1) que incluye una cámara de bombeo (3), y una válvula de entrada (5), -una pistón (7) con un labio de estranqueidad exterior inferior (9) y un labio de estanqueidad interior (19), que rebordea un orificio central (17) del pistón (7), -un vástago (21) de bombeo hueco, que recorre el orificio central (17), y que presenta un conducto de communicación (23) entre la cámara de bombeo (3) y el exterior, -un dispositivo de fijación (37), con un tabique superior de retención (39), que fija la coquilla (1) a un envase, -un primer elemento elástico (31) alojado en la coquilla (1) y un segundo elemento elástico (47), que tiene un punto de apoyo superior (49) aplicado directamente sobre el vástago (21), y que está pour encima del tabique de retención (39).

Description

BOMBA DE PRECOMPRESION DE ALTURA REDUCIDA
DESCRIPCIÓN
Campo de la invención
La invención se refiere a una bomba de precompresión que comprende: - una coquilla que define un cuerpo de bomba y en cuyo interior hay una cámara de bombeo,
- una válvula de entrada dispuesta en el extremo inferior de la coquilla,
- un pistón, el pistón presentando un labio de estanqueidad exterior inferior, donde el labio de estanqueidad exterior inferior es apto para recorrer el interior de la coquilla, y un labio de estanqueidad interior que rebordea un orificio central del pistón,
- un vastago de bombeo, apto para recorrer el orificio central, donde el vastago de bombeo es hueco y presenta un conducto de comunicación en su interior que es apto para comunicar la cámara de bombeo con el exterior, - un dispositivo de fijación apto para fijar la coquilla a un envase, el dispositivo de fijación definiendo un tabique superior de retención,
- un primer elemento elástico alojado en la coquilla y un segundo elemento elástico.
Estas bombas de precompresión permiten efectuar una pulverización con precompresión de líquidos contenidos en un envase.
Estado de la técnica
Son conocidas las bombas de precompresión, empleadas para pulverizar toda clase de líquidos, por ejemplo productos de perfumería, cosméticos, de limpieza, productos farmacéuticos, etc.
En general el dispositivo' de precompresión es un dispositivo que garantiza que la salida del líquido al exterior únicamente se realiza cuando éste ya está so- metido a una presión determinada mínima en el interior de la cámara de bombeo. De esta manera se asegura una salida de líquido a mayor presión lo que, por ejemplo, permite mejorar la posterior pulverización del mismo.
La técnica de la pulverización con precompresión es conocida, y son cono- cidas diversas bombas de precompresión que son aptas para realizar pulverizaciones con precompresión. Por ejemplo en el documento EP 737.519 A2, que se incorpora en la presente por referencia, se describe una bomba de pulverización con dispositivo de precompresión. Asimismo en los documentos US 4.856.677, US 4.941.595 y US 5.234.135, que se incorporan a la presente por referencia se des- criben otras bombas de pulverización que incluyen dispositivos de precompresión. En general las bombas de precompresión deben de tener tamaños reducidos. Esta exigencia es particularmente importante en el caso de su utilización en productos cosméticos o de perfumería, ya que en este caso se desea minimizar el impacto estético provocado por todo el mecanismo de bombeo. En particular es importante reducir la altura del conjunto. Lógicamente cualquier diseño que permita la fabricación de una bomba de precompresión de altura reducida debe ser siempre compatible con los requisitos usuales en este tipo de productos, como son bajo coste de producción, bajo número de piezas a ensamblar, elevada fiabilidad de pulverización, etc.
Sumario de la invención
La invención tiene por objeto proporcionar una bomba de precompresión de altura reducida. En particular se pretende proporcionar una bomba similar a la des- crita en el documento EP 737.519, pero de menor altura. Esta finalidad se consigue mediante una bomba de precompresión del tipo indicado al principio caracterizada porque dicho segundo elemento elástico tiene un punto de apoyo superior aplicado directamente sobre dicho vastago, donde dicho punto de apoyo superior está por encima de dicho tabique superior de retención. Efectivamente el segundo elemento elástico es el responsable de hacer la fuerza de precompresión sobre el pistón, siendo su punto de apoyo el vastago. Al permitir que el punto de apoyo superior esté por encima del tabique superior de retención, se puede reducir la altura del conjunto, ya que se aprovecha el espacio existente por encima del tabique superior de retención, que usualmente queda cubierto por un tapón de pulverización y en el cual normalmente únicamente se extiende el vastago de la bomba.
Preferentemente el pistón es apto para desplazarse entre una posición su- perior (o posición extendida) y una posición inferior (o posición retraída), y dispone de un labio de estanqueidad exterior superior, dispuesto encima del labio de estanqueidad exterior inferior, y la coquilla presenta un orificio de ventilación ubicado a una altura tal que queda entre los labios de estanqueidad exterior superior e inferior cuando el pistón está en posición superior, y tal que comunica el interior del envase con el ambiente cuando el pistón está en la posición inferior. Efectivamente la bomba de precompresión debe de tener un paso de aire que permita que el líquido bombeado sea substituido por aire en el interior del envase. Para ello preferentemente se dispone de un orificio lateral entre ambos labios de estanqueidad exterior, tal como se ha indicado anteriormente. Cuando la bomba se halla en posición "de descanso", o sea con el vastago totalmente extendido hacia arriba, el orificio de ventilación queda alojado entre ambos labios de estanqueidad exteriores. De esta manera no se establece ninguna comunicación fluida con el exterior, de manera que la bomba es estanca. Al descender el vastago durante un movimiento de bombeo llega un momento en el que el labio de estanqueidad exterior superior se des- plaza por debajo del orificio de ventilación. En este momento el orificio de ventilación permite que se establezca una comunicación fluida entre el interior del envase y el exterior, usualmente a través de unos espacios libres existentes en las proximidades del vastago.
Preferentemente la bomba de precompresión dispone de una tapa dispuesta junto a la coqullla y el dispositivo de fijación, donde la tapa es apta para ser encli- quetada en la coquilla de manera que el pistón queda retenido por la tapa en el interior de la coquilla. Efectivamente las bombas de precompresión suelen tener una serie de elementos comunes, generalmente estandarizados, que comprenden la mayoría de los elementos funcionales de la bomba, y que quedan alojados en el interior de la coquilla, como por ejemplo la válvula de entrada, el pistón, el vastago de bombeo, los elementos elásticos, etc. Por otro lado tienen unos elementos que son diferentes entre sí en función de la aplicación concreta de la bomba. Generalmente estos elementos son el tapón de pulverización y el dispositivo de fijación. En este sentido puede ser interesante que el proceso de fabricación se pueda realizar en dos etapas: una primera etapa en la que se ensamblan los elementos comunes, y una segunda etapa en la que se "personaliza la bomba" añadiéndole los elementos específicos para una aplicación determinada. Para que este sistema de fabrica- ción por etapas sea viable desde un punto de vista práctico, es conveniente que el conjunto de elementos comunes quede ensamblado de tal forma que pueda ser manipulado sin que se desensamble. En este sentido es ventajosa la existencia de una tapa que pueda ser encliquetada en la coquilla una vez los restantes elementos estén ya introducidos en la misma. De esta manera se puede manipular el conjunto sin que los diversos componentes se salgan de la coquilla. Preferentemente la tapa sirve de punto de apoyo para el pistón, de manera que el pistón queda en contacto con la tapa debido a la fuerza que ejerce sobre él el primer elemento elástico. Por su parte el pistón retiene al vastago, evitando que el vastago pueda salir totalmente de la coquilla. El conjunto así montado puede ser manipulado y almacenado, de manera que la segunda etapa de montaje puede ser realizada de una forma independiente, tanto en el tiempo como en el lugar. Como se podrá ver más adelante, en determinados casos puede ser interesante que el vastago esté compuesto por dos piezas: el vastago propiamente dicho y un tope que está unido al extremo inferior del vastago. En este caso es posible que el pistón retenga el vastago a base de entrar en contacto con el tope. Debe entenderse, por tanto, que el tope forma parte del vastago.
Como ya se ha comentado anteriormente, ventajosamente la tapa presenta una zona de apoyo sobre la que se apoya el pistón cuando está en la posición superior (es decir, en la posición extendida). En una forma preferente de realización de la invención, la altura entre la zona de apoyo y el extremo inferior de la coquilla determina el volumen de la cámara de bombeo. De esta manera es posible disponer de bombas de diferentes capacidades de bombeo mediante el cambio de una única pieza: la tapa.
Ventajosamente el segundo elemento elástico es del mismo material que el vastago y está unido al vastago de tal manera que forman una única pieza. De esta manera es posible eliminar uno' de los componentes de la bomba en la etapa de montaje, ya que el segundo elemento elástico y el vastago son una única pieza. Usualmente esta pieza es de un material plástico y se suele fabricar por inyección. De esta manera, aparte de reducirse el coste de montaje de conjunto se puede reducir asimismo el coste de fabricación de los componentes, ya que el segundo elemento elástico y el vastago se obtienen a partir de un único procedimiento de fabricación. Alternativamente el segundo elemento elástico puede ser de cualquier otro tipo, como por ejemplo un muelle helicoidal convencional, de material metálico. Los muelles helicoidales metálicos tienen, por su lado, una serie de ventajas ya conocidas pero asimismo importantes, como por ejemplo el mantenimiento de las propiedades elásticas a lo largo del tiempo, la posibilidad de realizar esfuerzos importan- tes en comparación con su tamaño, la facilidad de modificar el esfuerzo que debe realizar el muelle a base de modificar su geometría, etc.
Preferentemente el vastago presenta un saliente anular cuyo borde exterior se prolonga mediante una superficie cilindrica paralela al vastago, donde la superficie cilindrica presenta unas ranuras tales que permiten que la superficie cilindrica pueda ser comprimida en sentido del eje longitudinal de una forma reversible, de tal manera que la superficie cilindrica define el segundo elemento elástico. El saliente anular define así el punto de apoyo superior del segundo elemento elástico. La superficie cilindrica se prolonga a partir de este saliente anular de manera que forma como una camisa o envolvente del vastago. Entre la superficie cilindrica y el vásta- go queda un espacio hueco que es suficientemente grande como para asegurar que la superficie cilindrica puede desplazarse en sentido del eje longitudinal sin rozar con el vastago. El extremo opuesto de la superficie cilindrica se apoya sobre el pistón. La presencia de ranuras en la superficie cilindrica hace que al someter la superficie cilindrica a una compresión en sentido del eje longitudinal ésta se colap- se reduciéndose su longitud. Este colapso es sin embargo reversible, gracias a las propiedades elásticas del material plástico empleado en su fabricación. Por lo tanto la superficie cilindrica puede ejercer una fuerza en sentido del eje longitudinal de una forma similar a como lo haría un muelle helicoidal convencional.
Preferentemente las ranuras están dispuestas en una pluralidad de planos perpendiculares al eje longitudinal, donde entre cada par de ranuras de un mismo plano hay una zona de unión comprendida en el mismo plano, y donde cada zona de unión de un plano determinado está intercalada entre dos ranuras de los planos adyacentes al plano determinado. Ventajosamente en cada uno de los planos per- pendiculares hay dos ranuras. Las ranuras son ventajosamente mucho mayores que las zonas de unión de manera que en un plano perpendicular al eje longitudinal que contenga unas ranuras la mayor parte de la superficie cilindrica es realmente ranura, y únicamente hay unos pequeños tramos de material que forman las zonas de unión. En el plano perpendicular adyacente a un plano determinado, las ranuras están decaladas en cierto ángulo de manera que la zona de unión quede encarada a una ranura. De esta manera al ejercer un esfuerzo de compresión sobre la superficie cilindrica la zona de unión se desplaza hacia las ranuras que la rodean generándose así una deformación elástica.
Breve descripción de los dibujos
Otras ventajas y características de la invención se aprecian a partir de la siguiente descripción, en la que, sin ningún carácter limitativo, se relatan unos modos preferentes de realización de la invención, haciendo mención de los dibujos que se acompañan. Las figuras muestran:
Fig. 1 , una vista de una sección longitudinal de una primera forma de realización de una bomba de precompresión de acuerdo con la invención, con el vásta- go totalmente extendido.
Fig. 2, una vista de una sección longitudinal de la bomba de la Fig. 1 , con el vastago parcialmente retraído y girado 90°.
Fig. 3, una vista de una sección longitudinal de la bomba de la Fig. 1 , con el vastago totalmente retraído. Figs. 4, 5 y 6, equivalen a las Figs. 1 , 2 y 3 de una segunda forma de realización de una bomba de precompresión de acuerdo con la invención.
Fig. 7, una vista de una sección longitudinal de una tercera forma de realización de una bomba de precompresión de acuerdo con la invención, con el vastago totalmente extendido. Fig. 8, una vista de una sección longitudinal de un vastago de acuerdo con la invención.
Fig. 9, una vista de una sección longitudinal del vastago de la Fig. 8, girado 90°. Fig. 10, una vista en perspectiva del vastago de la Fig. 8.
Fig. 11 , una vista de una sección longitudinal de una cuarta forma de realización de una bomba de precompresión de acuerdo con la invención, con el vastago de la Fig. 8, totalmente extendido
Fig. 12, una vista de una sección longitudinal de la bomba de la Fig. 11 , con el vastago totalmente retraído y girado 90°.
Figs. 13 y 14, la Fig. 13 corresponde plenamente con la Fig. 11 , y se presenta nuevamente para facilitar la comparación con la bomba de la Fig. 14, que tiene una tapa de mayor longitud.
Descripción detallada de unas formas de realización de la invención
En las Figuras 1 a 3 se muestra una primera forma de realización de una bomba de precompresión de acuerdo con la invención. La bomba comprende una coquilla 1 que define un cuerpo de bomba. En el interior de la coquilla 1 queda definida una cámara de bombeo 3. La coquilla 1 tiene una válvula de entrada 5 dispuesta en su extremo inferior. El extremo superior de la coquilla 1 es abierto. La válvula de entrada 5 puede ser de cualquier tipo conocido como por ejemplo una válvula de bola tal como se ha representado en las Figs. La válvula de entrada 5 presenta algún sistema de retención de la bola, para evitar que ésta se salga de su alojamiento. Estos sistemas de retención son convencionales y no se han representado en todas las figuras. Un ejemplo de los mismos puede verse en las Figs. 11 a 14.
La cámara de bombeo 3, queda cerrada, en su parte superior, por un pistón 7. El pistón 7 tiene un labio de estanqueidad exterior inferior 9 que recorre la superficie interior de la coquilla 1 cuando el pistón 7 es desplazado en sentido del eje longitudinal 11 definido por la coquilla 1. El pistón 7 tiene un labio de estanqueidad exterior superior 13, que está separado del labio de estanqueidad exterior inferior 9 una distancia tal que cuando el pistón 7 está en su posición extendida entre ambos labios de estanqueidad exteriores 9 y 13 queda un orificio de ventilación 15.
El pistón 7 tiene un orificio central 17 y un labio de estanqueidad interior 19 que rebordea el orificio central 17. A través del orificio central 17 discurre un vastago 21 de bombeo. El vastago 21 de bombeo puede desplazarse en sentido del eje longitudinal 11 a lo largo del orificio central 17. El vastago 21 de bombeo es subs- tancialmente un tubo cuyo interior define un conducto de comunicación 23 que es apto para comunicar la cámara de bombeo 3 con el exterior o, más concretamente con un tapón 25 que incluye un dispositivo de pulverización 27. El vastago 21 define a su vez un eje longitudinal que es coincidente con el eje longitudinal 1 1 definido por la coquilla 1. En el extremo inferior del vastago 21 se halla un tope 29. Este tope 29 puede ser montado en el vastago 21 de diversas maneras, como por ejemplo por fricción, por encliquetado, o por una combinación de ambos. En las figuras 1 a 7 se muestran unos topes 29 fijados únicamente por fricción, mientras que en las Figs. 8, 9 y 11 - 14 se muestran unos topes 29 que van fijados por fricción y que, simultáneamente, tienen un dispositivo de encliquetado. Lógicamente sería posible realizar otras alternativas, como por ejemplo, fijar el tope 29 únicamente por encliquetado. La parte del tope 29 que se aloja en el interior del vastago 21 es aplanado, de manera que no ocupa la totalidad del conducto de comunicación 23, permitiendo así el paso del fluido bombeado.' La parte sobresaliente del tope 29 tiene una forma aproximada de cazoleta de diámetro mayor que el vastago 21. De esta manera el labio de estanqueidad interior 19 del pistón 7 puede hacer tope con la cazoleta evitando así que el vastago 21 se salga totalmente del pistón 7. Adicionalmente se realiza así el cierre hermético entre el pistón 7 y el conjunto formado por el vastago 21 y el tope 29, quedando cerrado el conducto de comunicación 23. Un primer muelle helicoidal define un primer elemento elástico 31 que se apoya, por un extremo, en el fondo de la coquilla 1 y por el otro extremo en la cazoleta del tope 29. Este primer muelle helicoidal tiende a desplazar el conjunto formado por el vastago 21 , el tope 29 y el pistón 7 hacia su posición extendida, en general hacia fuera de la coquilla 1. El extremo superior de la coquilla 1 es abierto. A través de dicho extremo superior se pueden introducir en la coquilla 1 los diversos componentes comunes que forman la bomba de precompresión: la bola de la válvula de entrada 5, el primer muelle helicoidal y el conjunto formado por el vastago 21 , el tope 29 y el pistón 7. A continuación se introduce una tapa 33 que queda retenida en el extremo supe- rior de la coquilla 1 , por ejemplo mediante un mecanismo de encliquetado. La tapa 33 tiene una zona de apoyo 35 sobre la que se apoya el pistón 7, que es impulsado hacia fuera debido a la fuerza del primer muelle helicoidal. De esta forma se evita que se salgan los componentes comunes de la bomba de precompresión y el conjunto así montado puede ser manipulado y almacenado sin problemas.
Adicionalmente la tapa 33 permite la fabricación de bombas de precompresión de diversas capacidades de bombeo, en la que todos los elementos son co- muñes a excepción de dicha tapa 33. Efectivamente mediante la fabricación de una tapa 33 que tenga la zona de apoyo 35 más próxima al fondo de la coquilla 1 se puede obtener una bomba de precompresión con una capacidad de bombeo menor, ya que el pistón 7, cuando se halle en su posición extrema superior, definirá un volumen de la cámara de bombeo 3 menor y, por lo tanto, la cantidad de líquido bom- beado será menor.
En el extremo superior del vastago 21 se monta un tapón 25 que tiene un dispositivo de pulverización 27. Tanto el tapón 25 como el dispositivo de pulverización 27 son independientes de la presente invención, por lo que pueden ser cualesquiera. Para fijar la bomba de precompresión a un envase que contenga el líquido a bombear se dispone de un dispositivo de fijación 37. Son posibles diversos dispositivos de fijación 37 compatibles con la presente invención. Por ejemplo se puede emplear una férrula metálica, que presente un tabique superior de retención 39 que se apoya sobre el extremo superior de la coquilla 1 , por ejemplo tal como se apre- cia en las Figs. 1-3, 7, y 11-14. Otro dispositivo de fijación 37 posible es un dispositivo tal como el mostrado en las figuras 4 a 6, y que se halla descrito en los documentos ES P9900578 y ES P200000557, que se incorporan a la presente por referencia. Este dispositivo de fijación 37 presenta asimismo un tabique superior de retención 39 que se apoya sobre el extremo superior de la coquilla 1. Los dispositi- vos de fijación 37 presentan asimismo una superficie horizontal de cierre 41 que es la que queda enfrentada al borde superior del envase, eventualmente separada de dicho borde superior del envase 'por una junta de estanqueidad 43.
En el caso de emplear unos dispositivos de fijación 37 tales como los descritos en los documentos ES P9900578 y ES P200000557, preferentemente se em- plea una cápsula 45 tal como se describe en el documento ES P200100471 , que se incorpora a la presente por referencia.
Para conseguir el efecto de precompresión es necesario que el líquido contenido en la cámara de bombeo 3 sea expulsado al exterior únicamente a partir del momento en el que alcance una determinada presión mínima. Para ello se dispone de un segundo elemento elástico 47 que fuerza al pistón 7 hacia la cámara de bombeo 3. De esta manera el pistón 7 tiende a comprimir el líquido contenido en la cámara de bombeo 3 y únicamente cuando dicho líquido alcance una determinada presión mínima, la fuerza resultante será capaz de vencer la fuerza del segundo elemento elástico 47, desplazando al pistón 7 hacia arriba y permitiendo que el líquido contenido en la cámara de bombeo 3 se desplace hacia el conducto de comunicación 23 y del conducto de comunicación 23 al exterior a través del tapón 25 y del dispositivo de pulverización 27. El segundo elemento elástico 47 puede ser un muelle helicoidal convencional, tal como se ha representado en la figura 7. El punto de apoyo superior 49 del segundo elemento elástico 47 está aplicado directamente sobre el vastago 21 y está por encima del tabique superior de retención 39. De esta manera se consigue reducir la altura de todo el conjunto. Alternativamente el segundo elemento elástico 47 es del mismo material que el vastago 21 y está unido al vastago 21 de tal forma que forman una sola pieza. De hecho el conjunto se obtiene por inyección de plástico, de manera que una única pieza física realiza simultáneamente las funciones del vastago 21 y del segundo elemento elástico 47. Un ejemplo de este segundo elemento elástico 47 puede ver- se en las figuras 1 a 6 y 11 a 14 y, con mayor detalle en las figuras 8 a 10. En los ejemplos indicados se puede ver que el vastago 21 tiene un saliente anular 51 cuyo borde exterior se prolonga mediante una superficie cilindrica 53 paralela al vastago 21. La superficie cilindrica 53 forma como una manga o envolvente alrededor del cuerpo del vastago 21. Esta superficie cilindrica 53 presenta unas ranuras 55 em- parejadas entre sí y separadas entre sí por dos zonas de unión 57. Cada par de ranuras 55 con sus respectivas zonas de unión 57 definen un "piso" de la superficie cilindrica 53. En el siguiente "piso" vuelve a haber dos ranuras 55 con dos zonas de unión 57. Sin embargo se hallan decaladas respecto de las del piso anterior de manera que las zonas de unión 57 de un piso determinado quedan intercaladas entre ranuras 55 de los pisos adyacentes.
Ventajosamente el extremo inferior del segundo elemento elástico 47 se apoya directamente sobre el pistón 7. De esta manera se transmite la fuerza del segundo elemento elástico 47 directamente al pistón 7, que es el que efectivamente debe estar sometido al esfuerzo elástico.
El funcionamiento de la bomba de precompresión es el siguiente. Partiendo de una posición de reposo, en la que el vastago 21 está en su posición superior o extendida, y que se corresponde con las figuras 1 , 4, 7, 11 y 13, se inicia el desplazamiento del vastago 21 hacia abajo. El líquido comprendido en el interior de la cámara de bombeo 3 es comprimido por lo que su presión aumenta rápidamente. Si el vastago 21 sigue descendiendo, el pistón 7 experimenta ya una fuerza hacia arriba, debida al líquido a presión, que vence la fuerza del segundo elemento elástico 47, por lo que el pistón 7 (concretamente el labio de estanqueidad interior 19) deja de apoyarse en la cazoleta (en su superficie cónica interna) del tope 29 y se abre el paso de líquido hacia el conducto de comunicación 23. Al cesar la fuerza que empuja el vastago 21 hacia abajo," el primer elemento elástico 31 empuja a todo el conjunto de nuevo hacia arriba. El segundo elemento elástico 47 empuja al pistón 7 hacia la cazoleta por lo que se cierra el paso al conducto de comunicación 23. Ello provoca una depresión en la cámara de bombeo 3 que fuerza que se abra la válvula de entrada 5.
En el caso de que la cámara de bombeo 3 esté llena de aire, dicho aire puede ser purgado ya que la separación del pistón 7 de la cazoleta puede ser forzada mecánicamente al final del recorrido del vastago 21 (ver Figs. 2, 3 y 5, 6).

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Bomba de precompresión que comprende:
- una coquilla (1 ) que define un cuerpo de bomba y en cuyo interior hay una cámara de bombeo (3),
- una válvula de entrada (5) dispuesta en el extremo inferior de dicha coquilla (1), - un pistón (7), dicho pistón (7) presentando un labio de estanqueidad exterior inferior (9), donde dicho labio de estanqueidad exterior inferior (9) es apto para recorrer dicho interior de dicha coquilla (1 ), y un labio de estanqueidad interior (19) que rebordea un orificio central (17) de dicho pistón (7),
- un vastago (21) de bombeo, apto para recorrer dicho orificio central (17), donde dicho vastago (21) de bombeo es hueco y presenta un conducto de comunicación (23) en su interior que es apto para comunicar dicha cámara de bombeo (3) con el exterior,
- un dispositivo de fijación (37) apto para fijar dicha coquilla (1) a un envase, dicho dispositivo de fijación (37) definiendo un tabique superior de retención (39), - un primer elemento elástico (31) alojado en dicha coquilla (1) y un segundo elemento elástico (47), caracterizada porque dicho segundo elemento elástico (47) tiene un punto de apoyo superior (49) aplicado directamente sobre dicho vastago (21), donde dicho punto de apoyo superior (49) está por encima de dicho tabique superior de re- tención (39).
2.- Bomba de precompresión según la reivindicación 1 , caracterizada porque
- dicho pistón (7) es apto para desplazarse entre una posición superior y una posición inferior, - dicho pistón (7) dispone de un labio de estanqueidad exterior superior (13), dispuesto encima de dicho labio de estanqueidad exterior inferior (9),
- dicha coquilla (1) presenta un orificio de ventilación (15) ubicado a una altura tal que queda entre dichos labios de estanqueidad exterior superior e inferior (13, 9) cuando dicho pistón (7) está en posición superior, y tal que comunica el interior de dicho envase con el ambiente cuando dicho pistón (7) está en dicha posición inferior.
3.- Bomba de precompresión según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque dispone de una tapa (33) dispuesta junto a dicha coquilla (1) y dicho dispositivo de fijación (37), donde dicha tapa (33) es apta para ser enclique- tada en dicha coquilla (1) de manera que dicho pistón (7) queda retenido por dicha tapa (33) en el interior de dicha coquilla (1 ).
4.- Bomba de precompresión según la reivindicación 3, caracterizada porque dicho pistón (7) es apto para desplazarse entre una posición superior y una posición inferior, y porque dicha tapa (33) presenta una zona de apoyo (35) sobre la que se apoya dicho pistón (7) cuando está en dicha posición superior, donde la altura entre dicha zona de apoyo (35) y dicho extremo inferior de dicha coquilla (1) determina el volumen de dicha cámara de bombeo (3).
5.- Bomba de precompresión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dicho segundo elemento elástico (47) es del mismo material que dicho vastago (21 ) y está unido a dicho vastago (21) de tal manera que forman una única pieza.
6.- Bomba de precompresión según la reivindicación 5, caracterizada porque dicho vastago (21 ) presenta un saliente anular (51) cuyo borde exterior se prolonga mediante una superficie cilindrica (53) paralela a dicho vastago (21), dicha superficie cilindrica (53) presentando unas ranuras (55) tales que permiten que dicha superficie cilindrica (53) pueda ser comprimida en sentido de un eje longitudinal (11), definido por dicha coquilla (1), de una forma reversible, de tal manera que dicha superficie cilindrica (53) define dicho segundo elemento elástico (47).
7.- Bomba de precompresión según la reivindicación 6, caracterizada porque dichas ranuras (55) están dispuestas en una pluralidad de planos perpendiculares a dicho eje longitudinal (11), donde entre cada par de ranuras (55) de un mismo plano hay una zona de unión (57) comprendida en el mismo plano, y donde cada zona de unión (57) de un plano determinado está intercalada entre dos ranuras (55) de los planos adyacentes a dicho plano determinado.
8.- Bomba de precompresión según la reivindicación 7, caracterizada porque en cada uno de dichos planos perpendiculares hay dos ranuras (55).
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