PT2135538E - Bomba de espuma de diafragma - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "ΒΟΜΒΑ DE ESPUMA DE DIAFRAGMA"

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção reside na técnica de bombas de espuma, em que um liquido formador de espuma e ar são misturados para gerar um produto de espuma. Mais particularmente, a invenção refere-se a bombas de espuma de diafragma onde um diafragma é repetidamente deformado e expandido por um elemento accionado por motor, desse modo, alternadamente, aspirando liquido formador de espuma e ar para dentro de uma câmara de mistura no interior do diafragma e forçando a mistura para fora como um produto de espuma.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Desde há muito tempo, é conhecida a distribuição de líquidos, tais como sabões, higienizadores, produtos de limpeza, desinfectantes e semelhantes, a partir de um alojamento de distribuidor montando uma unidade de recarga que contém o liquido e proporciona os mecanismos de bomba para distribuir o líquido. 0 mecanismo de bomba empregue com tais distribuidores tem sido, tipicamente, uma bomba de líquidos, simplesmente distribuindo uma quantidade predeterminada do líquido em resultado do movimento de um actuador. Por exemplo, o documento US-A 5716007 divulga uma bomba de diafragma compreendendo: um 1 diafragma feito de um material flexível definindo uma câmara e tendo uma abertura de entrada e uma abertura de saída; uma passagem de entrada em comunicação de fluido com um reservatório contendo um líquido e a referida abertura de entrada, tendo a referida passagem de entrada uma válvula de retenção; uma passagem de saída em comunicação de fluido com a referida abertura de saída e tendo uma válvula de retenção; um motor eléctrico; e um elemento accionado por motor associado ao referido motor eléctrico; onde a actuação do referido motor eléctrico acciona o referido elemento accionado por motor para, repetidamente, deformar e expandir o referido diafragma e onde a expansão do referido diafragma cria um vácuo que força o líquido a fluir para a referida câmara e a deformação do referido diafragma força o líquido para fora através da referida passagem de saída. Recentemente, com objectivos de eficiência e economia, tornou-se desejável distribuir os líquidos sob a forma de espuma gerada pela emulsão do ar no líquido. Consequentemente, a bomba padrão de líquidos deu lugar a uma bomba geradora de espuma que, necessariamente, requer meios para combinar o ar e o líquido de maneira a gerar a espuma desejada.

Tipicamente, os distribuidores de espuma geram espuma bombeando uma corrente de líquido formador de espuma e um fluxo de ar para uma área de mistura e forçando a mistura através de uma tela para dispersar melhor o ar como bolhas no interior do liquido formador de espuma e para criar um produto de espuma mais uniforme. Quanto mais pequenas e numerosas as bolhas de ar mais espessa e mais macia a espuma, embora demasiado ou demasiado pouco ar possam fazer com que a espuma seja de má qualidade. A chave para um produto de espuma desejável é a mistura violenta do líquido formador de espuma e do ar para 2 dispersar as bolhas de ar no interior do liquido. Muitas concepções existentes de bomba de espuma empregam um mecanismo do tipo êmbolo, que resulta num volume fixo de espuma gerado por cada activação da bomba de espuma, sem qualquer capacidade de ajuste. Deste modo, existe a necessidade de uma bomba de espuma proporcionando a capacidade de ajustar o volume de espuma proporcionado por cada activação da bomba de espuma.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma bomba de espuma de diafragma incluindo um diafragma feito de um material flexivel definindo uma câmara de mistura e tendo uma abertura de entrada e uma abertura de saída. Uma passagem de entrada está em comunicação de fluido com um reservatório contendo um líquido formador de espuma e a abertura de entrada com a passagem de entrada tendo uma válvula de retenção. A bomba inclui, igualmente, uma passagem de saída em comunicação de fluido com a abertura de saída e tendo uma válvula de retenção, e uma entrada de ar na passagem de entrada tendo uma válvula de retenção. A bomba de espuma de diafragma inclui ainda um motor eléctrico e um elemento accionado por motor associado ao referido motor eléctrico. A actuação do motor eléctrico conduz o elemento accionado por motor a, repetidamente, deformar e expandir o diafragma e onde a expansão do diafragma cria um vácuo que faz com que o liquido formador de espuma e o ar fluam para a câmara de mistura e o colapso do diafragma faz com que a mistura de líquido e ar seja forçada para fora através da passagem de saída como espuma. 3

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 é um diagrama esquemático de um distribuidor de acordo com os conceitos da presente invenção; A Fig.2 é uma vista superior da carne de acordo com a Fig. 1; A Fig. 3 é uma vista superior de uma carne alternativa, de acordo com uma outra forma de realização da presente invenção; e A Fig. 4 é um diagrama esquemático de um distribuidor alternativo, de acordo com os conceitos da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE FORMAS DE REALIZAÇÃO ILUSTRATIVAS

Um distribuidor, de acordo com os conceitos da presente invenção, é mostrado na Fig. 1 e é indicado, geralmente, pelo número 10. O distribuidor 10 inclui uma bomba 11 de espuma tendo um diafragma 12 que tem, geralmente, forma de abóbada. O diafragma 12 é feito de um material flexível e elástico que se deforma em resultado da introdução de uma força exterior e, em seguida, retorna à sua forma original quando a força é removida. Os materiais apropriados incluem, por exemplo, silicone, elastómeros termoplásticos e semelhantes. O diafragma 12 define uma câmara 14 de mistura interior, como será discutido em maior pormenor abaixo. O diafragma 12 pode ser montado num alojamento de distribuidor (não mostrado) que proporciona um mecanismo de 4 montagem, assim como um meio para fixar outros componentes do distribuidor 10. O distribuidor 10 inclui, igualmente, um motor 16 eléctrico tendo um veio 18 motriz rotativo. O motor 16 eléctrico pode ser qualquer motor eléctrico conhecido tendo um veio rotativo, incluindo, por exemplo, um motor de D.C. dotado de uma fonte 19 de alimentação por bateria. O motor 16 pode incluir circuitos 17 de accionamento de motor para controlar a activação deste (e. g. duração, velocidade, etc.). Os circuitos 17 de accionamento do motor 16 podem ser actuados por um sensor de activação sem contacto das mãos, como é conhecido na técnica. Uma carne 20 está fixa ao veio 18 rotativo, de modo que a rotação do veio 18 causa a rotação da carne 20. Nas Figs. 1 e 2, a carne 20 é mostrada montada descentrada no veio 18, de modo que a rotação do veio 18 possa gerar uma força linear para actuar sobre o diafragma 12 que, deste modo, funciona como um seguidor de carne. Contudo, como visto na Fig. 3, a carne pode, igualmente, ser uma simples roda montada centrada com uma projecção apropriada, como na carne 20'.

Como visto na Fig. 1, o motor 16 é posicionado de modo a que o veio 18 se estenda adjacente ao diafragma 12, separado deste por uma distância escolhida de tal modo que, pelo menos, num ponto durante a rotação completa do veio 18 (e, portanto, da carne 20), o diafragma 12 pode assumir a sua forma totalmente estendida. À medida que o veio 18 do motor 16 roda, a carne 20 aplica, repetidamente, uma força sobre o diafragma 12, fazendo, desse modo, com que o diafragma 12 se deforme enquanto roda sobre este e o diafragma 20 expande-se, em seguida, de volta à 5 sua posição original, à medida que a came 20 continua a sua rotação. O diafragma 12 inclui uma abertura 22 de entrada numa sua base 23, estando a abertura de entrada em comunicação de fluido com uma passagem 24 de entrada que está em comunicação de fluido com um recipiente 26 contendo um liquido S formador de espuma. Como mostrado, a passagem 24 de entrada é um tubo que está submerso numa extremidade no liquido S formador de espuma. Uma válvula 28 de retenção é proporcionada na passagem 24 de entrada, para permitir que o liquido flua para a câmara 14 de mistura, ao mesmo tempo que impede que o fluido flua no sentido oposto, para o reservatório 26. A válvula 28 de retenção pode ser uma válvula conhecida na técnica e pode incluir, por exemplo, uma válvula de esfera, uma válvula de bico-de-pato, uma válvula de batente, e semelhantes. A passagem 24 de entrada inclui, igualmente, uma entrada 30 de ar que permite que o ar seja aspirado para ali e misturado com líquido S formador de espuma na passagem 24 de entrada, como será entendido a partir de divulgações adicionais abaixo. A entrada 30 de ar inclui uma válvula 32 de retenção, semelhante à válvula 28, para impedir que ar ou líquido escapem da passagem 24 de entrada.

Embora mostrado esquematicamente para divulgar em traços gerais os conceitos desta invenção, deve ser entendido que o diafragma 12 é uma estrutura de bomba bem conhecida e, como é sabido, pode ser fixa a um recipiente para proporcionar o que é geralmente conhecido como uma unidade de recarga para um alojamento de distribuidor. Nas técnicas de distribuição de sabão e higienizador em particular, é comum proporcionar um alojamento de distribuidor que está adaptado para receber uma unidade de recarga constituída por um recipiente de sabão ou 6 higienizador com uma bomba de diafragma fixa a este. Uma tal unidade de recarga poderia ser empregue, com o diafragma sendo actuado como aqui divulgado, para distribuir produto. A passagem 36 de saida está em comunicação de fluido com uma abertura 38 de saida na base 23. A passagem 36 de saída tem a forma de um tubo e termina na abertura 40. Uma válvula 42 de retenção é proporcionada na passagem 36 de saida para permitir o fluxo de fluido proveniente do diafragma 12, mas para impedir o fluxo de fluido no sentido oposto. Como a válvula 28 de retenção, a válvula 42 pode ser uma válvula conhecida na técnica e pode incluir, por exemplo, uma válvula de esfera, uma válvula de bico-de-pato, uma válvula de batente e semelhante.

Após activação do motor 16, o veio 18 e a carne 20 são rodados por um período de tempo fixo, controlados pelos circuitos de controlo. A rotação da carne 20 causa a repetida e rápida deformação e expansão do diafragma 12 à medida que a carne 20 roda para dentro e para fora do diafragma 12. Cada vez que o diafragma 12 se deforma, o volume interior diminuído da câmara 14 de mistura gera uma pressão elevada, que força o conteúdo da câmara 14 de mistura para fora, através da válvula 42 de retenção e para a passagem 36 de saída. À medida que o diafragma 12 se expande de volta para a sua posição original, o volume interior da câmara 14 de mistura aumenta, criando um vácuo. 0 vácuo aspira o ar e o liquido formador de espuma ao longo da passagem 24 de entrada e para dentro da câmara 14 de mistura, através da válvula 28 de retenção. O ar é aspirado para dentro da passagem 24 de entrada, através de uma válvula 32 de retenção na abertura 30. Numa forma de realização, o ar é aspirado para dentro da passagem 24, simplesmente devido 7 ao movimento do líquido após a abertura 30, i. e., em virtude de um efeito Venturi. Como conhecido pelos especialistas na técnica, o efeito Venturi pode ser aumentado limitando o fluxo no interior da passagem 24, adjacente à entrada 30 de ar, para aumentar a velocidade do fluxo e, consequentemente, diminuir a pressão no ponto de fluxo limitado. De um modo alternativo, uma bomba 3 4 de ar pode ser empregue para proporcionar ar pressurizado na entrada 30 de ar. A bomba 34 de ar pode ser controlada pelos circuitos 17 de controlo do motor 16 eléctrico, de modo que a activação do motor 16 cause simultaneamente a activação da bomba 34 de ar. O ar aspirado para dentro da passagem 24 de entrada mistura-se de modo grosseiro com o líquido S formador de espuma. Devido à rotação a alta velocidade da carne 20 e, portanto, à rápida frequência de expansão e deformação do diafragma 12, o ar e o líquido S formador de espuma são violentamente agitados e mais completamente misturados à medida que se deslocam ciclicamente através da câmara 14 de mistura. Esta mistura avança para a abertura 40 e é distribuída como espuma. O período de tempo de actuação do motor pode ser ajustado alterando os circuitos 17 de controlo para controlar a quantidade de espuma que é distribuída após cada activação da bomba 10 de espuma. A velocidade de rotação pode, igualmente, ser alterada para uma determinada mistura líquido/ar, porque pode verificar-se que diferentes misturas se convertem em espuma sob menor ou maior agitação. A passagem 36 de saída pode, opcionalmente, incluir, pelo menos, uma tela 44 de rede adjacente à abertura 40, para extrusão da mistura de ar e líquido formador de espuma, antes da 8 distribuição. Contudo, deve ser entendido que, em algumas formas de realização e com algumas misturas de liquido e ar, a tela de rede não será necessária devido à mistura e agitação completas do liquido e do ar na câmara 14 de mistura. A, pelo menos uma, tela 44 de rede pode ser proporcionada sob a forma de um cartucho 46 de mistura que consiste num tubo 48 oco, limitado em ambas as extremidades por telas 44 de rede. 0 cartucho 46 de mistura, se proporcionado, pode ainda homogeneizar a mistura resultante para melhorar a qualidade do produto de espuma que é distribuído na abertura 40.

Uma forma de realização alternativa para expandir e deformar rapidamente o diafragma 12 é mostrada na Fig. 4, em que o

motor 16 acciona um êmbolo 50 de movimento alternado para comprimir o diafragma 12 e permitir que este retorne ao seu estado expandido, de modo semelhante à rotação da carne 20. O movimento alternado é representado pela seta de duas pontas na Fig. 4. Deste modo, em traços gerais, o motor 16 acciona um elemento accionado por motor para deformar e expandir rapidamente o diafragma 12, para aspirar ar e líquido para dentro da câmara de mistura, misturá-los violentamente no interior da câmara de mistura e expeli-los como espuma para a saída.

Lisboa, 19 de Dezembro de 2011 9

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Bomba (11) de espuma de diafragma compreendendo: um diafragma (12) feito de um material flexivel, definindo uma câmara (14) de mistura e tendo uma abertura (22) de entrada e uma abertura (38) de saída; uma passagem (24) de entrada, em comunicação de fluido com um reservatório (26) contendo um líquido (S) formador de espuma e a referida abertura (22) de entrada, tendo a referida passagem (24) de entrada uma válvula (28) de retenção; uma passagem (36) de saída em comunicação de fluido com a referida abertura (38) de saída e tendo uma válvula (42) de retenção; um motor (16) eléctrico; um elemento (20; 50) accionado por motor associado ao referido motor (16) eléctrico; caracterizada por a bomba de espuma de diafragma compreender uma entrada de ar na referida passagem de entrada tendo uma válvula de retenção; em que a actuação do referido motor (16) eléctrico acciona o referido elemento (20; 50) accionado por motor para repetidamente deformar e expandir o referido 1 diafragma (12) e em que a expansão do referido diafragma (12) cria um vácuo que faz com que liquido (S) formador de espuma e ar fluam para a referida (14) câmara de mistura e a deformação do referido diafragma (12) faz com que a mistura de líquido e ar seja forçada para fora através da referida passagem (36) de saída, como espuma.
2. 2. Bomba de espuma de diafragma da reivindicação 1, em que o referido motor eléctrico inclui um veio (18) rotativo; e o elemento referido accionado por motor é uma carne (20) fixa ao referido eixo (18) de motor, a actuação do referido motor (16) servindo para rodar o referido eixo (18) de motor, fazendo a referida carne (20) deformar e expandir repetidamente o referido diafragma (12).
3. 3. Bomba de espuma de diafragma da reivindicação 1, em que o referido elemento accionado por motor é uma haste (50) de movimento alternado, a actuação do referido motor (16) servindo para movimentar alternadamente a referida haste (50), fazendo a referida haste (50) deformar e expandir repetidamente o referido diafragma (12).
4. 4. Bomba de espuma de diafragma da reivindicação 1, em que a referida passagem (36) de saída inclui, pelo menos, uma tela (44) de rede.
5. 5. Bomba de espuma de diafragma da reivindicação 1, em que a referida passagem (24) de entrada inclui uma válvula venturi na referida entrada (30) de ar. 2
6. 6. Bomba de espuma de diafragma da reivindicação 1, compreendendo ainda uma bomba (34) de ar proporcionando ar pressurizado à referida entrada (30) de ar. Lisboa, 19 de Dezembro de 2011 3