MX2010013532A

MX2010013532A - Bomba dispensadora de elastomerico que se puede hacer con desde dos componentes.

Info

Publication number: MX2010013532A
Application number: MX2010013532A
Authority: MX
Inventors: Marcel Lavabre
Original assignee: Mabel Ltd
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2011-04-14
Also published as: US20090302064A1; EP2352600A1; WO2009151486A1; CN102066006A

Abstract

Una bomba dispensadora de fluidos que se puede fabricar con desde dos piezas: una base de bomba estacionaria 200 provista con un pasaje de entrada 201, y una parte superior de bomba integral 300 provista con un acoplamiento hermético a la base de la bomba y que incluye un núcleo por lo general rígido 310 y una capa elastomérica con restitución automática 320. El núcleo por lo general rígido 310 tiene una porción de acoplamiento a la base 311 y un núcleo de válvula dispensadora 315. La capa elastomérica 320 incluye una pared flexible de la bomba que se restituye por sí misma 323 y una membrana de válvula dispensadora 325. Después de armar la base de la bomba y la parte superior de la bomba, se crea una bomba dispensadora 100 totalmente funcional con un pasaje de entrada 101, una válvula de entrada unidireccional 102, una cavidad de bomba elástica de restitución automática 103 y una válvula dispensadora unidireccional 105. La válvula dispensadora unidireccional de preferencia se cierra por sí misma. La parte superior de la bomba integral 300 puede tener una porción de accionador rígido o semirígido 314 unida a o empotrada en la pared de bomba con restitución automática elástica. La bomba dispensadora de la presente invención puede tener un pasaje de ventilación con válvula para las aplicaciones que lo puedan requerir y puede tener un mecanismo de seguridad para prevenir fugas durante su almacenamiento o transporte.

Description

BOMBA DISPENSADORA DE ELASTOMÉRICO QUE SE PUEDE HACER CON DESDE DOS COMPONENTES ANTECEDENTES Campo de la invención La presente invención se refiere en lo general al campo de bombas dispensadoras de fluidos y más particularmente a una bomba dispensadora de elastoméricos con cierre automático opcional, apagado positivo y mecanismos de paso de ventilación con válvula y que se puede hacer con desde dos componentes de fácil armado.

Descripción de la técnica anterior Las bombas dispensadoras son bien conocidas en la técnica y se emplean comúnmente para dispensar fluidos que tienen sumamente variadas características de flujo y viscosidades. La forma de descarga desde estas bombas varía desde una fina aspersión hasta un flujo de lento movimiento. Ejemplos comunes incluyen dispensadoras que se encuentran en el mercado como por ejemplo montadas en contenedores, bombas dispensadoras operadas con dedos para productos tales como cremas manuales, lociones, shampoos, jabón líquido o limpiadores para ventanas así como también dispensadoras montadas en la pared como por ejemplo dispensadoras de jabón como las encontradas en los baños públicos.

Las bombas de pistón recíproco son las bombas dispensadoras del tipo más ampliamente utilizado. Estas bombas son un tanto complejas, tienen nueve piezas o más e involucran el uso de válvulas de bola unidireccionales, varios resortes, pistones deslizantes, elementos selladores y elementos de ingeniería relacionados que requieren herramientas y ensamblados complejos. También tienen límites en cuanto a tamaño ya que se hace difícil mantener tolerancia dimensional apropiada cuando el tamaño se incrementa; de igual manera, la miniaturización es limitada debido al gran número de componentes. También tienen restricciones de diseño que limitan su estética y reducen la creatividad de diseños al estar limitadas a formas cilindricas para su cuerpo principal y por ser más bien estorbosas.

Las inconveniencias de las bombas dispensadoras recíprocas son bien conocidas en la técnica y se han enfrentado tentativamente en la literatura de patentes, por lo general con bombas que tienen paredes flexibles o deformables como por ejemplo fuelle, paredes elastoméricas y similares que requieren muchas menos piezas, algunas de ellas tan poco como dos piezas integrales. Sin embargo, estas bombas presentan retos de ensamblaje para su producción en masa ya que las piezas flexibles tienden a deformarse durante el ensamble, lo que presenta cuestiones de colocación y puede resultar en niveles inaceptables de piezas defectuosas, especialmente cuando el ensamble involucra surcos, anillos anulares o sellos deslizantes, y se requiere un ajuste apretado para el sellado apropiado. También presentan problemas de Habilidad ya que puede ser difícil obtener una conexión de sellado entre los componentes flexibles y los componentes rígidos. Además, la mayoría de las bombas con paredes flexibles tienden a dispensar el fluido cuando se aplica suficiente presión positiva al puerto de entrada de la bomba lo que puede ocurrir después de un cambio suficiente en temperatura lo que ocasiona un incremento substancial en la presión de aire dentro del contenedor, especialmente cuando el fluido en el interior del contenedor es volátil. Esta dispensa espontánea de fluido sin intervención del usuario es sumamente indeseable.

La presente invención se refiere a bombas con paredes deformables, y más precisamente, a bombas con paredes elastoméricas, que solucionan los retos particulares de estas bombas.

Considerando la técnica anterior, unas patentes presentan bombas dispensadoras que se pueden hacer con tan solo desde dos componentes: una base de bomba rígida y un componente elastomérico que forma el cuerpo de una bomba, y la mayoría tiene problemas de dispensa espontánea y presentan retos para su producción en masa ya que el requerimiento de un ajuste apretado y la geometría bastante compleja de una pieza flexible y una parte rígida complica en gran medida el ensamble automático. Será ventajoso para resolver esta cuestión el uso de un núcleo rígido unido a la pieza flexible para permitir un ajuste fácil y confiable a una base de bomba rígida.

• La patente de Estados Unidos número 3,486,663 presenta una bomba elastomérica que consiste de un miembro elastomérico que tiene una porción sumida adaptada para tener un acoplamiento de sello con una superficie de soporte de un miembro base a través de la cual se abren dos puertos para definir una cámara cerrada. La modalidad de bomba dispensadora aquí ilustrada tiene una división en la porción sumida que tiene un borde que descansa de forma flexible a través y contra la superficie del miembro base. Esta configuración requiere un compartimiento doble y presenta cuestiones de fiabilidad y ensamblado.

• La patente de Estados Unidos número 3,752,366 presenta una bomba de succión de dos piezas con un miembro deformable, que tiene un surco angular y una anillo anular en acoplamiento de sellado con un miembro tapa.

• La patente de Estados Unidos número 3,820,689 presenta una bomba elastomérica con un miembro base rígida y un miembro superior elastomérico que tiene una parte e forma de domo y un labio o miembro plano que se extiende de forma elongada. Existen algunos problemas con este tipo de diseño: por ejemplo, la presión aplicada a la bomba tendrá la tendencia de desprender el "miembro superior flexible integral" del "miembro base", ya sea que esté unido mecánicamente (con un surco por ejemplo) o pegado (el método favorito de la patente). También, el ensamblado automático de esta bomba en una línea de producción puede ser muy difícil de alcanzar en la práctica.

• La patente de Estados Unidos número 6,755,327 presenta una bomba compleja que utiliza un sello deslizable. Puede ser problemático. También, un "extremo estacionario sellado a la base de la bomba alrededor del pasaje de entrada" puede presentar problemas de fugas.

• La patente de Estados Unidos número 6,910,603 también presenta una bomba bastante complicada. Es posible que el "sello de barrera anular 23 en contacto de fricción entre los componentes superior 10 e inferior 11" no sea confiable y puede ser propenso a tener fugas debido a que la longitud del sello es todo el perímetro. Lo mismo se puede decir para el "Compartimiento de descarga anular 31".

Será ventajoso tener una bomba que remedie los varios inconvenientes de las bombas dispensadoras que existen. El uso de la bomba de la presente invención: 1) El núcleo rígido brinda fortaleza y estructura a la parte superior integral de la bomba, y el ensamblado de la parte superior integral de la bomba y la base de la bomba se puede hacer tan fácil como un ajuste a presión seguro o ensamblado a presión que no requiere herramientas sofisticadas. Cuando la parte superior de la bomba y la base de la bomba se anexan después de la fabricación, el ensamblado es todavía más fácil ya que las piezas están preregistradas, y el ensamblado se puede hacer en el mismo molde después de sacarlas del molde, lo que elimina un paso de ensamblado. 2) Los costos de arranque como por ejemplo el costo de los moldes y herramientas así como también los costos de producción y ensamblado se reducen por lo tanto en gran medida ya que la bomba puede comprender solamente dos componentes simples, mientras que el desempeño y la fiabilidad se incrementan ya que la cámara de la bomba se sella por sí misma en esta modalidad preferida, y la bomba ofrece características opcionales sumamente deseables como por ejemplo cierre automático y cierre seguro. 3) Las herramientas pueden ser muy simples para formas simples, al mismo tiempo que el diseño de la bomba permite una gran flexibilidad en cuanto a formas. 4) La combinación de dos materiales permite un diseño creativo y combinaciones de color para un empaque estéticamente agradable. 5) Hay una gran flexibilidad de tamaño ya que la tolerancia dimensional no es problema, especialmente en modalidades con una membrana elastomérica inferior porque dicha membrana se sella por sí misma contra la base de la bomba. De igual manera, la miniaturización no es problema y la bomba puede ser muy pequeña.

El problema de fugas inherente a la mayoría de las bombas de membrana se elimina esencialmente debido a que un incremento de la presión dentro de la cámara de la bomba empuja la capa elastomérica en contra de la base de la bomba y el núcleo rígido por lo tanto mejora el sellado de la cámara de la bomba. El efecto se mejora en modalidades con una membrana inferior ya que la membrana inferior sella aún más en contra de la base de la bomba. 7) El extremo dispensador de la mayoría de las bombas dispensadores de la técnica anterior es móvil, lo que es inconveniente para el usuario, al mismo tiempo que el extremo dispensador bajo la presente invención es estacionario para un uso más conveniente. El accionador opcional incrementa aún más la facilidad de uso y las características ergonómicas. La mayoría de las bombas dispensadoras requieren presión vertical del dedo, mientras que la bomba de la presente invención se pueden operar con cualquier posición de los dedos. 8) La cuestión de dispensas espontáneas común para la mayoría de las bombas dispensadoras con paredes flexibles se puede resolver parcialmente usando una superficie superior cóncava para la base de la bomba de la modalidad preferida de la presente invención. El problema se puede eliminar en una modalidad alternativa en donde la válvula de entrada de la bomba se cierra por sí misma cuando la bomba está en su posición sin uso.

La presente invención supera los problemas antes mencionados y/u otros, y se relaciona a una bomba dispensadora de fluidos que se puede fabricar con desde al menos dos piezas fácilmente armadas que es confiable y fácil de usar, y entre varias ventajas, ofrece características ergonómicas mejoradas y mayor flexibilidad de diseño y estética que la técnica existente.

La modalidad preferida de la bomba tiene una base de bomba estacionaria 200 y una parte superior integral de bomba 300 con un acoplamiento hermético con la base de la bomba. La base de la bomba estacionaria 200 tiene un pasaje de entrada 201 , una superficie superior 202, un orificio de entrada superior 201 a y una porción de acoplamiento superior 211. La parte superior de la bomba incluye un núcleo por lo general rígido 310 y una capa elastomérica de restitución automática.

El núcleo por lo general rígido 310 tiene una porción de base de acoplamiento 311 que corresponde circunferencialmente a la porción de acoplamiento superior 211 de la base de bomba estacionaria 200, ya sea solo, o en conjunto con la capa elastomérica 320, para obtener un acoplamiento hermético con la base de la bomba 200 y un núcleo de válvula dispensadora 315 que se extiende opcionalmente hacia fuera desde la porción de acoplamiento de la base 311.

La capa elastomérica 320 se une al núcleo por lo general rígido 310 para formar una superficie cerrada y continua, para formar así una cámara de bomba 103, la superficie superior 202 de la base de la bomba 200 es la base de la cámara de la bomba 103 y el núcleo rígido 310 da fortaleza y estructura a la cámara de la bomba 103. La capa elastomérica 320 incluye una pared flexible de la bomba que se restituye por sí misma 323 y que define una porción superior de la cámara de la bomba 103.

La capa elastomérica 320 incluye además una membrana de válvula dispensadora 325 que coopera con el núcleo de la válvula dispensadora 315 para formar una válvula dispensadora unidireccional 105 y una ranura u orificio para dispensar 326. En una modalidad preferida de la presente invención, el núcleo de la válvula dispensadora 315 puede ser sólido; en una modalidad alternativa, puede estar hueco e incluye un pasaje de salida del núcleo 106, la membrana de la válvula dispensadora incluye una porción deformable de forma elástica que forma una válvula de salida unidireccional 107.

La capa elastomérica 320 puede incluir además una membrana elastomérica inferior 322 que tiene una apertura de entrada a la cámara 322a y una porción de válvula a la membrana de entrada 322b. Después del ensamblado de la bomba, la porción de válvula de la membrana 322b coopera con el orificio de entrada superior 201 a de la base de la bomba estacionaria 200 para formar una válvula de entrada unidireccional 102.

En una modalidad preferida de la presente invención, la capa elastomérica 320 se une a la periferia completa, de preferencia la periferia interior, de la porción de acoplamiento a la base 311 del núcleo por lo general rígido 310.

En una modalidad alternativa de la presente invención, la capa elastomérica 320 comprende una pluralidad de porciones discretas, cada una unida en su borde o en su periferia a bordes o periferias correspondientes del núcleo rígido 310, de preferencia a través de solidificaciones interfaz de porciones derretidas del material rígido del núcleo por lo general rígido 310 y el material elastomérico de la capa elastomérica 320 de forma tal que se forme una superficie interior continua con el núcleo rígido y la membrana elastomérica. El borde inferior de la capa elastomérica 320 se une al borde superior del núcleo por lo general rígido 310. La membrana de la válvula dispensadora 325 se puede acoplar sobre o dentro del núcleo de la válvula dispensadora 315 de forma continua con la porción restante de la capa elastomérica 320, o se puede anexar al borde exterior del núcleo de la válvula dispensadora 315 y otros bordes correspondientes del núcleo rígido 310. La membrana elastomérica inferior 322 puede ser una porción continua de la capa elastomérica 320 o puede estar unida al borde de la porción de acoplamiento de la base 311.

Después de armar la base de la bomba 200 y la parte superior de la bomba 300, se crea una bomba dispensadora totalmente funcional con un pasaje de entrada 101 , una válvula de entrada unidireccional 102, una cavidad de bomba elástica de restitución automática de volumen variable 103 y una válvula dispensadora unidireccional 105 de cierre automático en la mayoría de las modalidades de la presente invención. En una modalidad alternativa de la presente invención, la válvula de entrada unidireccional se puede cerrar cuando la bomba dispensadora esté en su posición sin uso. Se puede agregar una ventila para aire a la bomba dispensadora si es necesario.

Una modalidad alternativa, la parte superior de la bomba integral 300 tiene una porción de accionador semirígido 314 unido a, o dentro de, la pared de la bomba elástica de restitución automática 323 y de preferencia conectada a la porción de acoplamiento de la base del núcleo rígido 31 1. La porción del accionador 314 también puede estar conectada con la porción de acoplamiento de la base del núcleo rígido 311 de forma similar a un resorte para incrementar la eficiencia de la bomba. También, la parte superior de la bomba integral 300 es opcionalmente móvil con relación a la base de la bomba o giratoria alrededor de un eje central entre una posición abierta y una posición cerrada de manera que cuando esté en la posición abierta la bomba opere para dispensar fluido, y en la posición cerrada la bomba está cerrada e inoperable.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una bomba dispensadora que emplea tan pocas como dos piezas fácilmente armadas, que opera con fiabilidad, que no es costosa en su manufactura, que requiere menores costos de herramientas y costo de equipo y ofrece mejores características ergonómicas y flexibilidad de diseño en comparación con las bombas dispensadoras actualmente en el mercado.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una bomba dispensadora que emplee un mecanismo opcional de cierre automático y cierre positivo que sea poco costoso en su manufactura y armado, que sea fácil de usar y que proporciona mayor seguridad contra fugas sin derrames en la posición cerrada. El cierre automático es deseable para evitar el deterioro de la sustancia que permanece en el pasaje de dispensa y para garantizar que la ranura o el orificio de dispensa permanezca limpio. También las fugas de fluido siempre son una inquietud durante la vida útil de la bomba. Cuando se embarca la bomba, la presión interna del contenedor puede variar como resultado de cambios de temperatura y/o golpes durante el manejo y puede crear fugas, incluso cuando la bomba no se acciona; por lo tanto, un mecanismo de cierre positivo eficiente es una característica sumamente deseable.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Se dirige la atención a las ilustraciones siguientes de los aspectos de las modalidades de la presente invención: La Figura 1A muestra una vista en perspectiva de la modalidad predilecta de la presente invención con un medio para el acoplamiento a un contenedor suministrado dentro de la base de la bomba.

La Figura 1 B muestra una vista frontal de ia modalidad de la Figura 1A.

La Figura 2A muestra una vista frontal de la parte superior de la bomba con núcleo rígido de la Figura 1A con un núcleo de válvula dispensadora y una apertura de válvula central rígida.

La Figura 2B muestra una vista frontal de la parte superior de la bomba con núcleo rígido de la Figura 1A, con una capa elastomérica moldeada a su alrededor.

La Figura 2C muestra una vista inferior de la pieza superior de la bomba con núcleo rígido de la Figura 2A.

La Figura 3 muestra la base de bomba estacionaria de la Figura 1A-1 B con un espacio en la válvula de la base.

La Figura 4 muestra una vista seccional lateral de una modalidad alternativa con una superficie superior cóncava en la base.

La Figura 5A muestra una vista seccional lateral de la modalidad de la Figura 1A en un estado relajado o sin uso lista para bombear.

La Figura 5B muestra la modalidad de la Figura 5A mientras que la capa de la bomba elastomérica se presione y se dispensa fluido.

La Figura 5C muestra la modalidad de las Figuras 5A y 5B después de que se suelta la capa elastomérica de la bomba y la válvula de entrada se abre.

La Figura 6 muestra una vista seccional de una modalidad de la invención con la pieza superior de la bomba girada a una posición segura para embarque en donde la bomba se deshabilita.

La Figura 7A muestra una vista seccional de una modalidad de la invención con una porción de accionador rígido empotrado en la capa elastomérica; las capas elastoméricas consiste de tres porción aparte unidas a bordes correspondientes del núcleo rígido.

La Figura 7B muestra una vista perspectiva del núcleo rígido de la modalidad de la Figura 7A con la porción del accionador unido antes del sobremoldeo de la capa elastomérica.

La Figura 7C muestra una vista seccional de la modalidad de la Figura 7A que muestra al accionador rígido y también la capa elastomérica.

La Figura 8 muestra una sección transversal de otra modalidad con una válvula dispensadora de pico de pato convencional.

La Figura 9A muestra una sección transversal de una modalidad alternativa con una válvula dispensadora de pico de pato vertical y un inserto se seguridad.

La Figura 9B muestra una sección transversal de la modalidad de la Figura 9A con el inserto de seguridad en la posición asegurada.

La Figura 10 muestra una modalidad alternativa con la base de la bomba y la parte superior de la bomba unidas por un acoplamiento doble que también sirve para prevenir manipulaciones.

La Figura 1 1A muestra una entrada de aire en la posición cerrada.

La Figura 11 B muestra la entrada de aire de la Figura 11 A en la posición abierta.

La Figura 12A muestra una vista perspectiva de una modalidad alternativa de la presente invención en una posición asegurada.

La Figura 12B muestra una vista perspectiva de la modalidad de la Figura 12A en posición dispensadora.

La Figura 12C es una vista seccional de la Figura 12A.

La Figura 12D es una vista seccional de la Figura 12B.

La Figura 13A muestra una variante de la modalidad de la Figura 12A.

La Figura 13B muestra una vista seccional de la modalidad de la Figura 13C.

La Figura 14A muestra una vista seccional de una modalidad alternativa de la Figura 7A con la bomba ensamblada y un tapón del pasaje de entrada acoplado en la porción del accionador.

La Figura 14B muestra otra vista seccional de la modalidad de la Figura 14A.

La Figura 15 muestra una vista seccional de una modalidad alternativa con la base de la bomba que tiene una válvula de pico de pato insertada dentro del pasaje de entrada.

Varios dibujos e ilustraciones se han presentado para ayudar a comprender la presente invención. El ámbito de la presente invención no se limita por lo ilustrado en las figuras.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN la presente invención se relaciona a una bomba dispensadora de fluidos que se puede fabricar con tan solo desde dos piezas aparte fácilmente armadas: una pieza base de la bomba y una parte superior de la bomba integral que está firmemente unida a la base de la bomba de forma fluida, la parte superior de la bomba tiene un núcleo rígido y una capa elástica de restitución automática. Las dos piezas de la parte superior de la bomba pueden hacerse con moldeo de materiales múltiples en el mismo molde o sobre el molde mientas que el núcleo se hace primero y después se coloca en un molde de nuevo para sobremoldear la capa elastomérica.

El núcleo rígido y la capa elastomérica se pueden unir: 1) mediante una unión mecánica como por ejemplo surcos, asperezas, orificios u otros medios superficiales 2) un enlace química como por ejemplo una solidificación ¡nterfaz de porciones fundidas de los dos materiales. 3) o pueden tan solo estar una encima de la otra en un enlace débil. Algunas modalidades de la presente invención no requieren una unión particularmente fuerte porque la capa elastomérica se sella por sí misma; sin embargo, las modalidades que tienen componentes giratorios requieren enlaces más fuertes para que la capa elastomérica gire correctamente con el núcleo rígido.

Está dentro del ámbito de la invención usar el mismo material para la parte rígida de la parte superior de la bomba y la parte de la capa elastomérica en un moldeo de un solo paso usando varios grosores y elasticidad para definir porciones flexibles y porciones semirígidas; sin embargo, el método preferido es usar dos materiales diferentes.

En una modalidad preferida, la capa elastomérica se extiende continuamente para formar una membrana inferior elastomérica en contacto de sellado con la superficie superior de la parte inferior de la bomba, con una porción de la membrana elastomérica inferior cubriendo por completo el pasaje de entrada para formar una válvula de entrada unidireccional.

Después de que la parte superior de la bomba se une a la base de la bomba, y la bomba está en un estado operacional, cuando la porción superior de la capa elastomérica se oprime, la presión interna cierra la válvula de entrada y hace que el fluido salga de la válvula dispensadora. Cuando la porción superior se suelta después, regresa a su forma original lo que causa una presión negativa que cierra la válvula dispensadora y abre la válvula de entrada que jala fluido a la cámara de la bomba. La válvula dispensadora se cierra por sí misma en la mayoría de las modalidades de la presente invención. Se puede agregar una ventila de aire para las aplicaciones que la requieran. Se puede emplear un mecanismo opcional de cierre que asegura y cierra la válvula dispensadora para su embarque y almacenamiento. La bomba dispensadora bajo la presente invención se puede utilizar como una tapa dispensadora cuando se acopla a un contenedor comprimible. En una modalidad alternativa, la válvula de entrada de la bomba se puede cerrar cuando la bomba está en su posición de reposo para prevenir dispensas espontáneas debido a incrementos de presión dentro de un contenedor anexo.

Se percibe con referencia ahora a las Figuras 1A - 1 B, una vista respectiva y una vista frontal de una modalidad preferida de la presente invención. Una base para bomba estacionaria 200 proporcionada con medios para acoplamiento con un contenedor (no ilustrado) tiene una parte superior de bomba integral 300 montada en ella. Una válvula dispensadora de cierre automático unidireccional 105 sobresale y proporciona una salida para el material fluido en el contenedor. La válvula dispensadora de cierre automático unidireccional 105 con la ranura dispensadora 326 es para facilidad de operación del usuario, aunque no es necesario que sea tan larga como se ilustra, o que sobresalga en absoluto. La bomba en las Figuras 1A - 1 B se muestra en el modo de operación con la válvula dispensadora 105 alineada con los recesos de la válvula base 215. La vista frontal en la Figura 1 B muestra la apertura de la válvula del núcleo rígido 315a ubicada debajo de la válvula dispensadora 105 alineada con el receso de la válvula base 215. Una capa elastomérica 320 se ajusta sobre, y se sella con el núcleo rígido 310 de la parte superior de la bomba integral 300. Cuando se oprime, esta capa elastomérica 320 ocasiona que el fluido salga de la cámara de la bomba formada bajo ella, y cuando se suelta, atrae el fluido desde el contenedor hacia la cámara de la bomba. Las porciones rígidas de la modalidad de las Figuras 1A - 1 B pueden estar hechas de cualquier material termoplástico apropiado como por ejemplo polipropileno. La capa elastomérica elástica de restitución automática 320 puede ser cualquier capa de material flexible y puede ser una elastómero termoplástico, o en algunas modalidades simplemente puede ser una capa mucho más delgada del mismo material que la porción rígida de la parte superior de la bomba.

La Figura 2A muestra el núcleo rígido 310 con la porción de acoplamiento con la base 311 , el núcleo de la válvula dispensadora 315 y la apertura de la válvula del núcleo rígido 315a de la bomba de las Figuras 1A - 1 B. La Figura 2 muestra la parte superior de la bomba integral 300 completamente fabricada con la capa elastomérica 320 que tiene una parte deformable que forma una pared de bomba con restitución automática y elástica 323 moldeada sobre el núcleo rígido 310 y la membrana de la válvula dispensadora 325 y que además tiene una ranura dispensadora 326. La Figura 2C es una vista inferior de la misma parte superior de la bomba integral como se ilustra en la Figura 2B y muestra la membrana elastomérica inferior 322 con la apertura de entrada a la cámara 322a y la porción de la válvula de la membrana de entrada 322b así como la porción que se puede levantar 325a de la membrana de la válvula dispensadora 325.

La Figura 3 muestra la base de la bomba estacionaria 200 de las Figuras 1A - 1 B con el orificio de entrada superior 201 a, la superficie superior 202, la porción de acoplamiento superior 21 1 y el receso de la válvula base 215. En esta modalidad en particular, la parte superior de la bomba integral 300 (ilustrada en las Figuras 2B) se anexa a la parte superior y dentro de la base de la bomba 200. La base de la bomba 200 se puede acoplar a un contenedor.

La Figura 4 muestra una sección transversal de la estructura interna de una modalidad alternativa de la bomba de la presente invención con una superficie superior de la base cóncava 202 para que después del armado de la parte superior de la bomba integral 300 y la base de la bomba estacionaria 200, la porción de la válvula de membrana de entrada 322b se ajuste positivamente sobre el orificio de entrada superior 201 a cuando la bomba dispensadora se coloque en la posición de operación, y se requiere presión positiva para abrir la válvula de entrada unidireccional 102. Esto evita la dispensa espontánea de fluido ocasionada por un incremento en la presión del aire dentro del contendor al cual se puede acoplar la bomba dispensadora. La cantidad de presión positiva necesaria para abrir la válvula de entrada unidireccional 102 depende de la curvatura de la superficie superior 202 y la elasticidad de la porción de válvula de membrana de entrada 322b.

La Figura 5A muestra una sección transversal de la estructura interna de la bomba de las Figuras 1A- 1 B. Las Figuras 5B y 5C muestra la operación y la estructura interna de la modalidad de la Figura 5A en forma seccional. La base de la bomba estacionaria 200 tiene un pasaje de entrada 201 , un orificio de entrada superior 201 a, una superficie superior 202, una porción de acoplamiento superior 21 1 y un receso de válvula base 215. La parte superior de la bomba integral tiene un núcleo por lo general rígido 310 que incluye una porción de acoplamiento con la base 31 1 , un núcleo de válvula dispensadora 315 y una apertura de la válvula del núcleo rígido 315a. Una capa elastomérica 320 se moldea sobre la periferia interior de la porción de acoplamiento a la base 31 1 y sobre el núcleo de la válvula dispensadora 315 para formar una superficie continua que forma una cámara de bomba elástica y de restitución automática 103. La capa elastomérica 320 se extiende en una membrana elastomérica inferior 322 con una apertura de entrada a la cámara 322a y una porción de válvula de membrana de entrada 322b que abarca la apertura de entrada superior 201 a, que forma una válvula de entrada unidireccional 102. La capa elastomérica 320 tiene una porción de pared de bomba con restitución automática 323 y una membrana de válvula dispensadora 325 acoplada sobre el núcleo de la válvula dispensadora 3 5 y una ranura dispensadora 326 ubicada en el extremo distante. La membrana de la válvula dispensadora 325 tiene una porción unida 325b y una porción que se puede levantar 325a que forman, junto con el núcleo de la válvula dispensadora 315, una válvula dispensadora unidireccional 105.

Después de que la bomba se ha operado una vez, la cámara de la bomba 103 se llenará con la sustancia fluida por bombear y estará en el estado listo o en reposo. La presión aplicada a la pared de la bomba con restitución automática elástica 323 por medio de presión táctil crea una presión positiva en la cámara de la bomba 103 y cierra la válvula de entrada unidireccional 102. La Figura 5B muestra la pared de la bomba con restitución automática elastomérica elástica 323 estando presionada. Cuando la bomba se pone en su posición de operación, y la apertura de entrada del núcleo rígido 315a se alinea con el receso de la válvula de base 215, la porción que se puede levantar 325a está libre para moverse en dirección contraria al núcleo de la válvula dispensadora 315. La presión positiva en la cámara de la bomba 103 ocasiona que esta porción que se puede levantar 325a de la membrana de la válvula dispensadora 325 se eleve desde el núcleo de la válvula dispensadora 315 para formar un pasaje de salida 106 a través del cual se expele el fluido. Después del primer uso, la pared de la bomba con reconstitución automática elástica 323 se suelta. La Figura 5C muestra esta condición. A medida que la pared de la bomba con reconstitución elástica 323 regresa a su forma original, se desarrolla una presión negativa en la cámara de la bomba 103 que atrae la porción que se puede levantar 325a de la membrana de la válvula dispensadora 325 contra el núcleo de la válvula dispensadora 315 lo que cierra la válvula dispensadora unidireccional 105, y ocasiona que la porción de la válvula de membrana de entrada 322b se eleve desde la superficie superior 202 para liberar el orificio de entrada superior 201 a y abrir la válvula de entrada unidireccional 102. La presión negativa atrae fluido al interior de la cámara de la bomba 103 desde el contendor a través del pasaje de entrada 201 para de nuevo llenar la cámara de la bomba 103 con fluido. A menos que el contenedor acoplado sea un contenedor sin aire, por lo regular se requiere una pasaje de ventilación con válvula para reabastecer el aire dentro del contenedor. Esta entrada de aire será descrita más adelante.

La Figura 6 muestra una modalidad de la bomba de las Figuras 5A - 5C con la parte superior de la bomba con giro a una posición segura para embarque. En esta posición, la porción de válvula de membrana de entrada 322b no cubre la apertura de entrada superior 201 a y la válvula de entrada unidireccional 102 se deshabilita. Además, la apertura de la válvula del núcleo rígido 315a no está alineada con el receso de la válvula base 215 y se evita que la porción que se puede levantar 325a de la membrana de válvula dispensadora 325 se aleje del núcleo de la válvula dispensadora 315. Esto cierra la válvula dispensadora unidireccional 105.

Las Figuras 7A - 7C muestran una modalidad alternativa de la presente invención con una porción de accionador rígido o semirígido 314 acoplado al núcleo rígido 310 y empotrado dentro de la pared de la bomba con restitución automática elástica 323. El acoplamiento entre la porción del accionador y el núcleo rígido puede actuar opcionalmente como un resorte para mejorar el desempeño de la bomba. Esta porción de accionador 314 mejora las características ergonómicas y el desempeño de la bomba. La Figura 7B muestra la porción del accionador rígido o semirígido 314 acoplado al núcleo rígido 310 antes del sobremoldeo de la capa elastomérica 320.

La Figura 7C muestra una vista seccional de la modalidad de la Figura 7A que muestra el accionador rígido 314 empotrado en la capa elastomérica 320 y también el borde inferior 320a de la porción de pared de bomba con restitución automática elástica 323 de la capa elastomérica 320 que está unida a través de la solidificación de interfaces al borde superior 310a del núcleo rígido 310. La membrana de válvula dispensadora 325 se une al borde del núcleo de la válvula dispensadora 315 y en el borde de la apertura de la válvula del núcleo rígido 315a. La membrana elastomérica inferior 322 se une en su periferia al borde inferior de la porción de acoplamiento a la base 311.

Las Figuras 8, 9A y 9B muestran modalidades alternativas de la presente invención en donde la parte superior de la bomba integral 300 es el medio para acoplamiento a un contenedor, y la base de la bomba 200 se inserta dentro de la porción de acoplamiento al contenedor de la parte superior de la bomba, y en donde el núcleo de la válvula dispensadora está hueco y forma un pasaje de salida 106. La membrana de la válvula de salida tiene una porción de válvula de salida unidireccional 107 que forma una válvula de pico de pato dentro del pasaje de entrada 106. En sección transversal la Figura 9A, la porción de válvula de salida unidireccional 107 es una válvula de pico de pato vertical y un inserto de seguridad opcional 338 se encuentra en el extremo sobresaliente distante del pasaje de salida 106 del núcleo de válvula dispensadora 315, y es giratorio desde una posición abierta a una posición asegurada en donde el inserto de seguridad cierra la válvula dispensadora como se ilustra en la Figura 9B.

La Figura 10 muestra una modalidad alternativa con la base de la bomba 200 y la parte superior de la bomba 300 unidas por un acoplamiento doble 109 que también sirve para prevenir manipulaciones. En esta modalidad, cuando se arma la bomba, la porción de válvula de membrana de entrada 322b de la membrana elastomérica inferior 322 no cubre el pasaje de entrada 201a y se evita que la porción que se puede levantar 325a de la membrana de la válvula dispensadora se aleje del núcleo de la válvula dispensadora. En esta posición, la válvula de entrada unidireccional se deshabilita y la válvula dispensadora unidireccional se cierra, lo que pone a la bomba en un estado seguro, asegurado y sellado para embarque y almacenamiento. Todas las presiones positivas en la cámara actúan para presionar el fluido hacia abajo en el pasaje de entrada. La bomba no puede operar porque el fluido no puede salir de la cámara de la bomba. Para que la bomba funcione, la parte superior de la bomba se debe girar aproximadamente 180 grados alrededor de un eje central, rompiendo los acoplamientos 109. En esta nueva posición, la porción de válvula de la membrana de entrada 322b de la membrana elastomérica inferior 322 cubre la apertura de entrada superior 201a y el receso de la válvula base 215 se alinea con la apertura de la válvula del núcleo rígido 315a para que la válvula de entrada unidireccional y la válvula dispensadora unidireccional estén ambas en operación. Esto proporciona una característica a prueba de manipulaciones.

Las Figuras 1 1A - 11 B muestran una de las muchas formas en que se puede realizar un pasaje de ventilación con válvula. Aquí, la base de la bomba 200 tiene un pasaje radial, y la porción de acoplamiento a la base 311 del núcleo superior de la bomba rígida 310 tiene un surco correspondiente que forma una entrada de aire 401. La membrana elastomérica inferior 322 tiene un pasaje vertical que está separado del surco del núcleo rígido. La base de la bomba forma un pasaje vertical hacia el contenedor. Cuando se aplica presión negativa de la cámara de la bomba liberando la capa con restitución automática, la membrana elastomérica inferior 322 se jala hacia abajo para permitir que el aire penetre al contenedor como se ilustra en la Figura 11 B. Deberá notarse que hay muchas formas diferentes de incluir un pasaje de ventilación con válvula o cualquier tipo de pasaje para aire al interior de la bomba de la presente invención. Cada una de estas formas está dentro del ámbito de la presente invención.

Las Figuras 12A - 12D y 13A - 13B muestran modalidades alternativas de la presente invención con una porción de accionador 314 empotrada en la capa elastomérica 320 en donde la parte superior de la bomba 300 es móvil de forma deslizante a la base de la bomba 200 desde una posición asegurada a una posición de operación. Las Figuras 12A y 12C muestra respectivamente una vista en perspectiva y una vista seccional de la bomba en una posición asegurada con el núcleo rígido 310 retraído en la base de la bomba 200 de forma que el extremo distante del núcleo de la válvula dispensadora 315 esté confinado dentro de la base de la bomba 200 y se evita que la porción que se puede levantar 325 de la membrana de la válvula dispensadora se aleje del núcleo de la válvula dispensadora 315, y por lo tanto cierra la válvula dispensadora 105. La porción de la válvula de membrana de entrada 322b no cubre la apertura de entrada superior 201a y la válvula de entrada unidireccional 102 se deshabilita. Las Figuras 12B y 12D muestran respectivamente una vista en perspectiva y una vista seccional de la bomba en una posición de operación con presión hacia abajo aplicada a la porción del accionador 314. La porción que se puede levantar 325a de la membrana de la válvula dispensadora 325 se extiende en dirección contraria al núcleo de la válvula dispensadora 315 para abrir un pasaje de salida 106. La bomba de esta modalidad puede ser muy pequeña y se puede utilizar como una bomba dispensadora para muestras, amenidades o insertos en revistas y se puede pegar a un contenedor, o incluso ser una parte integral de un contenedor. Las Figuras 13A y 13B muestran una variante de la presente modalidad con un medio para acoplamiento a una botella y se puede diseñar para dispensar grandes volúmenes.

La Figura 14A muestra una vista seccional y un detalle de una modalidad alternativa de la presente invención con un inserto de válvula de entrada 312 acoplado a la porción de accionado rígido o semirígido 314 y acoplado dentro del pasaje de entrada 101. El pasaje de entrada tiene una porción superior que forma un descanso para la válvula de entrada 202b que tiene una apertura de válvula de base 202c. El inserto de válvula de entrada 312 tiene un corte que hace una apertura de válvula de entrada del núcleo 312a. Una membrana de válvula de entrada 322c se acopla sobre el inserto de válvula de entrada 312 y tiene una apertura de membrana de válvula 322d que forma una válvula de entrada unidireccional 102. Cuando la bomba dispensadora están en la posición de reposo, la apertura de la membrana de válvula de entrada está sellada por el descanso de la válvula de entrada 202b y la válvula de entrada unidireccional está cerrada. La presión positiva aplicada desde el interior del pasaje de entrada presiona el inserto de la válvula de entrada 312 y la membrana de la válvula de entrada 322c contra el descanso de la válvula de entrada 202b, lo que por lo tanto evita el flujo del fluido dentro de la cámara de la bomba 103. Cuando la bomba dispensadora está en una posición oprimida, la membrana de la válvula de entrada 322c se aleja del descanso de la válvula de entrada 202b y el diferencial de presión negativa desde el interior de la cámara de la bomba eleva la membrana de la válvula de entrada 322c desde el inserto de la válvula de entrada 312, para permitir que el fluido fluya desde la apertura de la válvula de entrada del núcleo 312a a través de la apertura de la válvula de membrana de entrada 322d y la apertura de la válvula base 202c al interior de la cámara de la bomba 103. La Figura 14B muestra otra vista seccional que indica la posición de la apertura de la válvula base 202b y la apertura de la válvula de entrada del núcleo 312a.

La Figura 15 muestra una vista seccional de una modalidad alternativa de la presente invención con la base de la bomba estacionaria 200 que tiene una válvula de pico de pato 102 insertada dentro del pasaje de entrada 101. La válvula de entrada de pico de pato 101 puede estar hecha de un material elastomérico y se puede moldear dentro del pasaje de entrada 101 en un proceso de moldeo con múltiples inyecciones o se puede insertar dentro del pasaje de entrada 101 durante el ensamblado.

Varias descripciones e ilustraciones se han presentado para ayudar a comprender la presente invención. Las personas con experiencia en la técnica se darán cuenta que se pueden aplicar numerosos cambios y variaciones sin salir del espíritu de la invención. Todos estos cambios y variaciones están dentro del ámbito de la presente invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una bomba dispensadora de fluidos que comprende: un base de la bomba estacionaria provista con un pasaje de entrada, un orificio de 5 entrada superior, una superficie superior que puede ser plana o por lo general cóncava y una porción de acoplamiento superior; una parte superior de bomba integral provista con medios para un acoplamiento hermético a la base de la bomba que incluye un núcleo por lo general rígido y una capa elastomérica, dicha parte superior de bomba integral es una parte moldeada I 0 de forma integral con múltiples materiales que es una pieza continua, en donde el núcleo por lo general rígido está hecho de un material rígido y la capa elastomérica está hecha de un material elastomérico; dicho núcleo por lo general rígido tiene una porción de base de acoplamiento que corresponde circunferencialmente a dicha porción de acoplamiento superior de 15 dicha base de bomba estacionaria, ya sea solo, o en conjunto con dicha capa elastomérica que forma un acoplamiento hermético con dicha base de la bomba y un núcleo de válvula dispensadora que se extiende opcionalmente hacia fuera desde dicha porción de acoplamiento de la base. dicha capa elastomérica incluye: 0 una pared de bomba con restitución automática elástica que define una porción superior de la cámara de la bomba. una membrana de válvula dispensadora que coopera con dicho núcleo de válvula dispensadora para permitir una salida controlada unidireccional de una sustancia fluida a través de una válvula dispensadora unidireccional formada por dicho núcleo de válvula dispensadora y dicha membrana de válvula dispensadora; Dicha capa elastomérica está unida a dicho núcleo rígido para así formar una cámara de bomba en donde dicha superficie superior es la base de dicha cámara de bomba, por medio de lo cual después de armar la base de la bomba y la parte superior de la bomba, se crea una bomba dispensadora totalmente funcional con un pasaje de entrada, una válvula de entrada unidireccional, una cavidad de bomba elástica de restitución automática y una válvula dispensadora unidireccional.

2. La bomba dispensadora de la Reivindicación 1 , en donde dicha capa elastomérica comprende una pluralidad de porciones unidas a bordes correspondientes de dicho núcleo por lo general rígido, de preferencia mediante la solidificación de interfaces de porciones fundidas de dicho material rígido y dicho material elastomérico, dicha capa elastomérica y dicho núcleo por lo general rígido forman una superficie continua.

3. La bomba dispensadora de la Reivindicación 1 , en donde dicha válvula de entrada unidireccional está cerrada cuando la bomba está en posición de reposo.

4. La bomba dispensadora de la Reivindicación 1 , en donde dicha parte superior de la bomba integral comprende además una porción de accionador rígido o semirígido unido a, o dentro de, la pared de la bomba elástica de restitución automática y de preferencia conectada a dicha porción de acoplamiento de la base del núcleo rígido.

5. La bomba dispensadora de la Reivindicación 1 , en donde dicha base de bomba estacionaria y dicha parte superior de bomba integral están moldeadas juntas y unidas por al menos un acoplamiento flexible. Dicho acoplamiento flexible se puede utilizar como una característica a prueba de manipulaciones, en donde la bomba no es operable y está cerrada con seguridad en el ensamble, y en donde dichos acoplamientos flexibles necesita romperse en el primer uso para que dicha bomba dispensadora sea operable.

6. La bomba dispensadora de la Reivindicación 1 que comprende además un medio para fijar con seguridad y prevenir fugas durante el embarque y almacenamiento.

7. La bomba dispensadora de la Reivindicación 1 que además comprende un pasaje de ventilación con válvula.

8. La bomba dispensadora de la Reivindicación 1 , en donde dicho pasaje de entrada de dicha base de bomba estacionaria comprende una válvula de entrada unidireccional.

9. La bomba dispensadora de la Reivindicación 1 , en donde dicha capa elastomérica comprende una membrana elastomérica inferior con una apertura de entrada a la cámara, y una porción de válvula de membrana de entrada que cubre por completo el orificio de entrada superior, para formar una válvula de entrada unidireccional sobre dicho orificio de entrada superior, y en donde dicha porción de válvula de membrana de entrada se puede levantar desde dicha superficie superior de dicha base de bomba estacionaria cuando se aplica un diferencial de presión negativa desde dentro de dicha cámara de bomba para ocasionar un flujo al interior de fluido a través de dicho pasaje de entrada al interior de dicha cámara de la bomba, y dicha porción de válvula de membrana de entrada sella dicho orificio de entrada superior cuando se aplica un diferencial de presión positivo desde el interior de dicha cámara de la bomba.

10. La bomba dispensadora de la Reivindicación 9, en donde dicha parte superior de la bomba integral es móvil con relación a dicha base de bomba estacionaria y dicho orificio de entrada superior y dicha porción de válvula de membrana de entrada definen una posición abierta y una cerrada en donde, 1 ) cuando dicha parte superior de bomba integral está colocada en la posición abierta, dicha porción de válvula de membrana de entrada cubre por completo dicho orificio de entrada superior, que forma una válvula de entrada unidireccional sobre dicho orificio de entrada superior y 2) cuando dicha parte superior de bomba integral está colocada en la posición cerrada, dicha porción de válvula de membrana de entrada libera el orificio de entrada superior y la válvula de entrada unidireccional se deshabilita para que un diferencial de presión positiva aplicada desde dicha cámara de bomba causa un flujo hacia fuera de fluido a través de dicho pasaje de entrada.

11. La bomba dispensadora de la Reivindicación 1 , en donde dicha membrana de válvula dispensadora tiene una ranura u orificio dispensador y una porción que se puede levantar para alejarse de dicho núcleo de válvula dispensadora en donde un diferencial de presión positivo en dicha cámara de la bomba levanta dicha porción que se puede levantar desde dicha membrana de válvula dispensadora y abre un pasaje de salida que permite la salida de una sustancia fluida desde dicha cámara de bomba a través de dicha ranura u orificio dispensador; dicha porción que se puede levantar se retrae contra dicho núcleo de válvula dispensadora después de liberar la presión o cuando se aplica un diferencial de presión negativa desde dicha cámara de la bomba, lo que cierre el pasaje de salida.

12. La bomba dispensadora de la Reivindicación 12, en donde dicha parte superior de bomba integral es móvil desde una posición asegurada en donde se evita que dicha porción que se puede levantar se eleve desde dicho núcleo de válvula dispensadora, lo que sella dicho pasaje de salida a una posición de operación en donde dicha porción que se puede levantar se puede levantar desde dicho núcleo de válvula dispensadora. 5 13. La bomba dispensadora de la Reivindicación 12, en donde dicha base de bomba tiene un receso de válvula base y dicho núcleo por lo general rígido tiene una apertura de válvula de núcleo rígido ubicado debajo de dicho núcleo de válvula dispensadora, la bomba dispensadora tiene una posición de operación y una posición asegurada en que 1 ) en la posición de operación dicha apertura de

I 0 válvula de núcleo rígido está alineada con dicho receso de válvula de base y dicha porción que se puede levantar de dicha membrana de válvula dispensadora se puede alejar desde dicho núcleo de válvula dispensadora cuando se aplica un diferencia de presión positivo dentro de dicha cámara de la bomba y 2) en la posición asegurada se evita que dicha porción que se puede levantar de dicha 15 membrana de válvula dispensadora se aleje de dicho núcleo de válvula dispensadora para cerrar la válvula dispensadora unidireccional.

14. Una bomba dispensadora de fluidos que comprende: un base de la bomba estacionaria provista con un pasaje de entrada, un orificio de 0 entrada superior, una superficie superior que puede ser plana o por lo general cóncava y una porción de acoplamiento superior; una parte superior de bomba integral provista con medios para un acoplamiento hermético con la base de la bomba que incluye un núcleo por lo general rígido y una capa elastomérica; dicho núcleo por lo general rígido tiene una porción de base de acoplamiento que corresponde circunferencialmente a dicha porción de acoplamiento superior de dicha base de bomba estacionaria, ya sea solo, o en conjunto con dicha capa elastomérica que forma un acoplamiento hermético con dicha base de la bomba y un núcleo de válvula dispensadora que se extiende opcionalmente hacia fuera desde dicha porción de acoplamiento de la base, dicha capa elastomérica incluye: una pared de bomba con restitución automática elástica que define una porción superior de la cámara de la bomba. una membrana de válvula dispensadora que coopera con dicho núcleo de válvula dispensadora para permitir una salida controlada unidireccional de una sustancia fluida a través de una válvula dispensadora unidireccional formada por dicho núcleo de válvula dispensadora y dicha membrana de válvula dispensadora; Dicha capa elastomérica está unida a dicho núcleo rígido para así formar una cámara de bomba en donde dicha superficie superior es la base de dicha cámara de bomba, por medio de lo cual después de armar la base de la bomba y la parte superior de la bomba, se crea una bomba dispensadora totalmente funcional con un pasaje de entrada, una válvula de entrada unidireccional, una cavidad de bomba elástica de restitución automática y una válvula dispensadora unidireccional.

15. La bomba dispensadora de la Reivindicación 14, en donde la parte superior de la bomba integral está hecha de un material elastomérico de varios grosores con una porción semirígida de mayor grosor formando dicho núcleo por lo general rígido y una porción flexible menos gruesa formando dicha capa elastomérica.