PT792817E - Bombeamento atraves de uma camara de embolos de volume variavel - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO BOMBEAMENTO ATRAVÉS DE UMA CÂMARA DE ÊMBOLOS DE VOLUME VARIÁVEL. O presente invento tem a ver com o âmbito da Hidráulica.

As bombas classificam-sc, consoante a deslocação do elemento de impulsão no interior do corpo da bomba, do seguinte modo: 1) Bombas de êmbolo Itvrc quando o movimento do elemento de impulsão é rectilíneo. 2) Bombas de movimento livre quando o movimento do elemento de impulsão é angular alternativo. 3) Bombas centrífugas quando o elemento gira no interior do corpo da bomba. A seguir são caracterizados os tipos de bomba de êmbolos que existem na actualidade:

Bombas de acção simples, que no movimento ascendente, aspiram, abrindo a válvula de aspiração que está alojada na entrada do corpo do cilindro e ao descer a válvula fecha-se e abre-se a válvula de impulsão expulsando o conteúdo do cilindro,

Bombas de êmbolo válvula, nas quais a válvula de impulsão esta unida ao êmbolo, que, por sua vez, está provido de aberturas. O êmbolo forma duas câmaras no corpo cilíndrico; a aspiração verifica-se na câmara inferior; na impulsão a aspiração ocorre na câmara superior; quando o êmbolo se eleva

Bombas de êmbolo tubular, nas quais o êmbolo se compõe de uma válvula de impulsão incorporada a um tubo e é operada através de uma vareta situada na parte exterior do corpo do cilindro.

Bombas de duplo efeito, o que se consegue unindo duas bombas acção simples.

Bombas horizontais de êmbolo comprido, que consistam num êmbolo compartilhado por duas bombas. Em cada percurso, uma face do êmbolo aspira e a outra faz compressão.

Bombas diferenciais com êmbolos compridos, horizontal e vertical. Ao ascender, o êmbolo provoca a aspiração e o tubo de impulsão enche-se. Ao descer, a face inferior do êmbolo produz uma injecção por intermédio de um tubo de ligação situado na cavidade do cilindro superior. Em qualquer caso, a haste do êmbolo também desloca fluidos para o interior do tubo de impulsão. Por conseguinte, a bomba funciona por aspiração e compressão no movimento ascendente do êmbolo, ao passo que, no movimento de descida, só trabalha por compressão.

Os componentes das bombas de êmbolos são: - Cilindro. - Êmbolo. - Haste de comando do êmbolo. - Caixa de válvula de aspiração com a respectiva válvula. - Caixa de válvula de impulsão com a respectiva válvula. A presente invenção tem a ver com uma bomba construída de acordo com as reivindicações 1 ou 2.

Em relação aos documentos anteriores acerca do estado da técnica como por exemplo, US 3.627.206 Boris (Dl), existem claras diferenças; o documento Dl mostra uma bomba para bombeamento por intermédio de uma câmara de volume variável, a bomba (1) contém um par de êmbolos de diâmetros diferentes; tais êmbolos deslizam pelo interior de um cilindro escalando de maneira a estabelecer câmaras de volume variável; para provocar o movimento do corpo de êmbolos, a bomba está munida de uma haste oca; a bomba compreende, ainda, duas válvulas de deslizamento (superior e inferior) formadas pelos êmbolos e a haste oca; A válvula de deslizamento inferior é constituída por uma combinação do êmbolo inferior, de diâmetro mais pequeno, e o êmbolo superior, de maneira tal que, quando a haste oca é impulsionada, sob pressão, para baixo, no movimento descendente, obstrui a abertura que existe no êmbolo inferior, o de menor diâmetro, e liberta uma abertura situada na haste oca que tmha ficado obstruída pelo êmbolo superior; a abertura que existe na haste oca e o êmbolo superior, de maior diâmetro, conformam a válvula superior de deslizamento da bomba, pelo qual, uma vez que foi completado o percurso descendente, a haste é impulsionada sob pressão em sentido inverso, isto é em sentido ascendente, libertando a abertura existente no êmbolo inferior ao mesmo tempo que obstrui a abertura superior que existe na haste oca Λ obstrução e libertação de tais aberturas consegue-se por intermédio do jogo que desenvolvem os golpes dos êmbolos e da haste oca.

Neste resumo c possível encontrar muitas das características descritas no documento Dl e que não guardam relação com aquelas que são reivindicadas na presente invenção.

Por outro lado, esta invenção, quanto á sua fabricação, é muito mais simples e comporta uma poupança significativa nos elementos extras, dado que o bombeamento verifica-se com recurso, apenas, a três elementos; um cilindro (5), uma câmara ou corpo de êmbolos (4) e uma haste oca (3). Cada um destes elementos pode injectar-se num molde de plástico independente; desse modo só são precisos três moldes de injecção e plástico para executar a invenção, o que reduz consideravelmente os custos de fabricação do dispositivo.

As bombas actuais de dosagem carecem, para serem constituídas, de um mínimo de seis peças (Figura 6), existindo outras que exigem ainda um número maior de peças. Esta invenção reduz significativamente o número de peças necessárias.

Para melhor compreender esta descrição juntam-se os desenhos em anexo, a saber;

Fig 1. Uma vista em secção vertical da bomba em posição de pressão da haste.

Fig 2. Uma vista em secção vertical da bomba em posição de admissão.

Fig 3. Uma vista em perspectiva e secção da câmara de êmbolos.

Fig 4 Uma vista em secção vertical da bomba na sua versão de dosagem, em posição de admissão.

Fig 5. Uma vista em secção vertical da bomba na sua versão de dosagem em posição de impulsão.

Fig 6. Representa um diagrama dos elementos plásticos necessários à execução de uma bomba de dosagem corrente.

Fig 7. Uma vista em secção vertical mostrando os componentes e elementos desta invenção como bomba de dosagem de um produto cosmético.

Figs 8 e 9. Vistas em secção vertical dos componentes da invenção que utilizam diafragmas.

Figs 10 e 11. Vistas em secção vertical dos diafragmas das figuras 1 e 2, respectivamente. Fig 12. Vista em secção vertical mostrando os elementos desta invenção por intermédio de uma haste oca com dois diafragmas.

As figuras 1-5,7,10 e 11 mostram a bomba nos termos da reivindicação primeira. O corpo da bomba (6) tem dois degraus de diferentes diâmetros (5A e 5B); em cada impulso do êmbolo de admissão entra uma quantidade de líquido na câmara formada entre os êmbolos (4A e 4B) igual à diferença nas capacidades formadas pelos dois diâmetros diferentes, tanto dos êmbolos como dos cilindros, entrando a mesma quantidade de líquido no tubo de impulsão. A haste (3) está provida de um topo (3B) de maneira que, quando a bomba está colocada em posição vertical, faz-se pressão na haste (3), a qual puxa do corpo de êmbolos (4) na sua descida através do topo (3B) obstruindo, ao mesmo tempo, o alojamento de admissão (4C) (Fig.3) e libertando o alojamento de impulsão (3C) perfurado na haste (3), através do qual são escoados os fluidos.

Tal como mostra a figura 2, quando se completa a descida do êmbolo, cessa a pressão sobre a haste (3) a qual, é suposto que, com a ajuda de uma mola, comece a sua deslocação ascendente, impulsionando o corpo de êmbolos, o qual, mediante o espaço entre a haste (3) e os topos (3B e 3D), conseguirão produzir o bombeamento no alojamento de impulsão (3C) e a abertura do alojamento de admissão (4C), através do qual o líquido começará a entrar no cilindro escalonado (5). Desse modo verifica-se o bombeamento das diferenças volumétricas entre os cilindros (5A e 5B).

Tal como mostra a figura 3, a câmara dc cmbolos está provida de uma peça de orelhas (4H) que serve para segurar o extremo inferior da haste.

Desse modo, só são necessários três elementos para que o bombeamento ocorra:

Cilindro (5).

Corpo de êmbolos (4).

Haste (3).

Mediante o emprego de moldes de injecção de plástico, cada uma das partes pode ser fabricada numa peça. Para a montagem da bomba só são precisos estes três elementos juntamente com a mola de recuperação. Quatro peças pré-fabricadas é tudo quanto se precisa para conseguir, por exemplo, uma bomba de dosagem para produtos cosméticos (figura 7) que se compõe de:

Uma haste provida de uma abertura de impulsão, integrando a cabeça de saída de líquidos, e a abertura na parte inferior da haste fica unida graças à peça de orelhas integrada na peça que forma o corpo de êmbolos (4) que forma alojamento de admissão e a peça de orelhas de selagem do alojamento da parte inferior da haste. A terça parte (5) abrange o cilindro escalonado, que incorpora o capuz de ajuste com um depósito de dosagem. A estes três elementos dever-se-á acrescentar uma mola auxiliar para conseguir com sucesso uma bomba de dosagem utilizando só quatro componentes. As figuras 4 e 5 mostram o esboço da bomba nas posições de aspiração e de impulsão. Na figura 4, a mola (6) eleva a haste (3), a qual liberta o alojamento (4C) e, ao mesmo tempo, o êmbolo superior (4A) obtura o alojamento (3C) de maneira a que se verifique a admissão. Na figura 5, quando se faz pressão sobre a haste através do elemento accionador ( 3E), o seu extremo (3J) obtura o alojamento (4C) enquanto, simultaneamente, se liberta o alojamento (3C) na haste (3). A Figura (6) mostra os componentes plásticos necessários à fabricação de bombas de dosagem actual, em que o assentamento da válvula de aspiração (1B) pode estar construído no interior do cilindro (1). Todavia, é também precisa uma outra parte da válvula de admissão composta por um cone ou esfera de fecho (2). Outra peça é o êmbolo situado na haste (4), na qual foi praticado um orifício de impulsão (4). Este orifício abre e fecha por intermédio do jogo que fazem a haste (4) e o êmbolo (3), e a cabeça de saída dos fluidos não pode estar integrada na haste (4) porque, se assim for, na fabricação por injecção em moldes de plástico a abertura da parte inferior do pé da haste (4B) não poderia ser obturada a fim de enviar o retrocesso do fluido na câmara da bomba. A peça número cinco é o capuz de ajuste e o depósito de fornecimento incorporam um guia de centragem da haste (4).

Uma outra forma de realização da invenção ora descrita é apresentada nas figuras 8 e 9 e consiste na utilização de duas membranas com diâmetros diferentes (2A e 2B) (membrana superior e inferior) unidas por uma mesma haste, a qual está munida de topos inferiores (3 A e 3B). Tanto as membranas como a haste estão no interior de um cilindro escalonado (4) de tal maneira que, tanto a membrana superior como a inferior formam uma válvula com a superfície interior do cilindro. Em consequência, quando a haste (3) ou o eixo provocam o golpe ascendente do êmbolo, a membrana superior (2A) permanece assente nos seus topos inferiores (3A). Funcionando como uma válvula de selagem, evitando, assim, a perda de contacto com a superfície do cilindro (4) e gerando por conseguinte um vácuo, este vácuo levantará os extremos da membrana inferior (2B) que se curvarão permitindo que o fluido se escoe para o interior da câmara formada pelo lado inferior da membrana superior e o extremo superior da membrana inferior (5). A haste (3), no seu percurso de descida, faz pressão no líquido existente na câmara interior da bomba contra as membranas (2 A e 2 B) e a parede do cilindro (4). Evitar-se-á a fuga de fluidos mais além dos extremos da membrana inferior, 2B e a membrana superior (2B) curvar-se-á forçando o fluido a ultrapassar tanto a borda da membrana como a superfície interior do cilindro, e desse modo se verifica o bombeamento.

Em consequência, pode dizer-se que cada uma das membranas forma uma válvula com a superfície interna do cilindro e que cada válvula abre quando a membrana respectiva se curva, e tudo de tal maneira que, quando uma das válvulas se fecha, a outra abre-se porque quando uma membrana está flectida a outra se encontra assente sobre os topos. A figura 12 mostra a haste oca (3), com as membranas inferior (2B) e superior (2A), a haste (3 A) está perfurada sobre a membrana superior, e através da perfuração é possível forçar os fluídos ao longo da haste, graças aos êmbolos de retenção (3C) localizados sobre o alojamento (3D) na haste (3). As referências (4A) e (4B) representam os topos para evitar a flexão das membranas superior (2A) e inferior (2B).

Lisboa, 10 dc Abril de 2001

Pela Requerente O Agente Oficial

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Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Bomba para bombeamento através de câmara de êmbolos de volume variável; a bomba (1) contém um corpo de êmbolos numa só peça (4) que inclui um par de êmbolos (4A e 4B) com diâmetros diferentes; tais êmbolos estão unidos entre si e deslocam-se concordantemente pelo interior de um cilindro escalonados (5), de modo a gerar uma câmara de volume variável, para o deslocamento do corpo de êmbolos, a bomba está munida de uma haste oca (3), e duas válvulas de deslizamento (superior e inferior) formadas pelo corpo de êmbolos e a haste oca; a válvula de deslizamento inferior está formada por uma combinação da haste oca e um alojamento perfurado no êmbolo inferior, de diâmetro inferior, de tal modo que quando é feita pressão sobre a haste oca, para baixo, no seu percurso descendente, a mesma obstrui o alojamento (4C) perfurado no êmbolo inferior, de diâmetro menor, e ao mesmo tempo liberta o alojamento situado na haste oca (3) que tinha sido obstruído pelo êmbolo superior; o alojamento está situado na haste oca e o êmbolo superior de maior diâmetro forma uma válvula de deslizamento superior, uma vez que se completou o golpe de êmbolo descendente, a haste é premida no sentido contrário, de subida, libertando o alojamento perfurado no êmbolo inferior (4C), e obstruindo, ao mesmo tempo, o alojamento superior perfurado na haste oca (3); a obstrução e libertação dos alojamentos conseguc-se por intermédio do jogo que existe entre os impulsos do corpo de êmbolos e a haste oca.
2. 2. Uma bomba para bombeamento mediante câmara de volume variável com membranas inferior (2B e superior (2A) unidas a uma única haste (3). A haste está provida de dois topos inferiores (3A, 3B), de tal modo que as membranas não podem dobrar-se para baixo; tanto a haste como as membranas estão alojadas num cilindro escalonado (4), formando cada uma das membranas uma válvula em relação à superfície interior do cilindro, de tal modo que cada válvula abre quando a membrana correspondente está flectida, e que quando uma das válvulas está aberta, a outra está fechada; em cada impulso de ascensão da haste, a membrana inferior dobra-se devido ao incremento do volume da câmara existente entre as membranas; todavia, em cada impulso de descida da haste, a membrana superior dobra-se devido à redução do volume na câmara existente entre ambas as membranas. Lisboa, 10 de Abril de 2001 Pela Requerente O Agente Oficial

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