BR112021011803A2 - Bomba para dispensação de um produto fluido e dispositivo dispensador de produto fluido - Google Patents

Abstract

bomba para dispensação de um produto fluido e dispositivo dispensador de produto fluido. uma bomba para dispensação de um produto fluido, que compreende: um corpo da bomba (14), que compreende uma abertura (29) fechada por uma válvula de entrada (20), mantida no lugar por um suporte da válvula (21) fixado no dito corpo da bomba (14); um pistão (16) que desliza de uma maneira vedada no dito corpo da bomba (14), ao redor de uma haste oca (15), dotado de um canal axial interno (15a) fechado axialmente no lado inferior da dita haste (15) e que se comunica com o lado externo da haste (15) através de um orifício radial (15b), sendo que o dito pistão (16) compreende, na borda radial externa, um rebordo de vedação externo (16a) para assegurar a vedação em relação ao dito corpo da bomba (14), e em uma borda radial interna, um rebordo de vedação interno (31), para assegurar a vedação em relação à dita haste (15); uma bucha (32) que compreende para cima uma superfície oblíqua ou frustocônica (32a) de inclinação apropriada para aquela do rebordo de vedação interno (31) do pistão (16); uma mola de acionamento (24) disposta entre a dita haste (15) e o dito pistão (16); uma mola de retorno (25) disposta entre o dito suporte da válvula (21) e a dita haste (15), impulsionando o dito pistão (16) em direção à sua posição de repouso, sendo que dito suporte da válvula (21) compreende uma luva axial (21c) que recebe a dita haste (15) na posição de acionamento, sendo que a dita luva axial (21c) compreende pelo menos uma nervura axial (21a), para formar uma parada mecânica na posição de acionamento da bomba entre a extremidade axial inferior (15c) da dita haste (15) e a dita pelo menos uma nervura axial (21a) do dito suporte da válvula (21).

Description

BOMBA PARA DISPENSAÇÃO DE UM PRODUTO FLUIDO E DISPOSITIVO DISPENSADOR DE PRODUTO FLUIDO

[001] A presente invenção refere-se a uma bomba para dispensação de um produto fluido.

[002] Os documentos FR 2343137 e FR 2403465 descrevem um dispositivo com uma bomba que compreende um corpo da bomba no qual um pistão pode se mover, montado para deslizar sobre uma haste de acionamento, o impulso exercido na haste pelo usuário sendo transmitido para o pistão por meio de uma mola, de modo que, acionando a haste de acionamento, ocorre um movimento relativo do pistão em relação à haste.

[003] No entanto, esta bomba tem algumas desvantagens. Dessa forma, a dispersão de dose entre doses sucessivas é relativamente grande. Em particular, no caso de acionamento não-axial pelo usuário, o funcionamento da bomba pode ser negativamente impactado.

[004] O documento WO 9201183, a patente US 4856677, o documento WO 2004054724 e a patente EP 1506818 descrevem outros dispositivos da técnica anterior.

[005] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma bomba dispensadora de fluido que não tem as desvantagens mencionadas acima.

[006] Outro objetivo da presente invenção é fornecer uma bomba para dispensação de um produto fluido que melhora a reprodutibilidade de dose entre doses sucessivas.

[007] Outro objeto da presente invenção é fornecer uma bomba para dispensação de um produto fluido que melhora a confiabilidade operacional, em particular, no caso de acionamento não-axial.

[008] Outro objetivo da presente invenção é fornecer uma bomba para dispensação de um produto fluido, que é simples e barata para fabricação e montagem.

[009] A presente invenção refere-se a uma bomba para dispensação de um produto fluido, que compreende:

- um corpo da bomba, que compreende uma abertura fechada por uma válvula de entrada, mantida no lugar por um suporte da válvula fixado no dito corpo da bomba, - um pistão que desliza de uma maneira vedada no dito corpo da bomba, ao redor de uma haste oca, dotado de um canal axial interno fechado axialmente no lado inferior da dita haste e que se comunica com o lado externo da haste através de um orifício radial, sendo que o dito pistão compreende, na borda radial externa, um rebordo de vedação externo para assegurar a vedação em relação ao dito corpo da bomba, e em uma borda radial interna, um rebordo de vedação interno, para assegurar a vedação em relação à dita haste, - uma bucha que coopera com o dito rebordo de vedação interno do dito pistão, - uma mola de acionamento disposta entre a dita haste e o dito pistão, - uma mola de retorno disposta entre o dito suporte da válvula e a dita haste, impelindo o dito pistão em direção à sua posição de repouso, - sendo que o dito suporte da válvula compreende uma luva axial que recebe a dita haste na posição de acionamento, sendo que a dita luva axial compreende pelo menos uma nervura axial, para formar uma parada mecânica na posição de acionamento da bomba entre a extremidade axial inferior da dita haste e a dita pelo menos uma nervura axial do dito suporte da válvula.

[010] Vantajosamente, a dita luva axial compreende pelo menos duas nervuras axiais.

[011] Vantajosamente, quatro nervuras axiais se estendem duas a duas de maneira diametralmente oposta ao redor de uma abertura axial do dito suporte da válvula.

[012] Vantajosamente, um furo passante é formado na dita luva axial para assegurar a passagem do líquido na posição de acionamento.

[013] Vantajosamente, um anel de fixação é fornecido para fixação do dito corpo da bomba a um recipiente com uma vedação de pescoço interposta entre os mesmos, sendo que a vedação de anel é fornecida para assegurar a vedação do dito anel de fixação com o dito corpo da bomba.

[014] Vantajosamente, na posição de repouso, uma borda axial superior do dito pistão coopera de uma maneira vedada com a dita vedação de anel.

[015] Vantajosamente, é fornecido um respiro no dito corpo da bomba para permitir que o produto expelido pela bomba seja substituído por ar em cada acionamento.

[016] A presente invenção também se refere a um dispositivo para dispensação de um produto fluido que inclui uma bomba conforme descrita acima.

[017] Essas e outras características e vantagens aparecem mais claramente a partir da seguinte descrição detalhada, dadas a título de exemplo não limitante, e com referência às Figuras anexas, nas quais: - A Figura 1 é uma vista esquemática em seção transversal de uma bomba para dispensação de um produto fluido da técnica anterior, na posição de repouso, - A Figura 2 é uma vista esquemática similar àquela da Figura 1, na posição de acionamento, - A Figura 3 é uma vista esquemática em seção transversal de uma bomba para dispensação de um produto fluido de acordo com uma realização vantajosa da invenção, na posição de repouso, - A Figura 4 é uma vista esquemática similar àquela da Figura 3, na posição de acionamento, - A Figura 5 é uma vista esquemática parcialmente ampliada de uma porção da bomba da Figura 4, e - A Figura 6 é uma vista esquemática em perspectiva de um suporte da válvula. Na descrição, os termos “superior”, “inferior”, “parte superior” e “parte inferior” referem-se à posição vertical do dispositivo mostrado nas Figuras 1 a 4. Os termos “axial” e “radial” referem-se ao eixo central vertical A da bomba, mostrada na Figura 1.

[018] Com referência às Figuras, a bomba compreende um corpo da bomba 14.

[019] Um anel de fixação (10) é fornecido para fixação do corpo da bomba (14) ao pescoço de um recipiente (não mostrada) com uma vedação de pescoço (11) interposta entre os mesmos. Uma vedação de anel (13) assegura a vedação do anel de fixação (10) com o corpo da bomba (14).

[020] Um pistão (16) desliza de uma maneira vedada no corpo da bomba (14) ao redor de uma haste oca (15), com um canal axial interno (15a).

[021] Uma borda radial externa do pistão (16) forma um lábio de vedação externo (16a), para assegurar a vedação em relação à superfície interna do corpo da bomba (14).

[022] Uma borda axial superior (16b) do pistão (16) assegura, em repouso, a vedação em relação à vedação 13.

[023] O canal axial interno (15a) abre axialmente em direção à parte superior da haste (15). Em direção à parte inferior, o canal (15a) é fechado axialmente e comunica-se com o lado externo da haste através de um orifício radial (15b).

[024] O corpo da bomba (14) é fechado na parte inferior por uma válvula de entrada (20), mantida no lugar por um suporte da válvula (21). Esta válvula de entrada fecha uma abertura (29), comunicando-se com o interior do recipiente, e à qual um tubo de imersão (29a) pode ser conectado, de uma maneira convencional conhecida.

[025] A haste (15) tem um anteparo (23) contra o qual uma mola de acionamento (24) é pressionada, aplicada no outro lado contra o pistão (16). Esta mola de acionamento (24) serve para transmitir a força de pressão a partir da haste (15) para o pistão (16). O anteparo (23) também serve para limitar o movimento ascendente da haste (15), formando uma parada com a vedação de anel (13).

[026] Uma mola de retorno (25) inclina o pistão (16) para cima e, com ele, a haste (15) por meio da mola de acionamento (24).

[027] Quando a bomba está em repouso, a borda superior (16b) do pistão (16) é aplicada em oposição à vedação de anel (13).

[028] A vedação entre o pistão (16) e a haste (15) é assegurada por uma porção interna do pistão (16), preferencialmente de formato cônico, formando um rebordo de vedação interno (31). A fim de aprimorar a vedação, também é possível, se necessário, em certos casos (por exemplo, produto muito fluido ou alta pressão necessária), fornecer uma extensão (16c) do pistão em direção à parte superior da haste (15).

[029] Em repouso, o orifício (15b) é perpendicular ao rebordo (31), de modo a ser perfeitamente fechado. A vedação entre o exterior e o interior do recipiente é então assegurada, por um lado pelo contato entre a borda (16b) e a vedação (13), e por outro lado entre o rebordo de vedação interno (31) e a haste (15).

[030] A fim de aprimorar a vedação e aprimorar as condições de trabalho do rebordo (31), a bomba compreende uma peça de rolamento ou bucha (32), como pode ser melhor visto na Figura 5, e que compreende para cima uma superfície oblíqua ou frustocônica (32a) de inclinação apropriada para aquela do rebordo de vedação interno (31) do pistão (16).

[031] A força exercida pela mola de retorno (25) no pistão (16) é assim transmitida pela bucha (32).

[032] A superfície inferior (32b) da bucha (32) serve como uma parada em oposição ao suporte da válvula (21), a fim de limitar o curso descendente do pistão (16).

[033] Em repouso, a força exercida pela mola de retorno (25) deve ser maior do que aquela que é exercida pela mola de acionamento (24), de modo que a borda superior (16b) do pistão (16) seja adequadamente aplicada à vedação de anel (13). Quando a haste (15) é pressionada, a força exercida pela mola de acionamento (24) aumenta rapidamente e substancialmente excede a força exercida pela mola de retorno (25), de modo que a diferença nos impulsos exercidos pelas molas (24), (25) corresponda à pressão desejada na porção inferior do corpo da bomba (14).

[034] É fornecido um respiro (35) no corpo da bomba para permitir que o produto expelido pela bomba (14) seja substituído por ar em cada acionamento.

[035] A bomba descrita acima funciona como a seguir. Em repouso, a vedação no interior do recipiente é assegurada pela vedação de pescoço (11) entre o anel (10) e o recipiente (não mostrado), pela vedação de anel (13) entre o anel (10) e o corpo da bomba (14), pelo contato entre a borda superior (16b) do pistão (16) e a vedação de anel (13), e pelo rebordo de vedação interno (31) do pistão (16) em oposição à haste (15).

[036] O recipiente, não mostrado nas Figuras, e que pode ser qualquer um, é preenchido com um líquido, em particular, um líquido farmacêutico para ser dispensado, em particular, para ser pulverizado.

[037] O anel de fixação (10) pode ser feito de metal ou de plástico. Pode ser crimpado, aparafusado, encaixado por pressão ou fixado de outro modo ao recipiente.

[038] O usuário deve primeiro preparar a bomba operando-a para expelir o ar até que a porção inferior do corpo da bomba (14) esteja preenchida com líquido.

[039] Em seguida, o usuário pressiona a haste (15). O líquido sendo praticamente incompressível, o pistão (16) irá se mover pouco e o acionamento da mola (24) irá comprimir. A pressão do líquido aumenta mais conforme a extremidade inferior da haste (15) afunda no corpo da bomba (14). Quando a pressão consegue equalizar a força da mola de acionamento (24), exceto a força da mola de retorno (25), o pistão (16) não desce mais e a haste (15), continuando a afundar, expõe o orifício (15b) abaixo do rebordo de vedação (31).

[040] O líquido é rapidamente expelido através do orifício (15b) e o canal (15a), em direção a uma cabeça dispensadora (não mostrada) montado na bomba, e a pressão é mantida constante durante esta operação pela mola de acionamento (24), que exerce a pressão desejada enquanto o orifício (15b) está aberto. Assim que a pressão exercida pelo usuário é reduzida, ou quando a superfície inferior (32b) da bucha (32) fica em contiguidade ao no suporte de vedação (21), o pistão 16, acionado pela mola de acionamento (24), fecha o orifício (15b). A dispensação é interrompida e é, portanto, inteiramente realizada sob pressão constante, determinada exatamente pela escolha das molas.

[041] Posteriormente, o usuário deixa de exercer pressão sobre a haste (15). A mola de acionamento (24) imediatamente se expande, o que garante o fechamento do orifício (15b), e a mola de retorno (25) traz o conjunto novamente para a parte superior. O líquido é sugado através do orifício (29), elevando a válvula (20), enquanto o ar substitui esse líquido, passando através da abertura central da vedação de anel (13) ao redor da haste (15) e através do respiro (35). Quando a borda superior (16b) do pistão (16) entra em contato com a vedação de anel (13), o ar já não pode entrar, e o pistão (16) é bloqueado, a bomba volta para sua posição de repouso e está pronta para um novo acionamento.

[042] A bucha (32) fornece uma excelente vedação com um rebordo de vedação interno (31) produzido na massa do pistão (16), isto é, feita de um material de baixo custo, que não necessita das características de alta precisão ao longo do tempo e em relação à temperatura. A escolha do tamanho da bucha (32), em particular, o seu comprimento axial, torna possível ajustar o curso do pistão (16), isto é, o volume da dose dispensada em cada acionamento. Portanto, é possível, com um único modelo de bomba, obter doses muito diferentes por uma escolha adequada do comprimento da bucha.

[043] Uma desvantagem da bomba da técnica anterior mostrada nas Figuras 1 e 2 refere-se à dispersão da dose.

[044] Dessa forma, o volume da dose é definido pelo volume deslocado pelo subconjunto que consiste no pistão (16) e na bucha (32), por um lado, e pelo volume deslocado pela haste (15), por outro lado. Os cálculos estabeleceram que 88% da dispersão geométrica da dose vem do volume deslocado pelo subconjunto que consiste no pistão (16) e na bucha (32), e 12%

desta dispersão geométrica vem do volume deslocado pela haste (15).

[045] No entanto, uma desvantagem da bomba da técnica anterior mostrada nas Figuras 1 e 2 refere-se à confiabilidade operacional no caso de acionamento não axial.

[046] Dessa forma, a parada do fim de curso de acionamento da haste é produzida pela mola de acionamento (24) que é completamente comprimida, com as voltas contíguas. Portanto, ela é um componente deformável, porque mesmo com voltas contíguas, a mola de acionamento (24) permanece relativamente flexível. Portanto, a dose final depende de um componente deformável, e de variações de acordo com a força de acionamento do usuário e/ou da precisão da mola.

[047] Além disso, o pistão (16) estando em contato com as paredes do corpo da bomba (14) apenas através do rebordo de vedação (16a), não pode assegurar uma boa orientação da haste. A bucha (32), não estando em contato com as paredes do corpo da bomba (14), não torna possível remediar isto.

[048] Uma força de acionamento não axial exercida na haste (15), portanto, passa através da mola de acionamento (24) com voltas contíguas e pelo contato cone a cone entre o rebordo de vedação interno (31) do pistão (16) e a superfície oblíqua (32a) da bucha (32), estes elementos flexíveis são propensos a se deformar, o que gera um mau funcionamento da bomba na posição de acionamento, também chamado de inclinação, capaz de gerar uma modificação indesejada do volume da dose dispensada.

[049] De acordo com a invenção, uma parada mecânica da bomba é fornecida entre a extremidade axial inferior (15c) da haste (15) e do suporte da válvula (21), a fim de se definir o final do curso de acionamento da haste (15). Para esta finalidade, o dito suporte da válvula (21) inclui pelo menos uma nervura axial (21a) formada em uma luva axial (21c) que recebe a haste (15) na posição de acionamento. Para assegurar a passagem do líquido além do dito contato, um furo passante (21b) é formado na dita luva axial (21c), como pode ser visto na Figura 6.

[050] Preferencialmente, são fornecidas quatro nervuras axiais (21a), como pode ser visto na Figura 6. Essas nervuras axiais (21a) podem se estender duas a duas de maneira diametralmente oposta ao redor de uma abertura axial (21d) do dito suporte da válvula (21).

[051] Esta parada formada pelo contato, na posição de acionamento, entre as nervuras (21a) do suporte da válvula (21) e a extremidade axial inferior da haste (15), assegura uma transmissão da força de acionamento diretamente da haste (15) para o corpo da bomba (14), através do suporte da válvula (21), sem risco de deformação dos elementos flexíveis da bomba que definem o volume de dose. A reprodutibilidade da dose é, portanto, aprimorada e o risco de inclinação é reduzido.

[052] Os testes comparativos entre a bomba da técnica anterior nas Figuras 1 e 2 e a bomba da invenção nas Figuras 3 a 6 foram realizados e são mostrados na Tabela abaixo. Tabela 1 Técnica Anterior Invenção Dose média 96,2 µL 90,6 µL Desvio padrão 7,6 µL 3,9 µL

[053] Pode-se observar que o a presente invenção gera uma dose média ligeiramente inferior em volume, mas que o desvio padrão, isto é, a dispersão de dose, é muito reduzida com a presente invenção. Especificamente, esta dispersão de dose é reduzida em 48%, o que demonstra a eficácia da presente invenção, com a reprodutibilidade da dose entre sucessivos acionamentos, que é grandemente melhorada.

[054] A presente invenção foi descrita com referência a uma realização vantajosa, mas naturalmente qualquer modificação poderia ser aplicada à mesma pelo técnico no assunto, sem ir além do âmbito da presente invenção, conforme definido pelas reivindicações anexas.

Claims (8)

Reivindicações

1. BOMBA PARA DISPENSAÇÃO DE UM PRODUTO FLUIDO, que compreende: - um corpo da bomba (14), que compreende uma abertura (29) fechada por uma válvula de entrada (20), mantida no lugar por um suporte da válvula (21) fixado no dito corpo da bomba (14), - um pistão (16) que desliza de uma maneira vedada no dito corpo da bomba (14), ao redor de uma haste oca (15), dotado de um canal axial interno (15a) fechado axialmente no lado inferior da dita haste (15) e que se comunica com o lado externo da haste (15) através de um orifício radial (15b), sendo que o dito pistão (16) compreende, na borda radial externa, um rebordo de vedação externo (16a) para assegurar a vedação em relação ao dito corpo da bomba (14), e em uma borda radial interna, um rebordo de vedação interno (31), para assegurar a vedação em relação à dita haste (15), - uma bucha (32) que coopera com o dito rebordo de vedação interno (31) do dito pistão (16), - uma mola de acionamento (24) disposta entre a dita haste (15) e o dito pistão (16), - uma mola de retorno (25) disposta entre o dito suporte da válvula (21) e a dita haste (15), impelindo o dito pistão (16) em direção à sua posição de repouso, caracterizada pelo dito suporte da válvula (21) compreender uma luva (21c) que recebe a dita haste (15) na posição de acionamento, sendo que a dita nervura axial (21c) compreende pelo menos uma nervura axial (21a), para formar uma parada mecânica na posição de acionamento da bomba entre a extremidade axial inferior (15c) da dita haste (15) e a dita pelo menos uma nervura axial (21a) do dito suporte da válvula (21).

2. BOMBA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela dita luva axial (21c) incluir pelo menos duas nervuras axiais (21a).

3. BOMBA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelas quatro nervuras axiais (21a) se estenderem duas a duas de maneira diametralmente oposta ao redor de uma abertura axial (21d) do dito suporte da válvula (21).

4. BOMBA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por um furo passante (21b) ser formado na dita luva axial (21c) para assegurar a passagem do líquido na posição de acionamento.

5. BOMBA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo anel de fixação (10) ser fornecido para fixação do dito corpo da bomba (14) em um recipiente com uma vedação de pescoço (11) interposta entre os mesmos, sendo que a vedação de anel (13) é fornecida para assegurar a vedação do dito anel de fixação (10) com o dito corpo da bomba (14).

6. BOMBA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por, na posição de repouso, uma borda axial superior (16b) do dito pistão (16) cooperar de uma maneira vedada com a dita vedação de anel (13).

7. BOMBA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por ser fornecido um respiro (35) no dito corpo da bomba (14) para permitir que o produto expelido pela bomba seja substituído por ar em cada acionamento.

8. DISPOSITIVO DISPENSADOR DE PRODUTO FLUIDO, caracterizado por incluir uma bomba, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.