CH616897A5

CH616897A5 - Metering and dispensing pump for aerosols or for liquids in atomised form

Info

Publication number: CH616897A5
Application number: CH1291877A
Authority: CH
Inventors: Giancarlo Giuffredi
Original assignee: Coster Tecnologie Speciali Spa
Priority date: 1977-05-20
Filing date: 1977-10-24
Publication date: 1980-04-30
Also published as: DE2749644A1; IT1084134B; FR2391374B3; JPS53144013A; FR2391374A1

Description

La presente invenzione si riferisce ad una pompetta stantuffo che può essere utilizzata per dosare ed erogare sia aerosol sia liquidi, ad esempio profumi o cosmetici, in forma nebulizzata. The present invention relates to a piston pump which can be used to dose and dispense both aerosols and liquids, for example perfumes or cosmetics, in a sprayed form.

In base a studi recenti glu usuali idrocarburi alogenati usati come propellenti per aerosol, risulterebbero dannosi. Un propellente alternativo, perfettamente innocuo, potrebbe essere l'anidride carbonica. Da esperienze fatte risulta però che per ottenere un accettabile effetto aerosolizzante il prodotto da aerosolizzare dovrebbe essere saturato ad una pressione di almeno 6-7 bar. A pressioni inferiori l'effetto nebulizzante è infatti praticamente trascurabile. L'uso di pressione così elevate può essere pericoloso specie se il contenitore è di vetro. According to recent studies, the usual halogenated hydrocarbons used as aerosol propellants would be harmful. A perfectly harmless alternative propellant could be carbon dioxide. From experience, however, it appears that to obtain an acceptable aerosolizing effect, the product to be aerosolized should be saturated at a pressure of at least 6-7 bar. At lower pressures the nebulizing effect is in fact practically negligible. The use of such high pressures can be dangerous especially if the container is made of glass.

Uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare una pompetta dosatrice, particolarmente per aerosol, che, provocando in una sua parte (e quindi non nel contenitore), un aumento di pressione all'atto dell'erogazione consente di utilizzare come propellente l'anidride carbonica ad una pressione di 2-3 bar nel contenitore. An object of the present invention is to provide a metering pump, particularly for aerosols, which, by causing a rise in pressure (and therefore not in the container), when dispensing allows the use of anhydride as a propellant carbon dioxide at a pressure of 2-3 bar in the container.

È nota una pompetta a stantuffo per la erogazione in forma nebulizzata di liquidi, come profumi cosmetici, la quale comprende uno stantuffo principale, assialmente cavo e mobile in un cilindro, ed un organo otturatore, destinato ad intercettare la cavità assiale dello stantuffo principale e limitatamente mobile rispetto ad un cilindro secondario, il quale si muove in contrasto a molla in un cilindro di sezione inferiore al primo e presenta dei mezzi valvolari unidirezionali, ad esempio una valvola a sfera o un lembo elasticamente deformabile. A piston pump for the delivery in a nebulized form of liquids, such as cosmetic perfumes, is known, which comprises a main piston, axially hollow and mobile in a cylinder, and a shutter member, intended to intercept the axial cavity of the main piston and to a limited extent movable with respect to a secondary cylinder, which moves in a spring-loaded contrast in a cylinder with a section lower than the first and has unidirectional valve means, for example a ball valve or an elastically deformable flap.

Una pompetta di questo tipo presenta difficoltà d'innesto specie dopo lunghi periodi di riposo e comunque quando il cilindro principale non è sufficientemente pieno ed è di realizzazione relativamente complessa a seguito della necessità di consentire dei movimenti relativi tra l'otturatore e lo stantuffo a cui è associato. A pump of this type presents coupling difficulties especially after long periods of rest and in any case when the main cylinder is not sufficiently full and is of relatively complex construction due to the need to allow relative movements between the shutter and the plunger to which is associated.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare una pompetta per l'erogazione di liquidi in forma nebulizzata che sia di rapido innesco e di semplice e quindi economica costruzione. Another object of the present invention is to provide a pump for the delivery of liquids in a nebulized form which is of rapid ignition and of simple and therefore economic construction.

Secondo l'invenzione, la pompetta, che comprende un primo pistone cavo, mobile in un cilindro ed alloggiante un otturatore associato ad un secondo pistone mobile in contrasto a molla, si caratterizza essenzialmente per il fatto che il secondo pistone, in materiale elasticamente deformabile, è disposto radialmente distanziato nel cilindro e presenta un grembiule concentrico ad una appendice tubolare di guida, sporgente centralmente nel cilindro e lungo la quale scorre il grembiule di tale secondo pistone facendo tenuta per un tratto almeno della sua corsa. According to the invention, the pump, which comprises a first hollow piston, movable in a cylinder and housing a shutter associated with a second piston in contrast to spring, is essentially characterized in that the second piston, made of elastically deformable material, it is arranged radially spaced in the cylinder and has an apron concentric to a tubular guide appendage, protruding centrally in the cylinder and along which the apron of said second piston slides, making a seal for at least a part of its stroke.

L'invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo esemplificativo e quindi non limitativo, di una sua preferita forma di realizzazione illustrata nell'annesso disegno, in cui: The invention will be better understood from the following detailed description, provided purely by way of non-limiting example, of a preferred embodiment illustrated in the attached drawing, in which:

la fig. 1 mostra una sezione verticale di una pompetta secondo l'invenzione in posizione inoperativa, montata su un contenitore e destinata ad erogare liquidi in forma nebulizzata; fig. 1 shows a vertical section of a pump according to the invention in an inoperative position, mounted on a container and destined to deliver liquids in a nebulized form;

la fig. 2 mostra sempre in sezione verticale la pompetta della fig. 1 in posizione di fine corsa; fig. 2 always shows in vertical section the pump of fig. 1 in end of stroke position;

la fig. 3 mostra in sezione verticale il dettaglio dei mezzi con cui la pompetta viene accoppiata ad un contenitore in cui è posto un prodotto saturato con C02. fig. 3 shows in vertical section the detail of the means with which the pump is coupled to a container in which a product saturated with CO2 is placed.

Con riferimento alle figg. 1 e 2, ove è riprodotta la pompetta dell'invenzione applicata ad un recipiente in vetro 1 contenente a pressione sostanzialmente atmosferica ad esempio un profumo 2A da nebulizzare, con 2 è indicato uno scodellino metallico, che viene rebordato al disotto di un bordo 3, del contenitore e che serve a fissare la pompetta a quest'ultimo. Va però precisato che i mezzi d'accoppiamento della pompetta al contenitore possono essere qualsiasi. With reference to figs. 1 and 2, where the pump of the invention is reproduced applied to a glass container 1 containing at substantially atmospheric pressure, for example a perfume 2A to be atomized, with 2 indicates a metal cup, which is re-filled below an edge 3, container and which is used to fix the pump to the latter. However, it should be noted that the means for coupling the pump to the container can be any.

Lo scodellino 2 serra sull'imboccatura del contenitore la flangia 4 di un bicchiere 5 in materiale plastico, ad esempio polietilene, attraverso una guarnizione anulare 6, il cui bordo interno sporge nel collo 7 del contenitore. The cup 2 tightens the flange 4 of a plastic cup 5, for example polyethylene, on the mouth of the container through an annular gasket 6, the internal edge of which protrudes into the neck 7 of the container.

Il bicchiere 5 presenta una parete cilindrica 8 che viene utilizzata per la guida di un pulsante o tasto di comando 9. Inoltre, il bicchiere 5 comprende una parete trasversale 10 unita di un foro 11 ed al disotto di tale parete una serie di sporgenze radiali distanziate 12 a superficie inferiore inclinata 15 nonché un collare 13 a superficie esterna troncoconica 14. La faccia inferiore della parete trasversale 10 presenta per una breve estensione angolare un ribassamento 17 la cui funzione sarà meglio compresa in seguito. The cup 5 has a cylindrical wall 8 which is used to guide a button or control button 9. Furthermore, the cup 5 comprises a transverse wall 10 joined by a hole 11 and below it a series of spaced radial protrusions 12 with an inclined lower surface 15 as well as a collar 13 with a truncated conical external surface 14. The lower face of the transverse wall 10 has a lowering 17 for a short angular extension, the function of which will be better understood later on.

Con il bicchiere 5 viene accoppiato il corpo 18 della pompetta pure esso stampato in materiale plastico, ad esempio polietilene. Per consentire questo accoppiamento, il contorno superiore del corpo 18 presenta una flangia 19 a contorno troncoconico 20. Previa introduzione in esso degli organi che saranno in seguito descritti, il corpo 18 viene forzato nel bicchiere fino a quando la sua flangia 19 non scotta, grazie alla sua elasticità, al di là dalle sporgenze 12. Tra ribassamento 18 e la zona corrispondente della flangia 19 rimane una intercapedine la cui funzione è quella di consentire l'ingresso nel recipiente dell'aria che compensa la quantità di prodotto che viene erogata. The cup 18 of the pump is also coupled with the cup 5, it too molded in plastic material, for example polyethylene. To allow this coupling, the upper contour of the body 18 has a frustoconical flange 19 with a conical contour 20. After introducing into it the organs which will be described later, the body 18 is forced into the cup until its flange 19 does not become hot, thanks due to its elasticity, beyond the projections 12. Between the lowering 18 and the corresponding area of the flange 19 there remains an interspace whose function is to allow the entry into the container of the air which compensates for the quantity of product that is dispensed.

Il corpo 18 presenta un tratto superiore cilindrico 20, che termina con la flangia 17 e che, congiuntamente ad un breve tratto conico 21, individua il cilindro in cui si muovono gli organi mobili ancora da descrivere della pompetta. A questi due tratti segue un breve tratto cilindrico cavo di minore sezione 22, e quindi una appendice tubolare 23 all'interno della quale The body 18 has a cylindrical upper section 20, which ends with the flange 17 and which, together with a short conical section 21, identifies the cylinder in which the moving parts still to be described of the pump move. These two sections are followed by a short hollow cylindrical section of smaller section 22, and therefore a tubular appendage 23 inside which

5 5

io I

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

616 897 616 897

è forzato un tubetto pescante in plastica 24. All'interno dei tratti 20,21 si estende concentricamente una appendice tubolare di guida 25 a bordo superiore troncoconico e provvista su tale bordo di uno o più passaggi radiali 26. L'altezza dell'appendice 25 è leggermente superiore alla corsa massima di un 5 primo pistone cavo 27 dj cui si parlerà in seguito. a plastic dip tube 24 is forced. Within the sections 20, 21 a tubular guide appendage 25 extends concentrically with a truncated cone-shaped upper edge and provided on this edge with one or more radial passages 26. The height of the appendix 25 it is slightly higher than the maximum stroke of a first 5 hollow piston 27 dj which will be discussed later.

Una molla di compressione 28 appoggia ad una estremità contro un gradino interno 29 del corpo 20 ed all'altra estremità contro la superficie di fondo di una gola anulare interna di un secondo pistone 30, montato nel corpo 18 e presentante un 10 diametro esterno massimo inferiore a quello interno del tratto 20. Il secondo pistone 30 è stampato in materiale plastico, ad esempio polietilene, la cui deformabilità elastica è maggiore di quella del materiale che costituisce il corpo 18. Il secondo pistone 30 presenta un grembiule cilindrico 31 che termina infe- 15 riormente con un tratto internamente ed esternamente troncoconico 32 il cui diametro interno minimo è inferiore a quello esterno minimo dell'appendice tubolare di guida 25. A compression spring 28 rests at one end against an internal step 29 of the body 20 and at the other end against the bottom surface of an internal annular groove of a second piston 30, mounted in the body 18 and having a 10 lower maximum external diameter to the internal one of section 20. The second piston 30 is molded in plastic material, for example polyethylene, whose elastic deformability is greater than that of the material that constitutes the body 18. The second piston 30 has a cylindrical apron 31 which ends at the bottom 15 on the back with an internally and externally truncated cone portion 32 whose minimum internal diameter is less than the minimum external diameter of the tubular guide appendix 25.

Il secondo pistone 30 presenta uno stelo 33 ad estremità superiore troncoconico 34. Lo stelo 33 costituisca l'otturatore 20 della pompa. La superficie esterna di raccordo tra grembiule 31 e stelo 33 presenta forma corrispondente a quella affacciata del pistone principale 27 in posizione inoperativa della pompetta rimane scostata anche se di poco da quest'ultima. The second piston 30 has a rod 33 with a frusto-conical upper end 34. The rod 33 forms the shutter 20 of the pump. The external connection surface between the apron 31 and the rod 33 has a shape corresponding to that facing the main piston 27 in the inoperative position of the pump, but remains slightly away from the latter.

Il pistone principale cavo 27 è stampato in materiale piasti- 25 co, ad esempio polietilene, e presenta una testa 34 provvista di lembi troncoconici destinati a fare tenuta contro la parete del cilindro 20. Alla testa 34 è collegato attraverso un gradino 35 uno stelo tubolare 36 provvisto di un gradino 37 contro cui aderisce a tenuta, in posizione inoperativa della pompetta, la 30 faccia conica 34 dell'otturatore 33 sotto la spinga della molla preconcata 28. In posizione inoperativa il gradino 35 aderisce contro il contorno del foro 11 il cui diametro è leggermente superiore a quello esterno dello stelo 36. The hollow main piston 27 is molded in plastic material 25, for example polyethylene, and has a head 34 provided with frusto-conical flaps intended to seal against the wall of the cylinder 20. A tubular stem is connected to the head 34 through a step 35 36 provided with a step 37 against which the conical face 34 of the obturator 33 under the thrust of the pre-cut spring 28 adheres in an inoperative position of the pump 28. In an inoperative position the step 35 adheres against the contour of the hole 11 whose diameter is slightly larger than the external one of the stem 36.

Sullo stelo 36 il pulsante o tasto 9 di azionamento della 35 pompetta, il quale comprende un canale 38 nel cui ultimo tratto, di forma anulare viene inserito un ugello nebulizzatore 39. Il pulsante comprende inoltre un grembiule inferiore 40. On the stem 36, the button or button 9 for activating the pump 35, which comprises a channel 38 in the last part of which, annular in shape, a nebulizer nozzle 39 is inserted. The button further comprises a lower apron 40.

Il funzionamento della pompetta è il seguente: The operation of the pump is as follows:

si supponga che la pompetta sia nella posizione inoperati- 40 va della fig. 1. L'utilizzatore preme sul pulsante 9 nel senso della freccia A. I due pistoni 27, 30 si muovono all'unisono per un primo breve tratto in contrasto alla molla 29. Durante questa fase vengono intercettati i passaggi 26 ed il liquido presente nel vano 40 tra appendice 25 e cilindro 20, 21 si sposta occu- 45 pando l'intercapedine esistente tra i due pistoni 27, 30 e tra grembiule 31 e cilindro 20. Proseguendo il movimento di abbassamento, il liquido entra in pressione deformando il tratto intermedio del grembiule 31 come indicato con linea a tratto interrotto e poi determina l'allontanamento del secondo pisto- so ne 30 dal pistone principale 27. Come conseguenza di ciò l'otturatore 33 si separa dal gradino di tenuta 27 ed il liquido par-viene all'ugello 39 da dove esce nebulizzato. suppose that the pump is in the inoperative position 40 of fig. 1. The user presses the button 9 in the direction of the arrow A. The two pistons 27, 30 move in unison for a first short stretch in contrast to the spring 29. During this phase the passages 26 and the liquid present in the compartment 40 between appendix 25 and cylinder 20, 21 moves, occupying the cavity existing between the two pistons 27, 30 and between apron 31 and cylinder 20. Continuing the lowering movement, the liquid comes into pressure deforming the intermediate section of the apron 31 as indicated with a broken line and then causes the second piston 30 to move away from the main piston 27. As a consequence of this the shutter 33 separates from the sealing step 27 and the liquid appears to nozzle 39 from where it comes out sprayed.

Durante l'erogazione il grembiule 31 riprende elasticamente la sua forma primitiva per l'uscita del liquido corrispondente alla sua deformazione. La corsa di descesa termina, se si continua ad esercitare la spinta nel senso A, quando la faccia inferiore 41 dell'appendice tubolare 42 del tasto 9 tocca la parete trasversale 10 del bicchiere 5 (vedi fig. 2). L'otturatore 33 si porta contro il gradino 37 sotto la spinta della molla 29 chiudendo il condotto d'erogazione. During delivery, the apron 31 resumes its primitive form elastically due to the exit of the liquid corresponding to its deformation. The descent stroke ends, if the thrust continues in the direction A, when the lower face 41 of the tubular appendix 42 of the button 9 touches the transverse wall 10 of the cup 5 (see fig. 2). The shutter 33 moves against the step 37 under the thrust of the spring 29, closing the delivery duct.

In questa posizione una piccola quantità di liquido rimane nella intercapedine. Sotto la spinta della molla i due pistoni 27, 30 salgono all'unisono. Durante questa risalita si crea una depressione sotto i due pistoni. Quello che si crea sotto il secondo pistone 30 richiama il liquido 2 attraverso il tubetto pescante 24, il quale liquido si porta attraverso i passaggi 26 nel vano 40. Il movimento di risalita si arresta quando il gradino 35 impegna la parete trasversale 10. In this position a small amount of liquid remains in the cavity. Under the thrust of the spring the two pistons 27, 30 rise in unison. During this ascent, a depression is created under the two pistons. What is created under the second piston 30 draws the liquid 2 through the dip tube 24, which liquid moves through the passages 26 into the compartment 40. The ascent movement stops when the step 35 engages the transverse wall 10.

Durante la risalita l'aria di compensazione entra nel recipiente 1 attraverso l'intecapedine tra parete del foro 11 e stelo 36, tra sommità della flangia 19 e ribassamento 17 e tra il bordo della guarnizione 6 (deformatasi) e superficie esterna del corpo 18. During the ascent, the compensation air enters the container 1 through the gap between the wall of the hole 11 and the stem 36, between the top of the flange 19 and the lowering 17 and between the edge of the gasket 6 (deformed) and the external surface of the body 18.

Nel caso in cui a recipiente nuovo nell'intercapedine 40 non fosse presente del liquido e quindi non si potesse innescare la pompa, basta capovolgere il recipiente stesso perché attraverso i passaggi 26 del liquido pervenga in tale intercapedine. If no liquid is present in a new container in the cavity 40 and therefore the pump cannot be triggered, it is sufficient to invert the container itself so that through the passages 26 the liquid can enter this cavity.

Se la pompetta serve all'erogazione di aerosol da liquidi saturati con C02, il suo accoppiamento al contenitore (ad esempio bombola) viene effettuato senza ricorrere al bicchiere 5, come rappresentato nella fig. 5. In questa figura per indicare le parti della pompetta già descritte, sono stati utilizzati gli stessi numeri di riferimento. Lo scodellino metallico 50 viene strozzato sotto la flangia 19 in modo da fare aderire il bordo superiore di quest'ultima contro una guarnizione anulare di tenuta 51 appoggiata sul fondo 52 dello scodellino. Questa guarnizione aderisce contro lo stelo 36. Su di essa appoggia il gradino 35 quando la pompetta è in posizione inoperativa. If the pump serves to deliver aerosols from liquids saturated with C02, its coupling to the container (for example cylinder) is carried out without using the cup 5, as shown in fig. 5. In this figure, the same reference numbers have been used to indicate the parts of the pump already described. The metal cup 50 is throttled under the flange 19 so as to adhere the upper edge of the latter against an annular sealing gasket 51 resting on the bottom 52 of the cup. This gasket adheres against the stem 36. The step 35 rests on it when the pump is in the inoperative position.

Il tasto di azionamento è indicato anche qui con 9. Il resto rimane invariato. The operating button is also indicated here with 9. The rest remains unchanged.

Come si sarà potuto comprendere dalla precedente descrizione una caratteristica importante dell'invenzione è costituita dalla presenza sul secondo pistone 30 del grembiule 31, 32 che, essendo elasticamente deformabile, svolge una dupplice funzione, cioè: As it could have been understood from the previous description, an important feature of the invention is constituted by the presence on the second piston 30 of the apron 31, 32 which, being elastically deformable, performs a dual function, that is:

a) quella di fare tenuta sull'appendice tubolare 25; a) that of sealing on the tubular appendage 25;

b) e quella di deformarsi sotto pressione nella sua zona intermedia producendo un effetto accumulatore. b) and that of deforming under pressure in its intermediate zone producing an accumulator effect.

Per quanto sia stata descritta una sola forma di realizzazione dell'invenzione, sarà ora facile ad un esperto del ramo pervenuto qui in possesso dell'idea inventiva escogitare numerose varianti e modifiche che debbono però ritenersi tutte comprese nell'ambito dell'invenzione stessa. Although only one embodiment of the invention has been described, it will now be easy for a person skilled in the art in possession of the inventive idea to devise numerous variations and modifications which must however be considered all included within the scope of the invention itself.

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2 fogli disegni 2 drawings sheets

Claims

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1. Dosing and dispensing pump of aerosol or liquids in nebulized form, comprising a first hollow piston, movable in a cylinder and housing a shutter associated with a second piston in contrasting spring, characterized in that the second piston (30) , made of elastically deformable material, it is arranged radially spaced in the cylinder (20,21) and has an apron (31) concentric to a tubular guide appendage (25) projecting centrally in the cylinder (20, 21) and along which the apron of this second piston (30) slides making a seal for at least a part of its stroke.

Pump according to claim 1, characterized in that the tubular guide appendage (25) defines with the cylinder (20, 21) an annular cavity (40) higher than the stroke of the second piston (30).

2

Pump according to claims 1 and 2, characterized in that the tubular guide appendage (25) has at least one passage (26) that can be intercepted by the second piston (30) and connecting the inside of the container (1) with the annular cavity (40).

Pump according to claims 1,2 and 3, characterized in that the cylinder (20, 21) clicks onto a cup (5) which allows the connection of the pump to the container (1).

5. Pump according to claims 1,2, 3,4, characterized in that there is a passage for the compensation air between the cup (5) and cylinder (20, 21).

Pump according to claims 1,2, 3,4,5, characterized in that the first piston (27) comprises a supporting and sealing step (35).