CN113226112A - 用于在滚珠施涂器中进行计量的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于调节向用户施涂溶液的系统包含：滚珠；主体，所述主体包含第一端和安置在所述主体的第二端处的储器；配件，所述配件包含孔和溶液调节器；以及活塞，其中所述配件被配置成固持所述滚珠；所述滚珠呈基本上球形并且能在所述配件中旋转；所述主体的所述第一端被配置成固持所述配件；所述储器被配置成容纳溶液；所述活塞在所述主体的所述第二端处插入到所述储器中；并且所述孔被配置成收纳来自所述储器的预定体积的所述溶液。

Description

用于在滚珠施涂器中进行计量的系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月31日提交的美国专利申请第16/236,930号，“用于在滚珠施涂器中进行计量的系统（SYSTEM FOR METERING IN A ROLLER BALL APPLICATOR）”的优先权的权益。先前申请的整个公开内容据此通过引用以其整体并入。

背景技术

本文提供的“背景技术”描述是为了总体上呈现本公开的上下文。当前提及的发明人在本背景技术部分描述的范围内的工作以及在提交时可能未取得现有技术资格的描述的各方面既不明确地也不暗示地承认是相对于本发明的现有技术。

通过滚珠装置向用户的皮肤施涂液体、油或更高粘度的溶液可以应用于化妆品、皮肤病学、大量皮肤疗法等的领域中。如（通过引用并入本文的）美国PG公开第2015/0360014A号中所述，储器的内部中的溶液可以与滚珠的面向储器的侧面接触。当滚珠沿用户的皮肤滚动时，储器中的溶液通过滚珠旋转转移到滚珠的与用户的皮肤接触的外侧。因此，所述装置促进溶液在一定区域内的均匀性施涂。当将含有药物的溶液施涂到皮肤并且通过用户的手施涂可能会吸收药用溶液的部分时，这尤其有利。这可能会导致推荐的施涂剂量不足以施涂。此外，用户可以尝试补偿这种影响并且施涂超过推荐的剂量，从而导致剂量不均匀或过多。因此，期望分配计量的量的溶液的系统。

发明内容

本公开涉及一种用于调节向用户施涂溶液的系统，所述系统包含：滚珠；主体，所述主体包含第一端和安置在所述主体的第二端处的储器；配件，所述配件包含孔和溶液调节器；以及活塞，其中所述配件被配置成固持所述滚珠；所述滚珠呈基本上球形并且能在所述配件中旋转；所述主体的所述第一端被配置成固持所述配件；所述储器被配置成容纳溶液；所述活塞在所述主体的所述第二端处插入到所述储器中；并且所述孔被配置成收纳来自所述储器的预定体积的所述溶液。

在一方面，所述溶液调节器包含止回阀；所述止回阀被配置成响应于来自所述储器的方向的作用力而允许将所述溶液从所述储器转移到所述孔；并且所述止回阀被配置成防止所述溶液从所述孔泄漏到所述储器。

在一方面，所述溶液调节器包含至少一个孔洞；所述溶液是高粘度溶液；并且所述至少一个孔洞被配置成允许将所述预定体积的溶液从所述储器转移到所述孔。

前述段落已经通过一般引入的方式提供，而非旨在限制以下权利要求的范围。通过参考以下结合附图的详细描述，将最好地理解所描述的各方面以及另外的优点。

附图说明

将容易获得对本公开和其许多伴随优点的更完整理解，同时其在结合附图考虑时通过参考以下详细描述变得更好理解，在附图中：

图1是根据本公开的示例性方面的胶囊的透视图示意图；

图2是根据本公开的示例性方面的胶囊的横截面图示意图；

图3是根据本公开的示例性方面的在推杆位移期间的胶囊的横截面图示意图；并且

图4是根据本公开的示例性方面的用于更高粘度溶液的胶囊的横截面图示意图。

具体实施方式

下文结合附图阐述的描述旨在作为对所公开主题的各个方面的描述并且不一定旨在表示一个或多个唯一方面。在某些情况下，为了提供对所公开主题的理解，所述描述包含具体细节。然而，对于本领域的技术人员而言显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践各方面。在一些实例中，众所周知的结构和组件可以以框图形式示出，以免模糊所公开主题的概念。

贯穿说明书对“一方面（one aspect）”或“一个方面（an aspect）”的引用意味着结合一个方面描述的特定特征、结构、特性、操作或功能包含在所公开主题的至少一方面中。因此，在说明书中出现的短语“在一方面（in one aspect）”或“在一个方面（in anaspect）”不一定是指同一方面。进一步地，特定特征、结构、特性、操作或功能可以在一个或多个方面中以任何合适的方式组合。进一步地，意图是，所公开主题的各方面可以并且确实覆盖对所描述方面的修改和变化。

必须注意，如在说明书和所附权利要求中所使用，单数形式“一个/一种（a/an）”和“所述（the）”包含复数指示物，除非上下文另外清楚地指示。也就是说，除非另外指明，否则本文所用的词语“一个/一种（a/an）”等具有“一个或多个/一种或多种”的含义。另外，应当理解，本文中可以使用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“侧面”、“内部”、“外部”等术语仅描述参考点并且不一定将所公开主题的各方面限制于任何特定朝向或配置。此外，如“第一”、“第二”、“第三”等术语仅标识如本文所述的许多部分、组件、参考点、操作和/或功能之一，并且同样不一定将所公开主题的各方面限制于任何特的配置或朝向。

图1展示了根据本公开的示例性方面的胶囊100的透视图示意图。胶囊100可以包含帽105、滚珠110、配件115、主体120、活塞125、塞子130、推杆135和认证芯片150。

在一方面，帽105可以安置在主体120的第一端处并且被配置成附接到主体120。例如，帽105可以螺纹连接并扭转紧固到也可以是螺纹连接的主体120上（如所示出），或者帽105可以卡扣紧固到主体120上。配件115可以安置在主体120的第一端处。

帽105、配件115、主体120、活塞125和塞子130可以由聚合物材料制造。帽105、配件115、主体120、活塞125和塞子130（单独或一起）的材料的非限制性实例包含以下中的至少一种：热塑性弹性体、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETG）、丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（尼龙）、聚苯乙烯（PS）、低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）或其任何组合。例如，所有部件都可以由PP制造。在另一个实例中，帽105可以由PP制造，配件115可以由PETG制造，主体120可以由PP制造，活塞125可以由LDPE制造，并且塞子130可以由PP制造。

主体120可以基本上成形为圆柱形并且包含第一端处的第一开口和第二端处的储器122，其中第一开口的内径比储器122的内径更宽。第一开口和储器122两者均可以呈基本上环形。主体120的第一开口可以包含具有第一开口的内径的基本上笔直的行程的长度。第一开口可以逐渐变得更窄到储器122的内径。储器122可以是基本上笔直的并且连接到从基本上笔直的行程的第一长度延伸的逐渐变窄的部分。可以理解的是，主体120的横截面形状可以制造为无数其它形状，例如三角形、正方形、五边形、六边形、八边形等。

第一开口可以被配置成固持配件115。配件115可以包含被配置成推入配合到第一开口中的外部模型，其中配件115的形状轮廓可以被设定为基本上笔直的行程的长度和从基本上笔直的行程的长度延伸的逐渐变窄的部分。因此，配件115可以与主体120的第一端一起形成不透液体的密封件。在另一方面，配件115可以在主体120的第一端处制造为主体120的一部分。例如，配件115和主体120可以作为单件模制在一起。配件115可以被配置成固持滚珠110，其中配件115的内部形状呈基本上半球形。配件115的第一端可以包含滚珠保持器117。滚珠保持器117可以是材料的从配件115的第一端的环形挤出物，所述环形挤出物可以朝配件115的内部向内略微逐渐变窄，使得滚珠保持器117的内径比滚珠110的直径更窄。可以通过推动滚珠110通过滚珠保持器117的开口来将滚珠110安装在配件115中。滚珠保持器117可以向外发生弹性变形（即滚珠保持器117开口变宽并且可以因此由可变形聚合物制造），以在推动通过滚珠110并且然后所述滚珠返回到其原始内径时容纳滚珠110。滚珠110可以由玻璃、金属或聚合物制成，所述玻璃、金属或聚合物如针对帽105、配件115、主体120、活塞125和塞子130描述的那些。

活塞125和塞子130可以安置在主体120的第二端处。活塞125可以基本上成形为盘状并且可以包含等于或略微窄于储器122的内径的外径，使得可以在活塞125与储器122的内部之间形成不透液体的密封件。塞子130也可以基本上成形为盘状。活塞125可以安装在储器122中，并且塞子130可以安装在主体120的第二端处，其中塞子130会防止活塞125离开。塞子130可以推入配合、卡扣配合、扭转紧固或化学附接到主体120的第二端。塞子130可以包含在位于中间的孔洞，所述孔洞被配置成允许推杆135可逆地行进通过。在另一方面，塞子130可以在主体120的第二端处制造为主体120的一部分。例如，塞子130和主体120可以作为单件模制在一起。可以理解的是，活塞125和塞子130可以根据主体120的横截面形状成形，并且盘状形状只是一个实例。

推杆135的第一端可以被配置成邻接活塞125。例如，活塞125可以包含朝向主体120的第二端的模制凹痕开口，所述模制凹痕开口具有与推杆135的第一端互补的形状。推杆135的第二端（未示出）可以附接到计量装置（未示出），所述计量装置被配置成将推杆135平移预定距离。所述计量装置可以采用背景技术中描述的施涂器的形式，并且如本领域所理解的，此类施涂器将被配置成收纳本发明实施例的胶囊。推杆135的第一端邻接活塞125因此使活塞125朝主体的第一端（即进入储器122中）行进与推杆135平移的预定距离相同的预定距离。

储器122可以被配置成容纳溶液。在一方面，溶液可以是化妆品。非限制性实例包含以下中的至少一种：唇彩、眼影、粉底、遮瑕膏、眉笔、指甲油和腮红或其任何组合。

在一方面，溶液可以是局部药物。非限制性实例包含以下中的至少一种：精华素、软膏、乳液、油、精油、精华素、霜、凝胶、糊剂、泡沫、水基混合物和醇基混合物（例如酊剂）或其任何组合。局部药物可以包含用于治疗皮肤病的活性成分，如药物含量。在另一方面，局部药物可以包含营养物，例如维生素和矿物质。

图2展示了根据本公开的示例性方面的胶囊100的横截面图示意图。配件115可以包含孔205。205孔可以是滚珠110与配件115内部之间的容积。孔205可以被配置成收纳来自储器122的预定体积的溶液。配件115可以包含安置在配件115的第二端处的溶液调节器137，通过所述溶液调节器将预定体积的溶液从储器122转移到孔205。溶液调节器137可以是孔口或部分敞开的孔口，溶液通过所述孔口或部分敞开的孔口流向孔205，其中溶液调节器137可以被配置成对通过的并且防止溶液从孔205朝储器122不合期望地逆向流动的溶液的预定体积进行计量。

在一方面，溶液调节器137可以由止回阀140提供。溶液调节器137可以是基本上打开的并且被配置成允许附接或插入止回阀140。止回阀140可以安装在配件115的第二端的内部或邻近所述第二端，并且通过止回阀固持器145固持在适当位置。止回阀140和止回阀固持器145可以通过主体120的第二端安装在储器122中。例如，可以首先安装止回阀140，然后可以固持器安装止回阀145，其中止回阀固持器145包含允许其卡扣配合到储器122的互补特征中的特征。在另一个非限制性实例中，止回阀140可以在其与止回阀固持器145两者安装到储器122之前联接到所述止回阀固持器。在另一个非限制性实例中，止回阀140和止回阀固持器145可以通过例如胶水、环氧树脂、嵌缝或其任何组合化学接合到储器122。在另一方面，止回阀140和止回阀固持器145可以制造为单个部件，即止回阀140包含允许其卡扣配合到储器的互补特征中而不需要单独的止回阀固持器145的特征。止回阀固持器145的材料的非限制性实例包含以下中的至少一种：热塑性弹性体、PP、PETG、ABS、PC、尼龙、PS、LDPE和HDPE或其任何组合。

在一方面，止回阀140可以是单向阀，所述单向阀允许在单一流动方向上的溶液转移（或当期望停止流动时防止在所述流动方向上的溶液转移）。止回阀140可以是通过张力固持在适当位置的可变形膜，其中处于张力的位置会形成不透液体的密封件。例如，止回阀140可以由LDPE或PETG制成。响应于源自单一方向施加在可变形膜上的力，膜可以沿作用力的方向偏转。在释放/停止作用力时，膜上的张力可以使所述膜返回到其未偏转的朝向。因此，止回阀140可以处于两种状态中的一种状态。如图2所示，第一状态可以是闭合的且不透液体的，其中止回阀140不允许来自储器122的溶液转移到孔205。本领域的技术人员可以理解，可以使用其它单向阀，例如弹簧球构造。

图3展示了根据本公开的示例性方面的在推杆135位移期间的胶囊100的横截面图示意图。止回阀140的第二状态可以是打开的，其中止回阀140膜发生偏转，由此破坏不透液体的密封件并允许溶液通过止回阀140转移。

在一方面，推杆135可以平移预定距离。推杆135可以伴随地将活塞125在主体120的第一端的方向上平移预定距离。因为储器122中的溶液可能是不可压缩的，所以活塞125推动溶液的力可能会导致止回阀140从第一状态（闭合）切换到第二状态（打开）。打开的止回阀140然后可以允许预定体积的溶液从储器122转移到孔205。滚珠110可以呈球形并且可以包含表面区域的与转移到孔205的溶液接触的第一部分。滚珠110可以包含表面区域的暴露于外部并且被配置成接触用户皮肤的第二部分。滚珠110可以被配置成跨用户皮肤滚动并且将预定体积的溶液（例如局部药物）从孔205转移到用户皮肤。当滚珠110在用户皮肤之上旋转并将溶液沉积在用户皮肤上时，表面区域的第二部分卷入孔205中并再次被更多的溶液涂覆。值得注意的是，配件115可以被制造成包含位于配件115的内部与滚珠110之间的某种游隙，以在滚珠110滚动时配件115的内部不会刮掉溶液的涂层的情况下，方便滚珠110的滚动并且促进滚珠110的重新涂覆。

推杆135平移的预定距离可以通过计算活塞125行进以取代储器122中的预定体积的溶液所需的距离来确定。从储器122转移的溶液的最大预定体积可以通过计算孔205能够容纳的溶液体积来确定。实际从储器122转移到孔205的溶液的预定体积可以由计量装置确定，例如用户可以尝试完成用于治疗皮肤病的推荐方案。因此，用户可能期望用于施涂到用户皮肤的具体剂量的局部药物，并且计量装置可以被配置成以预定频率将预定体积的溶液从储器122转移到孔205。例如，计量装置可以在14天治疗计划期间每天转移0.3 mL的溶液，其中计量装置被配置成允许用户在预设的时间长度（例如每天3分钟）内施涂溶液。计量装置中的板上芯片（未示出）可以记录用户的使用情况和活塞125的位置，其中当确定活塞125的位置与第14天治疗相关时，计量装置可以通知用户更换胶囊100。响应于确定用户已经取出胶囊，计量装置可以调节并将活塞125的位置重新设定为与14天治疗计划的起点相关的位置。另外，计量装置可以重新设定板上芯片以再次重新开始记录用户的使用情况。

有利的是，一旦活塞125停止并且力（以及止回阀140上的张力）的释放使止回阀140关闭，内置式溶液调节特征（即止回阀140）就可以防止过量的溶液转移到孔205。因此，这防止用户过度施涂所述溶液，这在溶液是包含不应过量给药的特定活性成分（例如药物）的局部药物时尤其重要。另外，这可以通过安装有胶囊100的计量装置进行辅助，其中所述计量装置通过以下防止用户过度给药：仅经由推杆135在预定时间范围内使活塞125平移，所述预定时间范围例如每天一次，并且不会比编程的频率更高，无论用户输入如何（例如，用户提示计量装置用于另一次剂量）。

图4展示了根据本公开的示例性方面的用于更高粘度溶液的胶囊100的横截面图示意图。在一方面，可以使用包含与配件115的第一端和第二端相似的第一端和第二端的封闭配件115a。封闭配件115a可以被制造成类似于配件115，并且被配置用于类似的功能，但是被配置成使得安置在配件115的第二端处的溶液调节器137'基本上是封闭的，并且溶液调节器137的流量计量由至少一个孔洞405提供（从而产生封闭配件115a）。所述至少一个孔洞405可以沿封闭配件115a的第二端的封闭部分安置。在一方面，储器122可以填充有高粘度溶液，如软膏、凝胶、乳液、糊剂或具有足够高的粘度以在活塞125不平移的情况下防止溶液移动穿过所述至少一个孔洞405的任何溶液。所述至少一个孔洞405的开口的大小可以由溶液的粘度和溶液的表面张力决定，其中由于活塞125与储器122的内部之间形成的真空、溶液的粘度提供摩擦力以减少溶液的流动，以及溶液的表面张力将溶液保持在储器122中，所述开口的大小可以足够狭窄以防止溶液通过所述至少一个孔洞405转移。

值得注意的是，在此方面的胶囊包含内置式被动溶液调节特征，即封闭配件115a，一旦活塞125停止，所述内置式被动溶液调节特征可以防止过量溶液转移到孔205。这再次防止用户过度施涂所述溶液，这在溶液是包含不应过量给药的特定活性成分（例如药物）的局部药物时尤其重要。

可以理解的是，所述计量装置可以通过替代性方法使活塞125平移。在替代性方面，活塞125可以通过用磁性材料进行制造或在活塞125中或上包含磁铁而磁化。例如，活塞125可以用浸渍有磁性金属的聚合物制造。例如，磁铁可以附接到活塞125的表面。所述计量装置可以包含被配置成吸引或排斥磁化活塞125的电磁体。例如，计量装置电磁体可以朝主体120的第一端排斥活塞125预定距离，以便将预定体积的溶液从储器122转移到孔205。

在替代性方面，可以不包含活塞125和推杆135，并且胶囊100的侧壁可以是薄且柔性的。代替将推杆135平移预定距离，所述计量装置可以被配置成将柔性侧壁压缩预定体积，以将溶液从储器122转移到孔205。所述计量装置可以被配置成保持这种压缩直到用户启动取出胶囊100的程序为止，其中所述计量装置可以释放压缩以允许取出胶囊100。

在一方面，认证芯片150可以安置在主体120的表面上并且被配置成与计量装置进行通信以确定胶囊100的真实性。例如，所述计量装置可以读取认证芯片150上的数据，并确认胶囊100是由授权零售商（如欧莱雅（L'Oréal）或经批准的欧莱雅子公司）制造的。如果认证芯片150未确认真实性，则所述计量装置可以被配置成防止使用胶囊100。

已经描述了许多实施方案。然而，应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。例如，如果所公开的技术的步骤以不同的顺序执行，如果所公开的系统中的组件以不同的方式进行组合，或者如果所述组件被其它组件替换或补充，则可以获得优选的结果。

前述讨论仅描述了本公开的示例性实施例。如本领域的那些技术人员将要理解的，在不脱离本公开的精神或其必要特性的情况下，可以以其它具体形式来使本公开具体化。因此，本公开旨在是说明性的而非限制本公开以及权利要求的范围。包含本文中教导的任何容易辨别的变体的本公开部分地限定前述权利要求术语的范围，使得本发明主题不专用于公众。

Claims (14)

1.一种用于调节向用户施涂溶液的系统，所述系统包括：

滚珠；

主体，所述主体包含第一端和安置在所述主体的第二端处的储器；

配件，所述配件包含孔和溶液调节器；以及

活塞，其中

所述配件被配置成固持所述滚珠；

所述滚珠呈基本上球形并且能在所述配件中旋转；

所述主体的所述第一端被配置成固持所述配件；

所述储器被配置成容纳溶液；

所述活塞在所述主体的所述第二端处插入到所述储器中；并且

所述孔被配置成收纳来自所述储器的预定体积的所述溶液。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述溶液是局部药物。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述孔的容积由所述配件的内部与所述滚珠的外部表面之间的空间限定。

4.根据权利要求3所述的系统，其中通过所述溶液调节器转移到所述孔中的所述溶液的所述预定体积等于或小于所述孔的所述容积。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述孔的所述容积大于0.2毫升。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述活塞被配置成朝所述配件平移预定距离并且通过所述溶液调节器将所述预定体积的所述溶液转移到所述孔中。

7.根据权利要求1所述的系统，其中

所述溶液调节器包含止回阀；

所述止回阀被配置成响应于来自所述储器的方向的作用力而允许将所述溶液从所述储器转移到所述孔；并且

所述止回阀被配置成防止所述溶液从所述孔泄漏到所述储器。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述活塞朝所述配件的平移产生所述作用力以打开所述止回阀，以便允许将所述溶液从所述储器转移到所述孔。

9.根据权利要求1所述的系统，其中

所述溶液调节器包含至少一个孔洞；

所述溶液是高粘度溶液；并且

所述至少一个孔洞被配置成允许将所述预定体积的溶液从所述储器转移到所述孔。

10.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：

塞子，所述塞子安置在所述主体的所述第二端处并且在所述活塞的与所述主体的所述第一端相对的侧面上邻近所述活塞；以及

推杆，其中

所述塞子附接到所述主体并且被配置成防止所述活塞通过所述主体的所述第二端离开；并且

所述推杆邻接所述活塞，并且通过将所述推杆朝所述配件平移预定距离来执行将所述活塞朝所述配件平移所述预定距离。

11.根据权利要求10所述的系统，其进一步包括：

认证芯片，所述认证芯片被配置成与计量装置进行通信并提供认证数据。

12.一种用于调节向用户施涂溶液的系统，所述系统包括：

滚珠；以及

配件，所述配件包含孔和溶液调节器，其中

所述配件被配置成固持所述滚珠；

所述滚珠呈基本上球形并且能在所述配件中旋转；并且

所述孔被配置成通过所述溶液调节器来收纳预定体积的所述溶液。

13.根据权利要求12所述的系统，其中

所述溶液调节器包含止回阀；

所述止回阀被配置成响应于来自所述配件的外部并且与所述滚珠相反的方向的作用力而允许将所述溶液转移到所述孔；并且

所述止回阀被配置成防止所述溶液通过所述溶液调节器从所述孔泄漏。

14.根据权利要求12所述的系统，其中

所述溶液调节器包含至少一个孔洞；

所述溶液是高粘度溶液；

所述至少一个孔洞被配置成允许将所述预定体积的溶液从所述储器转移到所述孔。

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