IT201900001691A1 - Dispositivo pulitore a polvere ad uso odontoiatrico - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PULITORE A POLVERE AD USO ODONTOIATRICO

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo pulitore a polvere per uso odontoiatrico, in particolare del tipo che eroga una miscela in pressione di aria e polvere abrasiva, eventualmente insieme ad un getto di acqua.

I dispositivi pulitori a polvere vengono utilizzati in ambito odontoiatrico tipicamente per asportare depositi e le pigmentazioni durante l'igiene dentale. Essi trovano altresì impiego per la preparazione delle superfici prima di un trattamento al floruro, prima dello sbiancamento dei denti, prima dell’applicazione di sigillature, prima della collocazione di materiale da restauro, prima di collocare attacchi ortodontici o cosiddetti “bracket”, prima di incollare o cementare protesi inlay/onlay, corone o rivestimenti.

Tali dispositivi pulitori eseguono appunto una rimozione superficiale di depositi mediante erogazione di un getto in pressione di aria e polvere abrasiva. In genere, il medesimo strumento somministra anche un flusso di acqua mediante un canale separato da quello dell’aria e presentante una uscita di erogazione adiacente o esternamente concentrica a quella dell'aria. I pulitori a polvere noti si presentano in forma di manipolo afferrabile da un operatore e sono connettibili alle sorgenti od attacchi di aria compressa ed acqua generalmente presenti nei laboratori dentistici.

Un tipo di dispositivo noto molto usato, comprende una coppia di bracci oblunghi, in particolare uno prossimale rispetto all'operatore che alloggia gli attacchi per le suddette connessioni ad aria ed acqua ed uno distale che termina con le uscite di erogazione sul paziente. Fra tali bracci è disposta una camera intermedia, in genere sferica o cilindrica, che presenta un accesso per permettere il caricamento della polvere all’interno della camera intermedia. L'aria compressa viene convogliata nella suddetta camera intermedia, all'interno della quale si genera una turbolenza che determina la miscelazione dell'aria con la polvere. La pressione maggiore all’interno della camera rispetto all’ambiente esterno determina quindi la fuoriuscita in direzione di erogazione al paziente della miscela aria-polvere dalla camera intermedia tramite un apposito canale.

In particolare, secondo una recente soluzione proposta dalla stessa richiedente (domanda di brevetto 102017000026895), si utilizza un parzializzatore del flusso di aria in ingresso alla camera intermedia di contenimento polvere e miscelazione aria-polvere, tale miscelatore essendo disposto quindi a monte rispetto al processo di miscelazione. ln tal modo, è possibile utilizzare diverse tipologie di polvere, in termini di proprietà meccaniche e dimensioni del granulo, nel medesimo dispositivo. Infatti, le condizioni di miscelazione ottimali possono essere ottenute appunto modificando la portata dell'aria che entra nella camera intermedia e quindi i parametri fluidodinamici della turbolenza che si genera all'interno della camera medesima.

Nei pulitori secondo la tecnica nota si richiede un’operazione di ricarica della polvere all’interno della camera intermedia di contenimento e miscelazione. La polvere deve essere introdotta all’interno della camera mediante flacone, in genere a forma di bottiglia, entro il quale la polvere viene fornita e deve essere posta attenzione a non riempire eccessivamente la camera, cosa che precluderebbe la corretta miscelazione. Se l’utente vuole sostituire la polvere con una di diversa tipologia, l’operazione di ricarica rende prima necessario svuotare la polvere ancora rimanente all’interno della camera e solo successivamente è possibile procedere alla ricarica. La procedura di sostituzione della polvere può disincentivare l’effettivo utilizzo di polveri di dimensioni diverse all’interno dello stesso pulitore vanificando quindi l’utilità del parzializzatore di flusso.

Durante l’operazione di riempimento è anche possibile che finiscano all’interno della camera intermedia corpi estranei che potrebbero precludere il corretto funzionamento del dispositivo o costituire un problema di ordine sanitario.

Lo scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo pulitore a polvere del tipo a cui si è sopra fatto riferimento, il quale permetta un’operazione di riempimento semplificata, nonché l’operazione di sostituzione della polvere abrasiva con una di tipologia diversa.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo del tipo summenzionato, il quale offra maggiori garanzie di prevenzione rispetto alla presenza di corpi estranei all’interno della camera, corpi che potrebbero precludere il corretto funzionamento del dispositivo o costituire un problema di ordine sanitario.

Tali scopi vengono raggiunti con il pulitore a polvere le cui caratteristiche essenziali sono definite dalla prima rivendicazione annessa. Altre importanti caratteristiche accessorie sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche e i vantaggi del pulitore a polvere secondo la presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui: - la figura 1 mostra una vista laterale di un dispositivo pulitore con innestata una capsula rimovibile contenente polvere abrasiva;

- la figura 2 mostra una vista da un lato prossimale o posteriore del dispositivo pulitore, privo di capsula;

- la figura 3 mostra una sezione parziale del dispositivo secondo il piano III-III di figura 2, in una condizione con capsula innestata (ma non bloccata);

- la figura 4 mostra, sezionata come in figura 3, la capsula isolata dal dispositivo;

- la figura 5 è una sezione parziale del dispositivo secondo il piano V-V di figura 2; - la figura 6 mostra in assonometria una regione del dispositivo, con parti omesse per chiarezza illustrativa, nella zona di innesto della capsula, con due tasti di blocco e rilascio della capsula in una posizione chiusa o di blocco;

- la figura 7 mostra isolatamente, ancora in assonometria, una gabbia di guida dei tasti di blocco e rilascio, omessa nella precedente figura;

- la figura 8 mostra ancora la regione di innesto della capsula, e ancora in assonometria da differente angolazione, con omesse parti differenti rispetto alla figura 6 per meglio illustrare un sistema di parzializzazione del flusso di aria del dispositivo; e

- la figura 9 mostra il dispositivo secondo la sezione IX-IX di figura 1.

Con riferimento inizialmente a dette figure, è possibile osservare un pulitore a polvere secondo una forma di realizzazione preferita dell'invenzione. Il pulitore è inteso per uso odontoiatrico, in particolare per la pulizia dentale mirata ad eliminare i depositi o per altre applicazioni come menzionate in precedenza. Il pulitore comprende principalmente:

- un braccio principale 1, allungato secondo un asse longitudinale principale (X);

- un braccio secondario 2, allungato secondo un asse longitudinale secondario (Y) incidente rispetto a detto asse principale (X);

- un circuito pneumatico ricavato in detti bracci primario 1 e secondario 2.

Il dispositivo pulitore a polvere è complessivamente configurato a manipolo, in modo da poter essere afferrato da un operatore in corrispondenza del braccio secondario 2 e/o del braccio principale 1. Vantaggiosamente, una guaina 9 di rivestimento in materiale antiscivolo quale silicone può essere posta in corrispondenza della giunzione fra braccio principale 1 e braccio secondario 2 in modo da migliorare la presa dell’utilizzatore sul manipolo. Preferibilmente la guaina 9 può essere calzata in modo reversibile onde permettere una facile sostituzione e anche opzioni di personalizzazione estetica.

Il braccio principale 1 e braccio secondario 2 sono definiti da un involucro scatolare esterno 100 del dispositivo, di natura portante, realizzato in uno o più pezzi e alloggiante, tra gli altri, i componenti descritti di seguito, fermo restando sin d’ora che la componentistica pur presente ma non attinente specificamente alla presente invenzione non viene menzionata, essendo di tipo tradizionale o comunque di ovvia configurazione per un esperto del ramo.

Il braccio 2 è configurato per l'attacco ad una sorgente di aria compressa, in particolare mediante una connessione a tenuta 20 di per sé di tipo noto. La connessione 20 costituisce la porzione di ingresso del circuito pneumatico ed eventualmente idraulico del dispositivo pulitore. Il braccio principale 1 presenta una porzione di estremità distale 3 conformata a becco o ugello di erogazione e configurata per l'erogazione di una miscela di aria e polvere ad un paziente, secondo modalità che verranno esposte a breve. La porzione distale 3 costituisce la porzione terminale del circuito pneumatico del dispositivo pulitore. Preferibilmente, la porzione distale 3 è inclinata rispetto all’asse prevalente X. Nel presente esempio realizzativo attraverso la porzione distale 3 viene erogato anche un getto di liquido attraverso il circuito idraulico che evolve tra il braccio secondario e la porzione distale 3 del braccio principale 1 in modo noto e non illustrato né descritto, essendo del resto estraneo all’ambito della presente invenzione.

Il braccio principale 1 prevede inoltre, all’estremità assialmente opposta rispetto all’estremità distale, una porzione di estremità prossimale 4. Preferibilmente, come nell’esempio illustrato, la sezione trasversale del braccio 1 si allarga progressivamente dall’estremità distale a quella prossimale, per cui il braccio è configurato sostanzialmente secondo un cono di cui l’estremità prossimale corrisponde a una regione di base. La giunzione del braccio secondario sul braccio principale opera in posizione intermedia tra le porzioni di estremità distale e prossimale, in posizione tuttavia più ravvicinata all’estremità prossimale 4. Un’inclinazione del braccio secondario 2, o più precisamente del relativo asse Y, a formare un angolo acuto con la porzione prossimale 4 del braccio principale, come nell’esempio illustrato, può rendere più ergonomica l’impugnatura del dispositivo favorendone un più sicuro controllo.

La porzione prossimale 4 del braccio principale 1 comprende mezzi di aggancio reversibile atti ad essere reversibilmente connessi con mezzi di aggancio reversibile complementari 72 di una capsula contenente la polvere per il trattamento odontoiatrico 7 e conformata sostanzialmente ad ampolla con un corpo 71, ad esempio sferoidale o globulare (ma in generale di qualsiasi geometria anche poliedrica), definente una cavità 70, e un collo tubolare 73 che aggetta dal corpo 71 secondo un proprio asse X’, su cui sono ricavati i mezzi di aggancio 72 (descritti in dettaglio più avanti) e che termina con una bocca atta a mettere in comunicazione la cavità 70 con l’esterno.

I mezzi di aggancio sulla porzione prossimale 4 comprendono tipicamente una sede 40 che va ad accogliere il collo 73 della capsula 7, con accoppiamento coassiale, cioè facendo coincidere l’asse X’ del collo della capsula con l’asse principale X del braccio 1.

Entro la sede 40 si estende, ancora lungo l’asse principale X, una cannula 5 per l’estrazione della polvere dalla capsula, dotata di una porzione libera 5a che aggetta oltre l’estremità prossimale del braccio principale ed è atta ad essere inserita a tenuta pneumatica entro detta capsula attraverso la bocca del collo ed entro di esso. La cannula 5, proseguendo oltre la sede verso la porzione di estremità distale del braccio 1, definisce parte del circuito pneumatico del dispositivo pulitore in quanto è configurata per immettere aria compressa nella cavità 70 della capsula (a tal fine le pareti del corpo 71 essendo atte a sopportare una pressione di esercizio interna fino a 5 bar, con dimensionamento di sicurezza a circa 10 bar), creare all’interno una turbolenza per permettere la miscelazione di aria e polvere, e convogliare detta miscela di aria e polvere verso l’ugello di erogazione. La cannula 5 comprende a tal fine al proprio interno due canali che comunicano pneumaticamente con l’interno della capsula, secondo quanto si dirà in maggior dettaglio più avanti, e segnatamente un canale 51 di ingresso nella capsula di aria compressa, ricevuta attraverso la connessione 20, e un canale 52 di prelievo dalla capsula della miscela di aria-polvere.

Entrando maggiormente nel merito delle soluzioni costruttive preferite, e partendo dalla capsula 7, il collo 73 si sviluppa preferibilmente a partire da un piano di spallamento 74 perpendicolare all’asse X’. I mezzi di aggancio 72 del collo 73 prevedono su una superficie esterna del collo delle sporgenze di ritenuta comprendenti, in successione allontanandosi dal piano di spallamento 74, un labbro di ritenuta 75, evolvente su un piano ortogonale all’asse X’, e almeno un dente di ritenuta 76 ad una certa distanza assiale dal labbro 75 e in prossimità della bocca di estremità del collo.

Il labbro di ritenuta 75 è sostanzialmente una cresta a profilo rettangolare radialmente protrudente verso l’esterno rispetto al collo. Un dente di ritenuta ha un profilo, visto secondo una sezione diametrale della capsula come quella di figura 4, a trapezio rettangolo, definendo cinque facce, due facce laterali 76a tra loro parallele, una faccia posteriore 76b ortogonale all’asse X’ e rivolta verso il corpo della capsula, una faccia frontale obliqua 76d e infine una faccia esterna 76c corrispondente allo sviluppo della base minore del trapezio rettangolo. Preferibilmente è prevista, come nell’esempio, una pluralità di denti 76 tra loro equispaziati nel senso circonferenziale del collo, ancor più preferibilmente in numero di quattro, la cui funzione risulterà chiara dal proseguimento della descrizione.

Per assicurare la tenuta pneumatica tra collo 73 e superficie esterna della cannula, la capsula comprende inoltre un manicotto tubolare in elastomero 77 di durezza calibrata, inserito in interferenza meccanica con la superficie interna del collo 73 della capsula, dopo che questa è stata caricata di polvere. Il suddetto manicotto comprende preferibilmente una o più nervature circonferenziali 77a, 77d sulla superficie di contatto con il collo, preferibilmente in numero di tre, che incrementano la sicurezza della tenuta pneumatica e prevengono lo scorrimento assiale tra il manicotto stesso e le pareti interne del collo 73, trattenendo il manicotto in posizione sia durante l’inserimento che l’estrazione della cannula 5. Le nervature esterne comprendono preferibilmente una o più nervature 77a in posizione intermedia, e due nervature di estremità 77d atte a riscontrare assialmente sull’esterno di rispettive estremità del collo 73. Sono inoltre previste una o più nervature 77b sulla superficie rivolta verso l’asse X’, cioè internamente, atte a rafforzare ancora la tenuta pneumatica tra il manicotto 77 e la superficie esterna della cannula 5 del dispositivo pulitore, in una porzione di fusto 81 di cui si dirà più avanti.

Il manicotto 77 è chiuso all’estremità interna, che risulta sostanzialmente in corrispondenza del piano di spallamento 74, da un diaframma pre-inciso 77c che sigilla la cavità 70 dall’ambiente esterno. Il diaframma è predisposto per cedere in seguito all’azione di rottura esercitata dalla cannula 5 destinata al prelievo del contenuto della capsula, all’atto dell’inserimento della stessa attraverso l’altra estremità, aperta, del manicotto 77. La sigillatura può essere anche realizzata o resa ancor più sicura da un film a base metallica applicato sul collo, ad esempio per termoadesione, a chiuderne la bocca di estremità.

Tornando ora al dispositivo pulitore e ai relativi mezzi di aggancio reversibile, questi comprendono una superficie di battuta 102, fornita da una ghiera 101 impegnata a vite sull’estremità prossimale del braccio (o più esattamente del relativo involucro scatolare), atta a fornire un riscontro assiale alla superficie di spallamento 74 della capsula e a serrare assialmente le componenti interne che si descriveranno di seguito.

Entro la sede 40 è disposto in modo girevole attorno all’asse X un organo di trasmissione 30, di forma genericamente cilindrica cava. L’organo 30 circonda la cannula 5, come si spiegherà meglio tra breve, e fornisce al contempo un alloggiamento in cui una parte terminale del collo 73 va ad inserirsi. L’organo di trasmissione 30 determina un arresto in senso torsionale relativo alla capsula grazie a un profilo di estremità prossimale 31 atto ad essere impegnato da parte di una conformazione coniugata ricavata sulla capsula stessa. Nel presente caso (esemplificativo) tale conformazione è rappresentata dalla corona di denti 76 e il profilo di estremità prossimale 31 dell’organo 30 da un profilo merlato che offre anche un vincolo di profondità all’inserimento dei denti 76. Nella posizione di innesto, per effetto della conformazione del profilo merlato 31, il labbro di ritenuta 75 resta distanziato dal profilo stesso, lasciando libera e aperta tra la corona di denti 76 e lo stesso labbro 75 una gola circonferenziale 78.

I mezzi di aggancio reversibile inoltre comprendono almeno un membro mobile di bloccaggio atto ad essere impegnato e disimpegnato radialmente rispetto al collo 73 per rispettivamente trattenere assialmente la capsula in una posizione di bloccaggio o chiusura, e consentirne il movimento di inserimento ed estrazione, in una posizione aperta o di rilascio.

Vantaggiosamente, come nella forma realizzativa illustrata l’almeno un membro mobile è costituito da almeno un anello di bloccaggio, preferibilmente due anelli 21 e 22 mobili radialmente su rispettivi piani di movimento ortogonali all’asse X. Nella posizione aperta gli anelli sono mutuamente più accentrati rispetto all’asse X e consentono appunto l’inserimento della capsula. In posizione di chiusura, spostata radialmente, gli anelli sono invece marcatamente eccentrici rispetto all’asse X andando a inserirsi per parte del loro sviluppo entro la gola 78, impegnandosi con il collo 73 e segnatamente con il labbro 75, evidentemente con la capsula inserita all’interno della sede 40 e con il risultato di impedirne la fuoriuscita per effetto della pressione al suo interno o della gravità ma permettendo la rotazione della capsula attorno all’asse X.

Ciascun anello è mantenuto in posizione eccentrica da mezzi elastici di ritorno (non rappresentati), la cui resistenza viene vinta da un utilizzatore, qualora voglia aprire il passaggio in modo da poter inserire o estrarre una capsula, che esercita una pressione sugli anelli verso la posizione di rilascio.

Più in particolare gli anelli 21 e 22 comprendono nella forma realizzativa illustrata una struttura sostanzialmente semicircolare 21c 22c giacente sui rispettivi piani di movimento, completata da due bracci 21d 22d che prolungano linearmente la struttura 21c, 22c, e terminano con una faccia esterna di battuta 21e 22e, raccordandosi a un tasto di azionamento 21a 22a. Quando l’anello 21 o 22 è posizionato all’interno del pulitore il tasto di azionamento 21a ha uno sviluppo principale lungo una direzione parallela all’asse X ed offre una sua superficie di azionamento esposta attraverso una relativa finestra 28 (indicata in figura 5) che spacca lateralmente l’involucro 100, nel braccio principale, all’altezza della sede 40. I due anelli sono sovrapposti lungo l’asse X e presentano una disposizione tra loro speculare rispetto a un piano assiale, preferibilmente il piano XY, per cui i due tasti sono tra loro opposti, e parimenti sono tra loro opposte le porzioni estreme della struttura semicircolare (quelle cioè più distanti dai rispettivi tasti) che si incaricano di esercitare il blocco.

Il tasto 21a 22a inoltre comprende preferibilmente una nervatura centrale 21f 22f di localizzazione tattile del punto di pressione, sviluppantesi sempre lungo una direzione parallela all’asse X, e un dente di fine corsa 21i e 22i, aggettante sempre lungo l’asse X per arrestare il tasto, e dunque l’anello, nella posizione di bloccaggio contro l’involucro 100. In posizione opposta al tasto 21a, 22a, ciascun anello 21, 22 comprende inoltre rispettivi dentini 21b, 22b che si sviluppano longitudinalmente, e cioè sempre lungo una direzione parallela all’asse X. Segnatamente, nei due anelli i rispettivi dentini 21b, 22b aggettano, in direzioni assiali mutuamente inverse, dalla struttura semicircolare 21c, 22c, per accomodarsi entro la gola 78, in punti diametralmente opposti, ed in contatto sia con il labbro di ritenuta 75 sia con le facce posteriori 76b dei denti 76 (si veda in particolare la figura 5, ancora con gli anelli nella posizione aperta), migliorando così la stabilità e la saldezza del bloccaggio assicurato dagli anelli.

I due anelli 21 e 22 sono inseriti e guidati all’interno di una gabbia 41, rappresentata isolata in dettaglio figura 5. Tale gabbia 41 ha una forma cilindrica cava ed è montata in modo fisso entro la sede 40. L’asse centrale di tale gabbia 41 è sostanzialmente coincidente con l’asse X. Gli anelli 21 sono azionati, dalla posizione di bloccaggio a quella di apertura, in traslazione mediante la compressione da parte dell’utente di una copertura esterna flessibile 29 che internamente entra a contatto con la superficie esterna delle nervature 21f, 22f dei tasti; la contemporanea compressione da parte dell’utente dei tasti 21a 22a provoca l’apertura del sistema di bloccaggio a mezzo dei due anelli 21, 22. I già citati mezzi elastici di ritorno, quali per esempio una molla, possono essere disposti fra la faccia interna del tasto 21a e un fermo 41a che aggetta da una superficie 41b della gabbia 41.

Tornando ora alla cannula 5, atta a penetrare all’interno della capsula passando per l’elemento in elastomero 77, preferibilmente i due già citati canali della cannula 5 sono concentrici. Il canale anulare esterno 51, avente la funzione di immissione dell’aria in pressione internamente alla capsula, è definito tra una superficie esterna di un nucleo tubolare interno fisso 82 e una superficie interna di un fusto esterno 81 che secondo una soluzione vantaggiosa è girevole. L’ingresso del circuito pneumatico del braccio secondario 2, attraverso un ramo circuitale di attacco 54, è atto a comunicare con il canale esterno 51 attraverso almeno un passaggio 81b ricavato sul fusto 81. Il nucleo 82 definisce poi internamente il canale interno 52 che afferisce alla porzione distale 3 e al relativo ugello di erogazione, attraverso configurazioni di tipo tradizionale ovvio e non mostrate, come parimenti non è mostrata né descritta, se non per l’ingresso di acqua 55 visibile in figura 2, il sistema di erogazione di liquido che può essere integrato nel dispositivo pulitore.

L’assieme di fusto e nucleo definisce la cannula 5, con il fusto 81 che ha un’estensione assiale più ridotta, lasciando il nucleo 82 esposto per un segmento di estremità libera 82a.

Il nucleo 82, rappresentato solo in parte, è preferibilmente realizzato in pezzo unico a formare un unico canale, il già menzionato canale 52, che dalla capsula sbocca dall’ugello della porzione distale 3.

Per fornire supporto strutturale alla superficie esterna della cannula 5, cioè in pratica la superficie esterna del fusto 81, nella presente forma realizzativa è prevista una ulteriore struttura tubolare interna 61, fissa all’interno dell’involucro 100, accomodata entro un passaggio 109 che prolunga assialmente con sezione ridotta la sede 40 verso l’estremità distale, fino all’ugello di erogazione. Il fusto 81 si estende parzialmente entro il passaggio 109, a partire dalla struttura interna 61, con la quale è impegnato girevolmente.

Nella sede 40 il fusto 81 penetra l’organo di trasmissione 30, impegnandosi con esso, a riceverne rotazione, per effetto di un profilo dentato 81f ricavato sulla superficie esterna del fusto 81 e che ingrana con corrispettivi denti 32 ricavati all’estremità assiale distale dell’organo di trasmissione 30, cioè all’estremità opposta rispetto al profilo merlato. Grazie all’accoppiamento di forma dei denti 32 con il profilo dentato 81f è possibile dunque controllare la rotazione del fusto 81, a capsula innestata, da una rotazione impressa dall’utilizzatore della capsula stessa, attraverso l’organo di trasmissione 30 a cui il fusto è reso rotazionalmente solidale. Tale rotazione ha vantaggiosamente l’effetto di parzializzare la portata di aria scambiata tra il ramo circuitale 54 e il canale esterno 51 attraverso l’almeno un passaggio 81b ricavato sul fusto 81, ad esempio e preferibilmente per mezzo di dettagli costruttivi quali quelli descritti di seguito.

Entrambi i canali 51, 52 sono chiusi alle estremità prossimali attraverso mezzi di tenuta. In particolare, con riferimento alle figure 3 e 5, sono visibili all’altezza dell’estremità 81a del fusto degli O-ring 53 disposti fra la superficie esterna del nucleo 82 e la superficie interna del fusto 81, che assicurano la tenuta permettendo comunque la rotazione reciproca tra fusto e nucleo. Un tappo di tenuta 66 sigilla il canale interno 52 all’estremità del nucleo 82.

Il canale anulare esterno 51 è chiuso all’estremità distale da un labbro 81d aggettante esternamente dalla superficie esterna del nucleo 82. La tenuta di questa chiusura è assicurata da un O-ring 107 posto fra la superficie esterna della porzione terminale distale del fusto 81e la struttura 61, e da un ulteriore O-ring 106 compreso fra la superficie esterna della porzione terminale prossimale del nucleo 52 e la struttura 61.

L’ingresso del circuito pneumatico del braccio secondario 2, attraverso il già citato ramo circuitale 54, comunica con una camera di distribuzione anulare 63 definita fra la struttura 61, che avvolge il fusto 81, e la parete del passaggio 109, in una regione che evidentemente risulta in corrispondenza della giunzione tra i due bracci primario e secondario. La tenuta dell’accoppiamento fra struttura 61 e involucro 100 è assicurata da una coppia di ulteriori O-ring 108.

Il canale anulare esterno 51 è atto a ricevere aria attraverso una o più aperture 62 radiali di adduzione ricavate sulla struttura interna 61, quando l’almeno un passaggio di ingresso 81b ricavato sul fusto 81 si trova in corrispondenza di almeno una di dette aperture, in funzione della rotazione del fusto stesso, rotazione che è evidentemente in grado parzializzare la portata d’aria intercettando con la sua parte piena un numero regolabile di aperture 62, fino anche a bloccare completamente l’ingresso di aria quando (come in figura 9) le aperture sono tutte chiuse dalla parte piena del fusto.

Al fine di stabilizzare le differenti posizioni di parzializzazione, il montaggio dell’organo di trasmissione 30 può vantaggiosamente prevedere, come nel presente esempio, all’estremità distale una flangia discoidale 33 che porta in rotazione sulla faccia prossimale una bronzina anulare 90. La bronzina 90 è a sua volta accoppiata con la gabbia 41 tramite una sua sagomatura a cursore 91 (mostrata attraverso una sua impronta in figura 7) che, inserita in una guida di limitazione della corsa 41c ricavata su una faccia distale 41e della gabbia 41, ruota all’interno di tale guida. L’accoppiamento di cursore 91 e guida 41c limita tra due fine corsa la rotazione di tutti gli elementi che sono come detto mossi in maniera solidale dalla rotazione della capsula 7 da parte dell’utilizzatore. Tale corsa andrà da una posizione di flusso chiuso ad una di massima apertura quando tutte le aperture 62 sono in comunicazione con il passaggio 81b.

Il dispositivo pulitore comprende inoltre un sistema di fermo della rotazione in una pluralità di posizioni angolari discrete, atti ad offrire risposta sensoriale tattile al raggiungimento di tali posizioni, corrispondenti a variazioni incrementali di portata di flusso d’aria in ingresso al canale anulare esterno 51. A tal fine, nell’esempio illustrato, l’elemento 41 comprende infatti una pluralità di impronte cave ad esempio emisferiche 41d poste lungo la superficie circonferenziale della faccia 41e. Tali impronte 41d sono atte ad accoppiarsi selettivamente con una sporgenza (non visibile nelle figure) emergente dalla faccia corrispondente della bronzina 90 che in assemblaggio va a contatto con la faccia 41e, producendo, quando l’accoppiamento avviene, una sensazione di scatto. Fra flangia 33 e bronzina 90 è posto preferibilmente un membro di invito a risposta elastica 68 che sollecita la bronzina 90 al contatto con gabbia 41, promuovendo e stabilizzando l’impegno della sporgenza in una delle impronte 41d, al contempo permettendo la pur minima deformazione che è richiesta alla bronzina stessa nella fase di uscita della sporgenza dall’impronta 41d, a seguito di una rotazione della capsula da parte dell’utilizzatore. Le impronte 41d sono preferibilmente in numero pari alle possibili configurazioni di aumento incrementale del flusso di aria che dalla camera 63 entra nel canale 51. Ovviamente, possono essere adottate in modo equivalente soluzioni di natura speculare (invertendo ad esempio la collocazione di sporgenza/e impronte).

Dal canale anulare esterno 51 l’aria è atta a sboccare all’interno della capsula da una o più fori di uscita 64 distribuiti sulla parete del fusto 81, nella regione che corrisponde alla già citata porzione libera 5a della cannula 5. Preferibilmente i fori 64 sono disposti secondo una geometria che comprende file di fori secondo una direzione circonferenziale, disposte in serie a partire dalla parte della porzione libera di cannula 5a più prossima al dispositivo pulitore, le prime file prevedendo un numero maggiore di fori. Ad esempio una prima fila comprende tre fori, una seconda due e successive due file un solo foro per fila.

Un’ancora ulteriore pluralità di orifizi 65 ricavata sul segmento 82a del nucleo 82, ponendo in comunicazione l’interno della capsula 7 e il canale interno 52, permettendo così l’uscita della miscela aria-polvere e la sua alimentazione verso l’ugello del dispositivo pulitore. Tali orifizi 65 sono preferibilmente disposti lungo tutta la circonferenza sulla superficie esterna del segmento 82. Nella soluzione illustrata essi seguono una traccia spiraliforme.

Le geometrie di distribuzione dei fori 64, 65 potranno evidentemente variare rispetto a quelle qui rappresentate, che comunque possono offrire dei vantaggi in termini di efficacia della circolazione pneumatica.

Si comprenderà facilmente da quanto sopra descritto il comportamento operativo del manipolo secondo l’invenzione.

Un utilizzatore deve innanzitutto caricare una capsula 7 sul dispositivo. A questo scopo deve premere la copertura 29 in corrispondenza dei tasti 21a 22a esercitando una forza sui mezzi elastici di richiamo in modo che gli anelli 21 e 22, eccentrici a riposo, assumano la posizione più accentrata. Questa azione permette di inserire il collo tubolare 73 della capsula 7 all’interno della sede 40 del dispositivo pulitore avendo cura di far penetrare la cannula 5 all’interno della bocca del collo 73 rompendo il diaframma 77c che sigilla la cavità 70 della capsula. L’utilizzatore avrà inoltre cura di inserire i denti 76 nella corrispondente merlatura 31. Quando viene rilasciata la presa delle dita sui tasti, le molle di richiamo riportano gli anelli nella posizione eccentrica, bloccando la capsula.

L’utilizzatore deve quindi selezionare la portata del flusso di aria che si andrà ad impiegare a seconda della tipologia di polvere contenuta all’interno della capsula stessa. La selezione della portata avviene mediante rotazione della capsula attorno all’asse principale X del dispositivo. La rotazione della capsula, mediante l’accoppiamento di merlatura 31 e denti 76, mette in rotazione solidale l’organo 30. A sua volta esso trasmette la rotazione al fusto 82, mediante l’accoppiamento dei denti 32 con il profilo dentato 81f. Ruotando solidalmente alla capsula, il fusto 81, mediante il passaggio di ingresso 81b, può liberare in successione le tre aperture di adduzione aria 62 che aumentano o diminuiscono, a seconda che siano in comunicazione con il canale anulare 51 oppure chiuse dalla parete esterna del fusto 81, la portata di aria che fluirà all’interno della capsula quando il circuito pneumatico è in funzione.

Quando il circuito pneumatico entra in funzione, attraverso il canale 54 nel braccio secondario 2 l’aria raggiunge la camera 63 nel braccio primario 1. Da qui, se almeno una delle aperture di adduzione 62 è in comunicazione con il passaggio di ingresso 81b, l’aria entra nel canale anulare esterno 51. Percorrendo il canale esterno 51 l’aria raggiunge la capsula 7 e entra nella cavità 70 attraverso i fori 64. La superficie libera della polvere contenuta all’interno della capsula viene lambita dalla corrente d’aria, che ne solleva e trasporta in sospensione lo strato più superficiale, in combinazione con un movimento turbolento generale indotto dai fori 64 che si trovano al di sotto della superficie libera. Attraverso gli orifizi 65 la miscela aria polvere così formata entra nel canale interno 52 e percorrendolo interamente sbocca dall’ugello della porzione distale 3.

Come evidente, l’invenzione ha il vantaggio di fornire un dispositivo pulitore a polvere che permette un’operazione di ricarica della polvere meno laboriosa in quanto occorre semplicemente estrarre la capsula esausta e inserirne una carica. Evidentemente, la soluzione si presta alla fornitura di capsule come elementi di consumo, usa e getta (fatte ovviamente salve le possibilità di riciclaggio), ma eventualmente anche riutilizzabili per ricarica (anche con vuoto a rendere).

Vantaggiosamente anche l’operazione di sostituzione della polvere abrasiva con una di tipologia diversa è ugualmente semplificata, incentivando l’utilizzo di polveri di dimensione diversa.

Ancora un vantaggio del dispositivo pulitore oggetto dell’invenzione è quello di offrire maggiori garanzie di prevenzione rispetto alla presenza di corpi estranei all’interno del recipiente dove aria e polvere vengono miscelati, questo grazie alla possibilità di usare capsule riempite con procedimenti industriali che garantiscono una maggiore sicurezza.

Nella forma realizzativa illustrata si ha poi una modalità di regolazione della portata che è felicemente integrata con il sistema di aggancio e sgancio della capsula, e che presenta anche un vantaggio dal punto di vista della facilità di manipolazione da parte dell’utilizzatore.

In una forma realizzativa alternativa dell’invenzione il dispositivo può comunque essere realizzato, fermo restando il sistema di innesto tra dispositivo e capsula e relativa circuitazione pneumatica, senza un sistema parzializzatore del flusso gestito dalla stessa rotazione della capsula, quale quello sopra descritto. Una versione così semplificata può ad esempio essere impiegata, conseguendo comunque una parte sostanziale dei vantaggi dell’invenzione, per realizzare un dispositivo di gamma più bassa, capace di utilizzare una sola tipologia più comune di polvere, oppure avvalersi di sistemi di parzializzazione secondo tecniche note diverse, come per esempio quella divulgata dallo stesso richiedente nella già citata domanda di brevetto 102017000026895.

Si comprenderà inoltre che il sistema di accoppiamento reversibile con bloccaggio ad anelli sopra descritto, per quanto vantaggioso, possa avvalersi di altri sistemi di bloccaggio a interferenza meccanica, rilasciabili per intervento manuale dell’operatore, secondo quanto l’esperto del ramo troverà equivalente.

I materiali utilizzati per la realizzazione del dispositivo secondo la presente invenzione saranno quelli comunemente in uso nel settore per questo tipo di applicazioni in funzione delle specifiche esigenze di leggerezza, resistenza, caratteristiche tribologiche ecc.. Parimenti, la configurazione di tenute e altri dettagli meramente costruttivi per quanto non specificamente sopra menzionato, sarà evidentemente implementabile secondo soluzioni ovvie per un esperto del ramo e non direttamente afferenti all’ambito della presente invenzione.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a sue forme di realizzazione preferite. È da intendersi che possono esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (24)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo pulitore a polvere per uso odontoiatrico, comprendente: - un braccio principale di involucro, allungato secondo un asse longitudinale principale (X) e comprendente una porzione terminale distale configurata come un ugello di erogazione di una miscela di aria e polvere abrasiva ed una porzione terminale prossimale assialmente opposta a detta porzione terminale distale; - un braccio secondario di involucro, allungato secondo un asse longitudinale secondario (Y) incidente rispetto a detto asse principale (X) e configurato per l'attacco ad una sorgente di aria compressa; - un circuito pneumatico ricavato in detti bracci primario e secondario tra detto attacco e detto ugello di erogazione; in cui detto braccio principale comprende, su detta porzione terminale prossimale, mezzi di aggancio reversibile per una capsula di contenimento della polvere, comprendenti una sede (40) di inserimento di un collo (73) di detta capsula e mezzi di blocco di detto collo atti ad essere rilasciati per intervento manuale di un operatore, e in cui una porzione libera (5a) di una cannula (5), aggettante lungo detto asse principale (X) da detta porzione terminale distale di detto braccio principale, è atta ad essere inserita a tenuta pneumatica entro detta capsula, detto circuito pneumatico essendo configurato all’interno di detta cannula per immettere aria compressa nella capsula, creare all’interno una turbolenza per permettere la miscelazione di aria e povere, e convogliare detta miscela di aria e polvere verso detto ugello di erogazione.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto circuito pneumatico comprende, entro detta cannula (5), due canali di sezione anulare concentrici rispetto a detto asse principale (X), e segnatamente un canale esterno (51) di ingresso di aria compressa in detta capsula, definito tra un nucleo interno (82) e un fusto esterno (81) di detta cannula, detto canale esterno (51) essendo in comunicazione con un ramo (54) di detto circuito pneumatico previsto in detto braccio secondario (2) a partire da detto attacco attraverso almeno un passaggio (81b) ricavato su detto fusto (81), e un canale interno (52) di prelievo dalla capsula della miscela di aria-polvere, definito internamente a detto nucleo interno (82).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui detto fusto (81) ha un’estensione assiale più ridotta rispetto a detto nucleo (82), lasciando detto nucleo (82) esposto per un segmento di estremità libera (82a), detto segmento (82a) comprendendo una pluralità di orifizi (65) di comunicazione tra detta capsula 7 e detto canale interno di prelievo (52), detto fusto (81) comprendendo sulla sua parete uno o più fori di uscita (64) di aria da detto canale esterno (51) di ingresso verso l’interno della capsula, ricavati in una regione che corrisponde a detta porzione libera (5a) della cannula (5).
4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto nucleo interno (82) è fisso rispetto a detto braccio principale e detto fusto esterno (81) è supportato in modo girevole attorno a detto asse principale, detti mezzi di aggancio comprendendo inoltre mezzi di trasmissione atti a permettere un accoppiamento solidale alla rotazione tra detto fusto (81) e detta capsula (7), la rotazione di detto fusto impressa attraverso detta capsula essendo atta a parzializzare la portata d’aria ricevuta da detto ramo di attacco (54) attraverso detto almeno un passaggio (81b).
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detti mezzi di blocco comprendono almeno un membro di blocco mobile radialmente entro detta sede (40) di detta porzione di estremità prossimale di detto braccio principale, atto ad essere impegnato e disimpegnato rispetto a detto collo (73) per rispettivamente trattenere assialmente la capsula in una posizione di bloccaggio o chiusura, e consentirne il movimento di inserimento ed estrazione, in una posizione aperta o di rilascio.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui detto almeno un membro mobile comprende due anelli (21, 22) mobili radialmente su rispettivi piani di movimento ortogonali a detto asse principale (X), in dette posizioni aperta e chiusa detti anelli essendo rispettivamente accentrati in misura maggiore e minore rispetto a detto asse principale (X), ciascun anello essendo provvisto di una struttura semicircolare giacente sul relativo piano di movimento e di un tasto di azionamento con una superficie esposta attraverso una finestra (28) che spacca lateralmente detto braccio principale di involucro all’altezza di detta sede (40), i due anelli presentando una disposizione tra loro speculare rispetto a un piano passante per detto asse principale (X), per cui i due tasti della coppia di anelli sono tra loro opposti, e parimenti sono tra loro opposte porzioni estreme della struttura semicircolare atte ad esercitare il blocco inserendosi per parte del loro sviluppo entro una gola (78) ricavata su detto collo (73) di detta capsula (7), essendo inoltre previsti mezzi elastici di ritorno atti a promuovere, in assenza di azionamento, lo spostamento di detti anelli verso detta posizione chiusa.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui rispettivi dentini (21b, 22b) aggettano, in direzioni assiali mutuamente inverse, da dette strutture semicircolari (21c, 22c), per accomodarsi entro detta gola (78), migliorando così la stabilità e la saldezza del bloccaggio assicurato dagli anelli.
8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7 quando dipendenti dalla rivendicazione 5, comprendente una struttura tubolare interna (61) fissa entro detto braccio principale di involucro, accomodata entro un passaggio (109) che prolunga assialmente, con sezione ridotta, detta sede (40) verso detta porzione terminale distale, detto fusto (81) estendendosi parzialmente entro detto passaggio (109), a partire da detta struttura interna (61), con la quale è impegnato girevolmente.
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, in cui detta struttura tubolare interna (61) definisce in cooperazione con una parete di detto passaggio (109) una camera di distribuzione anulare (63), detta camera (63) essendo in comunicazione con detto ramo circuitale di attacco (54) e comprendendo una pluralità di aperture (62) radiali di adduzione atte a permettere il passaggio di aria da detta camera (63) a detto canale esterno (51) quando detto passaggio di ingresso (81b) ricavato su detto fusto (81) si trova in corrispondenza di almeno una di dette aperture (62), in funzione della rotazione del fusto stesso.
10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, 8 o 9, in cui detti mezzi di trasmissione comprendono un organo di trasmissione (30) cavo disposto in modo girevole attorno a detto asse principale (X) entro detta sede (40) ed attorno a detta cannula (5), detto organo di trasmissione (30) presentando, a un’estremità prossimale, un profilo (31) atto ad essere impegnato con una conformazione coniugata di estremità prevista su detto collo (73) di detta capsula, e ad un’estremità distale, una pluralità di denti (32) impegnantisi con un profilo dentato coniugato (81f) ricavato su una superficie esterna di detto fusto (81).
11. 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 11, in cui detto profilo (31) di estremità prossimale di detto organo di trasmissione (30) è un profilo merlato.
12. 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui a detto organo di trasmissione (31) sono associati mezzi di fermo parziale della rotazione in una pluralità di posizioni angolari discrete, atti ad offrire risposta sensoriale tattile al raggiungimento di dette posizioni, corrispondenti a variazioni incrementali di portata di flusso d’aria in ingresso a detto canale anulare esterno (51).
13. 13. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, comprendente una gabbia (41) di guida per detti mezzi di blocco, detta gabbia (41) avendo forma cilindrica cava ed essendo fissata coassialmente entro detta sede (40), in cui detto organo di trasmissione (30) comprende a detta estremità distale una flangia discoidale (33) portante in rotazione su una faccia prossimale di detta flangia una bronzina anulare (90), detta bronzina (90) prevedendo una sagomatura a cursore (91), inserita in una guida di limitazione della corsa (41c) ricavata su una faccia distale (41e) di detta gabbia (41), detti mezzi di fermo parziale della rotazione comprendendo una pluralità di impronte cave (41d) poste lungo la superficie circonferenziale di detta faccia distale (41e) di detta gabbia (41), atte ad accoppiarsi selettivamente con una sporgenza emergente da detta bronzina (90).
14. 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 13, comprendente inoltre tra detta flangia (33) e bronzina (90) un membro di invito a risposta elastica (68) che sollecita detta bronzina (90) al contatto con detta gabbia (41), promuovendo e stabilizzando l’impegno di detta sporgenza in una di dette impronte (41d).
15. 15. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una guaina (9) di rivestimento in materiale antiscivolo quale silicone posta, preferibilmente in modo reversibile, almeno in corrispondenza di una giunzione fra detto braccio principale di involucro (1) e detto braccio secondario di involucro (2).
16. 16. Una capsula (7) di contenimento di polvere abrasiva comprendente mezzi di aggancio reversibile (72) complementari a detti mezzi di aggancio reversibile di detto braccio principale del dispositivo pulitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, detta capsula comprendendo un corpo (71), definente una cavità (70), e un collo tubolare (73) che aggetta da detto corpo (71) secondo un proprio asse (X’), su cui sono ricavati detti mezzi di aggancio reversibile (72) e che termina con una bocca atta a mettere in comunicazione detta cavità (70) con l’esterno, detto collo (73) essendo atto ad essere inserito entro detta sede (40) su detta porzione terminale prossimale di detto braccio principale con accoppiamento coassiale, cioè facendo coincidere detto asse proprio (X’) di detto collo (7) con detto asse principale (X) di detto braccio principale (1), detta porzione libera (5a) di detta cannula (5) penetrando detto collo (73) attraverso detta bocca.
17. 17. Capsula secondo la rivendicazione 16, in cui detti mezzi di aggancio reversibile comprendono una gola (78) ricavata circonferenzialmente su una superficie esterna di detto collo (73), atta ad essere impegnata da parte di detti mezzi di aggancio reversibile previsti su detto dispositivo.
18. 18. Capsula secondo la rivendicazione 17, in cui detto collo (73) presenta una conformazione di estremità atta ad essere coniugata per arresto alla rotazione relativa rispetto a un profilo solidale alla rotazione con almeno parte di detta cannula.
19. 19. Capsula secondo la rivendicazione 18, in cui detta conformazione di estremità di detto collo comprende almeno un dente (76) aggettante radialmente.
20. 20. Capsula secondo la rivendicazione 19, in cui detta gola (78) è definita tra un labbro di ritenuta (75) evolvente su un piano ortogonale all’asse (X’) e detto almeno un dente (76).
21. 21. Capsula secondo la rivendicazione 19 o 20, in cui detto almeno un dente (76) comprende una corona di denti (76) angolarmente equispaziati.
22. 22. Capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 16 a 21, in cui entro detto collo (73) è inserito un manicotto tubolare in elastomero (77) atto ad entrare in contatto con la superficie esterna di detta cannula per assicurare la tenuta pneumatica.
23. 23. Capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 16 a 22, comprendente un diaframma pre-inciso (77c), atto ad essere perforato da detta cannula (5) e che chiude detto collo sigillando detta cavità (70) rispetto all’ambiente esterno.
24. 24. Assieme di dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 15 e di una capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 16 a 23.