IT202000006040A1 - Dispositivo di protezione a maschera e metodo per realizzarlo - Google Patents
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Description
DISPOSITIVO DI PROTEZIONE A MASCHERA E METODO PER REALIZZARLO
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce al settore tecnico dei dispositivi di protezione individuale in campo medico, infermieristico, agricolo e lavorativo in genere, ed in particolare si riferisce ad un dispositivo di protezione a maschera e ad un metodo per realizzarlo.
STATO DELLA TECNICA ANTERIORE
Una maschera protettiva nota ? dotata di mezzi di tenuta e adattamento al viso integrati e non viene utilizzata esclusivamente per il campo medicale, ad esempio quale barriera a fattori biologici, patogeni, batteri e virus, ma viene anche usata come protezione respiratoria per l?impiego in lavori o situazioni che possono essere pericolosi per la salute dell?uomo. In questi usi, la mascherina ? consigliata in attivit? di verniciatura, muratura, taglio di vari materiali, quali legno, vetro, plastica, metalli ed ogni materiale che genera particolato o polvere. La mascherina o maschera viene utilizzata anche nella distribuzione di prodotti fitosanitari, insetticidi in agricoltura e nel giardinaggio oltre all?impiego in ambienti soggetti ad inquinamento chimico in generale.
Nel settore medicale, ma anche in altri settori e per le svariate applicazioni sopra menzionate a titolo meramente esemplificativo, sono noti un primo tipo di mascherina cosiddetto ?monouso? od ?usa e getta? ed un secondo tipo di mascherina cosiddetto ?riutilizzabile?.
La mascherina ?monouso? del primo tipo comprende almeno un elemento filtrante, opportunamente sagomato per adattarsi alla conformazione del viso dell?utente, e mezzi elastici, cuciti con punti metallici o saldati a caldo od anche strip registrabili od allacciabili attorno alle orecchie od alla nuca, per il bloccaggio della mascherina su naso e bocca dell?utente.
Questi sistemi di fissaggio dei mezzi elastici o delle strip sono economici, ma comportano lo svantaggio che la mascherina ? poco performante nell?aderenza al volto ed ? realizzata in multimateriale difficilmente separabile e quindi smaltibile solo come rifiuto speciale o comunque come rifiuto indifferenziato. La mascherina monouso pu? anche essere provvista di una valvola di espirazione che serve a garantire maggiore comfort, ad evitare la formazione di condensa interna, a non appannare gli occhiali e a favorire le fasi di respirazione.
La necessaria economicit? della mascherina monouso non consente l?impiego di mezzi idonei per adattarsi alle differenti conformazioni del viso, se non tramite una costosa plissettatura della parte filtrante, e pertanto tale mascherina presenta una carente aderenza al viso dell?utente con conseguente perdita di tenuta dei flussi d?aria (inspirazione ed espirazione) nel corso del processo respiratorio attraverso la mascherina.
La mascherina o maschera ?riutilizzabile? nota del secondo tipo ? pi? strutturata e complessa di quella monouso in quanto ? dotata di uno o pi? filtri intercambiabili agganciati ad una porzione gommosa opportunamente sagomata, per accogliere naso, bocca e talvolta anche il mento dell?utente, destinata a garantire la tenuta ermetica della maschera sul volto. La porzione gommosa presenta supporti moderatamente elastici e registrabili.
La maschera riutilizzabile presenta lo svantaggio che ingombra il campo visivo ed i movimenti del capo, ? pesante e quindi non utilizzabile in molte situazioni in cui ? necessaria la protezione ma altres? ? necessaria agilit? operativa e visiva. La maschera riutilizzabile ha una struttura protettiva ingombrante tale da rendere particolarmente difficoltose le normali operazioni lavorative ed il fissaggio della stessa al volto appare complesso e difficoltoso, che perch? spesso le cinghie di supporto sono due o quattro e tutte vanno regolate in lunghezza per adattarle alla nuca dell?utente.
Altro svantaggio presentato dalla maschera riutilizzabile consiste nel fatto che l?utente a fine utilizzo deve riporre la maschera in locali appositi, per la sterilizzazione qualora la contaminazione sia di tipo biologico, oppure deve procedere ad un accurato e complesso lavaggio, nel caso di contaminazione chimica.
Ulteriore svantaggio ? che i filtri devono essere cambiati dopo poche ore di utilizzo della maschera e, prima di poterli cambiare, si rende necessaria una complessa azione di decontaminazione che spesso risulta difficoltosa per la eterogeneit? dei materiali adoperati nella realizzazione della maschera riutilizzabile nota.
Non ? quindi ipotizzabile che l?utente possa operare agevolmente ed autonomamente con questa maschera riutilizzabile.
SCOPI DELL?INVENZIONE
Il compito della presente invenzione ? quello di migliorare radicalmente lo stato della tecnica.
Nell?ambito di tale compito tecnico, costituisce uno scopo della presente invenzione mettere a punto una mascherina medicale protettiva adattiva riutilizzabile migliorata dal punto di vista igienico sanitario per la semplicit? nel sostituire i filtri e per la contestuale semplicit? di sterilizzare il supporto, parte integrante della mascherina stessa.
Altro scopo risiede nel proporre una mascherina con un?elevata semplicit? d?uso e di riutilizzo della mascherina stessa con una totale sicurezza igienico sanitaria.
Un altro scopo della presente invenzione ? proporre una mascherina estremamente affidabile per la precisa adattabilit? a qualsiasi conformazione del volto dell?utente in virt? dell?impiego di materie prime che consistono in gomme termo plastiche e/o vulcanizzate, siliconi e materiali assimilabili che conferiscono alla mascherina la necessaria morbida adattabilit? ai differenti volti.
Ulteriore scopo della presente invenzione ? proporre una maschera con profili geometrici ed estetici che la rendono indossabile per molte ore consecutive in virt? della sua leggerezza, morbidezza e versatilit? in vari settori d?impiego, sia nel campo medicale che nel campo industriale ed agricolo.
Un altro scopo consiste nel proporre una mascherina economica in quanto realizzata con tecnologie ad iniezione e/o fustellatura da materie prime di qualit? che garantiscono un?elevata resistenza agli agenti esterni per molto tempo.
Ancora uno scopo consiste nel proporre una maschera facilmente assemblabile, riutilizzabile e sterilizzabile direttamente dall?utilizzatore.
Un ulteriore scopo ? proporre una maschera con un filtro pi? idoneo alle differenti applicazioni senza modificare nessuna parte della maschera.
Ancora uno scopo consiste nel proporre una maschera provvista di una valvola di espirazione integrata, ricavata direttamente con la realizzazione di una particolare geometria che conferisce, alla materia prima elastica, la possibilit? di flettere verso l?esterno con una semplice pressione dovuta al flusso dell?aria di espirazione e di richiudersi con sicurezza con una leggera elasticit? naturale conferita alla geometria agevolata dalla depressione dovuta all?inspirazione. Questo compito e questi scopi vengono raggiunti dal dispositivo ?mascherina protettiva? secondo la allegata rivendicazione 1.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali:
- la figura 1 illustra una vista assonometrica della preferita forma di realizzazione del dispositivo a maschera oggetto della presente invenzione; - la figura 2 illustra una vista frontale del dispositivo di figura 1;
- la figura 3 illustra una vista posteriore del dispositivo di figura 1;
- la figura 4 illustra una vista assonometrica di una sezione del dispositivo secondo il piano IV-IV di figura 2;
- la figura 5 illustra una vista assonometrica del dispositivo secondo il piano V-V di figura 2;
- la figura 6 illustra una seconda forma di realizzazione del dispositivo a maschera;
- la figura 7 illustra una vista parziale di un particolare ingrandito del dispositivo di figura 6 in corrispondenza di una condizione di inspirazione dell?utente quando il dispositivo ? in uso;
- la figura 8 illustra una sezione parziale del particolare secondo il piano VIII-VIII di figura 7;
- la figura 9 illustra una vista parziale di un particolare ingrandito del dispositivo di figura 6 in corrispondenza di una condizione di espirazione dell?utente quando il dispositivo ? in uso;
- la figura 10 illustra una sezione parziale del particolare secondo il piano X-X di figura 9;
- la figura 11 illustra una vista frontale del filtro da applicare al dispositivo a maschera di figura 6;
- la figura 12 illustra una terza forma di realizzazione del dispositivo a maschera;
- la figura 13 illustra una sezione secondo il piano XIII-XIII di figura 12;
- la figura 14 illustra una vista schematica del metodo di realizzazione del dispositivo a maschera di figura 12 secondo la terza forma di realizzazione. FORME DI REALIZZAZIONE DELL?INVENZIONE.
Le figure da 1 a 5 illustrano la preferita forma di realizzazione di un dispositivo di protezione a maschera 1 del tipo medicale, protettiva, adattiva e riutilizzabile particolarmente, ma non esclusivamente, indicata per applicazioni nei settori medicale, industriale, agricolo, giardinaggio e simili.
Il dispositivo di protezione 1 a maschera comprende essenzialmente un telaio 2, un elemento di supporto 3 ed un filtro 4, illustrato nella figura 11.
Il telaio 2 ? principalmente costituito da:
- un elemento centrale 6 a forma pressoch? rettangolare che presenta un lato lungo superiore 2b al cui centro ? incurvato verso l?alto tramite una porzione curva 2d, destinata ad assecondare la forma del naso dell?utente, un lato lungo inferiore 2c arcuato verso il basso e lati corti opposti 2a;
- una protezione superiore 7 che ? fissata al e si estende dal lato lungo superiore 2b verso l?interno del dispositivo 1 quando ? indossato da un utente;
- una protezione inferiore 8 che ? fissata al e si estende dal lato lungo inferiore 2c verso l?interno del dispositivo 1 quando ? indossato da un utente per adattare il telaio alla conformazione del mento dell?utente.
In pratica quindi la protezione superiore 7 ? destinata a raccordare il telaio 2 con il viso dell?utente in prossimit? del naso dell?utente, mentre la protezione inferiore 8 ? destinata a raccordare il telaio 2 con il mento dell?utente quando il dispositivo 1 ? indossato.
L?elemento di supporto 3 ? preferibilmente realizzato in corpo unico con il telaio 2 e conforma un?asola ad anello chiuso da ambo i lati dell?elemento centrale 6 che ? destinata ad essere impegnata da un orecchio dell?utente quando il dispositivo 1 ? in indossato. In tale modo viene assicurata l?aderenza dell?elemento centrale 6 in prossimit? sia del naso, sia del mento che delle guance dell?utente stesso.
Il telaio 2 ? realizzato preferibilmente in materiale polimerico, come ad esempio PVC, PE, TPE, TPR, TPV, TPU e/o siliconi e/o gomme vulcanizzate e/o gomme termoplastiche. Questo materiale polimerico ? deformabile elasticamente, estensibile e comprimibile in modo modulare ed adattivo cos? da adattarsi perfettamente a qualsiasi conformazione di testa dell?utente che indossa il dispositivo 1 sul viso.
Il telaio 2 ? realizzato in materiale molto morbido con durezza compresa tra 20 e 40 SHA; inoltre tale materiale ? anallergico, batteriologicamente protetto ed idoneo al contatto con la pelle umana.
Il telaio 2 presenta inoltre un?elevata resistenza alla perforazione o alla lacerazione.
La protezione superiore 7 ? costituita da una coppia di lembi flessibili 7a, morbidi ed estremamente elastici che sono centralmente raccordati tramite una connessione 7b fissata in corrispondenza della porzione curva 2d. I lembi flessibili 7a e la relativa connessione 7b hanno le estremit? libere rivolte verso l?interno del dispositivo a maschera 1, cio? la parete che ? compresa tra quest?ultimo ed il volto dell?utente.
La protezione inferiore 8 ? costituita da una sporgenza 8a, morbida, estremamente elastica e fissata in corrispondenza del bordo del lato lungo inferiore 2c. Questa sporgenza 8a ? rivolta verso l?interno del dispositivo 1.
Il corpo centrale 6 presenta un bordo 2e, conformato a ?C? avente una scanalatura 2f, un bordo della quale presenta un?ala 2h, accessibile dal suo interno e destinata ad accogliere e trattenere il bordo libero del filtro 4 cos? da fissarlo al telaio 2.
Nella figura 11, il filtro 4 ? provvisto di una pluralit? di fessure 4a, disposte in prossimit? del bordo periferico libero del filtro stesso, che sono destinate ad essere impegnate da corrispondenti denti 2g sporgenti all?interno della scanalatura 2f per garantire il bloccaggio del filtro 4 al corpo centrale 6 del telaio 2.
Ad esempio, il filtro 4 ? costituito da tessuto non tessuto multistrato, materiale naturale e/o sintetico e simili. I vari strati di tessuto sono saldamente uniti tra loro, ad esempio tramite termosaldatura, al fine di garantire un?ottimale tenuta di filtrazione.
L?assemblaggio del filtro 4 al telaio 2 avviene inserendo il bordo del filtro 4 nella scanalatura 2f e calzando le sei fessure 4a sui rispettivi denti 2g in modo tale che il bordo del filtro 4 rimanga bloccato entro la scanalatura 2f in modo sicuro a garantire un?ottima tenuta tra filtro 4 e telaio 2. Il filtro 4 ? quindi amovibilmente fissato al telaio 2 ed ? sostituibile.
L?impiego del dispositivo di protezione 1 a maschera prevede che un utente calzi il dispositivo 1 sul viso davanti alla bocca ed al naso e che infili ciascuna orecchia nel relativo elemento di supporto 3.
In questo modo la protezione superiore 7 e quella inferiore 8, realizzate in materiale morbido ed adattabile, si adagiano perfettamente al volto dell?utente garantendo la massima tenuta della maschera sulla testa dell?utente.
Il filtro 4 ? destinato al controllo dello scambio dell?aria tra l?ambiente esterno A e l?ambiente interno B del dispositivo a maschera 1 quando indossata dall?utente.
Una variante, non illustrata, della preferita forma di realizzazione prevede che i bordi del filtro 4 e del corpo centrale 6 sono magnetizzati e/o dotati di chiusure a strappo in grado di assicurare il bloccaggio del filtro 4 al telaio 2.
Una seconda forma di realizzazione del dispositivo 1, illustrata nelle figure da 6 a 11, prevede che l?elemento centrale 6 del telaio 2 sia provvisto di una serie di valvole 9, ciascuna costituita da una lingua mobile 9 realizzata, ad esempio, tramite tranciatura parziale del telaio 2. Ciascuna lingua mobile 9 ? destinata a coprire una corrispondente asola 10 che si ? venuta a creare nel telaio 2 a seguito della realizzazione della lingua mobile 9.
Similmente, il filtro 4 un lembo 12 che ? stato fustellato o tranciato per realizzare un?apertura 11 in corrispondenza di ciascuna asola 10 al fine di realizzare la valvola 9 anche nel filtro 4.
Quando il dispositivo 1 ? indossato, in corrispondenza di una condizione di inspirazione I dell?utente la valvola 9 ? chiusa, illustrata nelle figure 7 ed 8, quindi la lingua 9 copre l?intera asola 10 e ciascun lembo 12 impegna l?intera apertura 11. Viceversa, in corrispondenza di una condizione di espirazione E dell?utente, ciascuna valvola 9 ? aperta, illustrata nelle figure 9 e 10, e la lingua mobile 9 ? sollevata dall?asola 10, cos? come ciascun lembo 12 dalla relativa apertura 11.
Le figure 12 e 13 illustrano una terza forma di realizzazione del dispositivo 1 in cui il filtro 4 ? fissato direttamente al bordo del corpo centrale 6 del telaio 2 tramite incollaggio e/o termosaldatura e/o saldatura a ultrasuoni. In questo caso il dispositivo 1 ? di tipo monouso.
La figura 14 rappresenta schematicamente le fasi di realizzazione del metodo di produzione del dispositivo 1 di questa terza forma di realizzazione.
Il metodo per la realizzazione di un dispositivo di protezione a maschera 1 prevedere le fasi di:
- fustellare l?elemento centrale 6 del telaio 2 sbobinato da materiale termoplastico;
- cordonare la sagoma del filtro 4 da materiale filtrante sbobinato da rotolo; - accoppiare il materiale termoplastico con quello filtrante in modo complementare da fare combaciare la sagoma del filtro 4 sui bordi dell?elemento centrale 6;
- saldare il filtro 4 sul telaio 2;
- fustellare il materiale termoplastico con la sagoma del telaio 2.
Il metodo prevede che il fissaggio del filtro 4 sul bordo dell?elemento centrale 6 avvenga tramite saldatura a caldo, ad ultrasuoni, ad alta frequenza e/o a lama o piastra calda.
Una variante del metodo prevede un?ulteriore fase di saldatura, incollatura o termosaldatura di un ulteriore strato filtrante sul filtro 4.
Con tale metodo il filtro 4 ? realizzato tramite tranciatura, fustellatura e/o termo saldatura da materiale grezzo in piano o in bobina.
Il metodo prevede altres? una fase di saldatura, incollatura o termosaldatura di un ulteriore strato filtrante sul filtro 5.
La presente invenzione ? stata descritta secondo forme preferite di realizzazione, ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall'ambito di protezione offerto dalle rivendicazioni che seguono.
Claims (19)
- RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di protezione a maschera comprendente un telaio (2) dotato di almeno un elemento di supporto (3) per l?aggancio del dispositivo (1) alla testa di un utente quando in uso; al telaio (2) essendo associato almeno un filtro (4) destinato al controllo dello scambio dell?aria tra l?ambiente esterno (A) e quello interno (B) del dispositivo a maschera (1) quando in uso; detto dispositivo (1) essendo caratterizzato dal fatto che il telaio (2) comprende: ? un elemento centrale (6) a forma pressoch? rettangolare avente un lato lungo superiore (2b) dotato di una porzione curva (2d), un lato lungo inferiore (2c) arcuato e lati corti opposti (2a) a ciascuno dei quali ? fissato l?almeno un elemento di supporto (3); ? almeno una protezione superiore (7) che si estende dal lato lungo superiore (2b); ? almeno una protezione inferiore (8) che si estende dal lato lungo inferiore (2c); con detta protezione superiore (7) destinata a raccordare il telaio (2) con il viso dell?utente in prossimit? del naso quando il dispositivo (1) ? in uso, e con detta protezione inferiore (8) destinata a raccordare il telaio (2) con il mento dell?utente quando il dispositivo (1) ? in uso.
- 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l?elemento di supporto (3) ? in corpo unico con il telaio (2) e conforma un?asola ad anello chiuso destinata ad avvolgere un orecchio dell?utente quando il dispositivo (1) ? in uso per assicurarne l?aderenza al viso in prossimit? del naso, del mento e delle guance dell?utente stesso.
- 3) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il telaio (2) ? realizzato in materiale polimerico, tipo PVC, PE, TPE, TPR, TPV, TPU e/o siliconi e/o gomme vulcanizzate e/o gomme termoplastiche; detto materiale polimerico essendo deformabile elasticamente, estensibile e comprimibile in modo modulare ed adattivo cos? da adattarsi perfettamente a qualsiasi conformazione di testa di utente quando il dispositivo (1) ? in uso.
- 4) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il telaio (2) ? realizzato in materiale molto morbido con durezza compresa tra 20 e 40 SHA, anallergico e batteriologicamente protetto, idoneo al contatto con la pelle umana.
- 5) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il telaio (2) presenta un?elevata resistenza alla perforazione o alla lacerazione.
- 6) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la protezione superiore (7) ? costituita da una coppia di lembi flessibili (7a), morbidi ed estremamente elastici che sono centralmente raccordati tramite una connessione (7b) fissata in corrispondenza della porzione curva (2d); detti lembi flessibili (7a) e connessione (7b) hanno le estremit? libere rivolte verso l?ambiente interno (B) del dispositivo (1).
- 7) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la protezione inferiore (8) ? costituita da una sporgenza (8a), morbida, estremamente elastica e fissata in corrispondenza del bordo del lato lungo inferiore (2c); detta sporgenza (8a) ? rivolta verso l?ambiente interno (B) del dispositivo (1).
- 8) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il corpo centrale (6) ? provvisto di un bordo (2e) avente una scanalatura (2f) accessibile dal suo interno e destinata ad accogliere e trattenere il bordo libero del filtro (4) cos? da fissarlo al telaio (2).
- 9) Dispositivo secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che il filtro (4) ? provvisto di una pluralit? di fessure (4a) in prossimit? del bordo periferico destinate ad essere impegnate da corrispondenti denti (2g) sporgenti all?interno della scanalatura (2f) per garantire il bloccaggio del filtro (4) al corpo centrale (6) del telaio (2).
- 10) Dispositivo secondo le rivendicazioni da 1 a 7 caratterizzato dal fatto che i bordi del filtro (4) e del corpo centrale (6) sono magnetizzati e/o dotati di chiusure a strappo in grado di assicurare il bloccaggio del filtro (4) al telaio (2).
- 11) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il filtro (4) ? amovibilmente fissato al telaio (2) ed ? sostituibile.
- 12) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto l?elemento centrale (6) del telaio (2) ? dotato di almeno una lingua mobile (9) che copre una corrispondente asola (10) in corrispondenza di una condizione di inspirazione (I) dell?utente quando il dispositivo (1) ? in uso e che detta almeno una lingua mobile (9) ? scostata dalla corrispondente asola (10) in corrispondenza di una condizione di espirazione (E) dell?utente quando il dispositivo (1) ? in uso.
- 13) Dispositivo secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che il filtro (4) presenta un?apertura (11) ricoperta da un corrispondente lembo (12) in prossimit? di ciascuna asola (9).
- 14) Dispositivo secondo le rivendicazioni da 1 a 7 caratterizzato dal fatto che il filtro (4) ? fissato al bordo del corpo centrale (6) tramite incollaggio e/o termosaldatura e/o saldatura a ultrasuoni.
- 15) Dispositivo secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che ? di tipo monouso.
- 16) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il filtro (4) ? costituito da tessuto non tessuto multistrato e/o materiale naturale e/o sintetico in cui gli strati di tessuto sono saldamente uniti tra loro, ad esempio tramite termosaldatura, al fine di garantire un?ottimale tenuta di filtrazione.
- 17) Metodo per la realizzazione di un dispositivo di protezione a maschera (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7 e delle rivendicazioni 14 e 15, caratterizzato dal fatto di prevedere le fasi di: - fustellare l?elemento centrale (6) del telaio (2) sbobinato da materiale termoplastico; - cordonare la sagoma del filtro (4) da materiale filtrante sbobinato da rotolo; - accoppiare il materiale termoplastico con quello filtrante in modo complementare da fare combaciare la sagoma del filtro (4) sui bordi dell?elemento centrale (6); - saldare il filtro (4) sul telaio (2); - fustellare il materiale termoplastico con la sagoma del telaio (2).
- 18) Metodo secondo la rivendicazione 17 caratterizzato dal fatto in cui il fissaggio del filtro (4) sul bordo dell?elemento centrale (6) tramite saldatura a caldo, ad ultrasuoni, ad alta frequenza e/o a lama o piastra calda.
- 19) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 17 a 18 caratterizzato dal fatto di prevedere la fase di saldatura, incollatura o termosaldatura di un ulteriore strato filtrante sul filtro (4).
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2020
- 2020-03-20 IT IT102020000006040A patent/IT202000006040A1/it unknown
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