ITBS20060033A1 - Dispositivo per l'erogazione dosata di sostanze fluide a viscosita' e densita' variabili - Google Patents

Description

D E S C R I Z I ON E

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

"DISPOSITIVO PER L'EROGAZIONE DOSATA DI SOSTANZE

FLUIDE A VISCOSITÀ E DENSITÀ VARIABILI"

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un innovativo dispositivo diretto principalmente, ma non unicamente, a contenere sostanze fluide a viscosità e densità variabili o anche pulverulente a granulometria variabile, da erogare in dosi prestabilite per un loro corretto uso attraverso un applicatore o distributore.

Stato dell'Arte

Da un lato, sono noti dei dosatori di sostanze fluide aventi un contenitore contenente un volume della sostanza da erogare in dosi, ma che richiedono però un azionamento manuale di un mezzo a vite o di altro genere per espellere e distribuire ogni volta ima determinata dose di sostanza dal contenitore.

D'altro lato, tuttavia, le sostanze fluide da dosare possono essere diverse in funzione delle loro proprietà e delle modalità d'uso. Per il loro stato di aggregazione possono infatti avere differente viscosità o densità, il che costituisce un problema per un loro dosaggio costante calibrato, avendo allora ciascuna sostanza un comportamento diverso che richiede mezzi di dosatura appropriati e specifici.

In genere, i dispositivi fin qui conosciuti richiedono un apporto di energia sia pur manuale ad ogni loro manovra, vale a dire ogni qualvolta vengono usati.

Scopi dell'Invenzione

Uno scopo della presente invenzione è di risolvere effettivamente un tale problema con un dispositivo per l'impiego succitato il cui funzionamento avviene ad opera di un' energia potenziale precostituita, che, liberata a comando, determina un movimento graduale, a passi, di un elemento premente idoneo ad agire sulla sostanza interessata per causarne l'erogazione in dosi prefissate.

Un altro scopo dell'invenzione è di proporre un dispositivo concepito per contenere e distribuire sostanze fluide in modo automatico e predosato per singola erogazione, indipendentemente dalle viscosità e densità delle sostanze stesse.

Un altro scopo ancora dell'invenzione è di proporre e fornire un dispositivo di impiego comodo e affidabile, funzionante facilmente e ripetitivamente attraverso una semplice pressione su un interruttore di dosata, dunque senza bisogno di altre azioni sui componenti del dispositivo.

Un altro scopo ancora dell'invenzione è di fornire un dispositivo dosatore-erogatore con il quale sia possibile erogare dosi sono sempre costanti qualunque sia la viscosità e densità della sostanza, e nel quale un avanzamento di più passi dell'elemento premente, ad opera dell'energia precostituita, permetta di moltiplicare le dosi secondo necessità.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è di fornire un dispositivo dosatore-erogatore che può essere sia monouso, del tipo usa-e-getta, sia ricaricabile per un suo utilizzo continuativo.

Detti scopi e gli impliciti vantaggi che ne derivano sono raggiunti con un dispositivo per erogare dosi predeterminate di sostanze fluide di diversa densità comprendente un cilindro contenitore avente un'estremità prossimale chiusa e un' estremità distale con un'apertura, un pistone alloggiato e scorrevole in ima camera definita da ima porzione di detto contenitore, contigua a detta estremità chiusa, un serbatoio di carico definito da una rimanente porzione di detto contenitore, contigua a detta estremità aperta, e destinato a contenere la sostanza fluida da erogare, un meccanismo di dosatura posto in detta camera, associato e movibile con il pistone in detto contenitore, un mezzo elastico pre-caricato associato a detto pistone con detto meccanismo di dosatura, per spingerlo normalmente verso la sostanza in detto serbatoio di carico, mezzi di blocco tra il meccanismo di dosatura e il cilindro contenitore per arrestare e rilasciare alternatamene detto pistone per un suo avanzamento a passi sotto la spinta di detto mezzo elastico pre-caricato, cui corrisponde l'erogazione ad ogni passo di ima dose di sostanza dall'apertura distale della camera di accumulo verso un applicatore associabile al cilindro contenitore.

Inoltre tra il serbatoio di carico e l'applicatore possono essere interposte una valvola unidirezionale e un serbatoio di raccolta, con la valvola unidirezionale normalmente chiusa e che si apre sono in presenza di una spinta del pistone sulla sostanza nel serbatoio di carico.

Breve Descrizione dei Disegni

L'invenzione sarà comunque illustrata più in dettaglio nel seguito della presente descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni esemplificativi e non limitativi, nei quali:

la Fig. 1 mostra una vista in sezione di un dispositivo secondo l'invenzione,

la Fig. 2 mostra una porzione prossimale del cilindro contenitore del dispositivo,

le Fig. 3 A, B e C mostrano, rispettivamente, viste di fronte, dal retro e di lato, del meccanismo di dosatura,

le Fig. 4 A, B e C mostrano, rispettivamente, viste di fronte, dal retro e di lato della porzione prossimale di cilindro della Fig. 2 con associato il meccanismo di dosatura,

la Fig. 5 mostra una sezione trasversale secondo le frecce V-V sulla Fig. 4 A,

la Fig. 6 mostra una vista esplosa di una porzione distale del cilindro contenitore del dispositivo e degli elementi ad esso associati; e

la Fig. 7 mostra la vista esteriore di un esempio di dispositivo finito.

Descrizione Dettagliata dell'Invenzione

Il dispositivo in esame comprende essenzialmente un contenitore 11, un meccanismo di dosatura 12 , un pulsante di comando 13, una valvola unidirezionale 14, un serbatoio di raccolta 15 e un applicatore intercambiabile 16 combinati funzionalmente. Queste componenti possono essere realizzate di stampaggio in materiale plastico.

Di preferenza, il contenitore 11 è composto da un cilindro prossimale 17 e da un cilindro distale 18 allineati e congiunti tra loro in modo eventualmente irreversibile.

In dettaglio, il cilindro prossimale 17 ha un'estremità chiusa da ima parete di testa 19 dalla quale si estende un gambo di guida 20 rivolto verso l'interno del cilindro stesso. L'estremità opposta del cilindro prossimale 17 è aperta e dotata di un sistema di aggancio periferico 21 destinato a coniugarsi, a tenuta, con mezzi di aggancio complementari 22 ad un' estremità adiacente del cilindro distale 18. L'altra estremità di quest'ultimo è aperta e anch'essa dotata un sistema di aggancio 23 per potervi applicare la valvola unidirezionale 14 alla quale viene poi vincolato il serbatoio di raccolta 15 con l'applicatore 16.

Il cilindro prossimale 17 delimita una camera 24, e il meccanismo di dosatura 12 è disposto in detta camera. Tale meccanismo consiste in un pistone 25, che è guidato e scorrevole assialmente in detta camera, è dotato di imo stelo cavo 26 rivolto verso, e alloggiante, il gambo di guida 20, ed è sollecitato da almeno un mezzo di spinta per un suo avanzamento progressivo.

Il mezzo di spinta può essere meccanico, costituito ad esempio da ima molla precompressa 27, disposta attorno al detto gambo di guida 20 e in detto stelo 26 e trattenuta tra la parete di testa del cilindro prossimale e il pistone. Oppure il mezzo di spinta può essere costituito da un gas compresso posto nella camera 24, tra la parete di testa e il pistone.

Il pistone 25 è accoppiato a tenuta stagna con la superficie interna della camera 24 delimitata dal cilindro prossimale 17. Longitudinalmente, da un lato dello stelo 26 del pistone è prevista una piastrina di dosatura 28 recante due colonne parallele di denti: ima colonna di denti di dosatura 29 e una colonna di denti di controllo 30. I denti di ciascuna colonna sono allineati e distanziati uniformemente, però con i denti della colonna di dosatura sfalsati misura costante rispetto ai denti della colonna di controllo.

Da un lato del cilindro prossimale 17 è ricavata un'apertura destinata a ricevere il pulsante di comando 13. Questo pulsante è orientato e movibile trasversalmente in fronte alla piastrina 28 recante le due colonne di denti di dosatura e di controllo 29, 30, rispettivamente. Detto pulsante 13 è sollecitato da ima molla 31 e munito di un dente di blocco 32 destinato ad impegnarsi alternativamente un dente della colonna di denti di dosatura 29 e un dente della colonna di denti di controllo 30 per un avanzamento a passi del pistone.

Il cilindro distale 18, quando agganciato al cilindro prossimale 17, delimita un serbatoio di carico 33, avente un volume compreso tra il pistone 25 e la valvola unidirezionale 14 e destinato a ricevere ima quantità iniziale di sostanza fluida di varia viscosità da erogare in dosi.

Nell'esempio rappresentato, la valvola unidirezionale 14 comprende un corpo di valvola 34 che si aggancia all'estremità libera del cilindro distale e un otturatore 35 sollecitato da ima molla 36. In particolare, il corpo di valvola 34 delimita una camera 37 di transito della sostanza fluida dal serbatoio di carico 33 al serbatoio di raccolta 15 destinato ad alimentare poi l'applicatore 16.

Tale camera di transito 37, da una parte, comunica con il serbatoio di carico 33 attraverso una sede di valvola 38 ricavata in una parete costituente sostanzialmente il fondo di detto serbatoio 33 e, d'altra parte, ha una parete di base forata 39 attraverso la quale comunica con il serbatoio di raccolta 15.

L'otturatore 35 è associato alla sede di valvola 38 e, spinto dalla relativa molla 36, è mantenuto normalmente in ima posizione di chiusura della sede stessa per impedire l'uscita della sostanza fluida dal serbatoio di carico 33.

Da notare che il serbatoio di raccolta 15, preferibilmente conico, ha dei passaggi 40 di uscita della sostanza fluida verso l'applicatore 16 e può essere dotato di una valvola di sicurezza.

Da parte sua l'applicatore potrà avere varie configurazioni. A titolo indicativo, ma non esaustivo, l'applicatore potrà essere a spazzola, a tampone, a cannula, nella forma di imo spazzolino da denti, ecc., in dipendenza della modalità d'uso e di applicazione della sostanza erogata. Inoltre, il dispositivo descritto potrà essere munito di un cappuccio protettivo 41 applicabile al corpo della valvola unidirezionale e/o di una calotta di chiusura 42 applicabile al serbatoio di raccolta e racchiudente l'applicatore quando associato al detto serbatoio.

Conoscendo il volume del serbatoio di carico, le distanze tra denti 29, 30 sulla piastrina di dosatura 28 saranno scelte in funzione della quantità di sostanza fluida che rappresenta la dose da erogare ad ogni passo di avanzamento del pistone.

In pratica, l'avanzamento passo-passo del pistone 25 è determinato dalla molla pre-caricata 27 e si consegue ogni volta agendo sul pulsante di comando 13 per svincolarlo da un dente 29 con il quale si trova allora impegnato e farlo impegnare con un susseguente dente 30 per un bloccaggio automatico del pistone dopo Γ avanzamento.

Inizialmente, il pistone 25 è spostato indietro contro l'azione della molla 27 e fermato in quella posizione dal pulsante 13 il cui dente di blocco 33 si trova ad impegnare con un primo dente 29 (quello più vicino al pistone) della piastrina di dosatura.

Per erogare la sostanza fluida posta nel cilindro distale 18 per il suo utilizzo attraverso un applicatore 16, basta agire sul pulsante di comando 13 in modo da liberare il pistone 25 che, spinto dalla relativa molla 27, avanza così di un passo generando una pressione sulla sostanza nel senso di spingerla verso la valvola unidirezionale 14. Tale pressione causa allora l'apertura della valvola unidirezionale per cui la sostanza, attraverso la parete di fondo forata del corpo di valvola, fluisce nel serbatoio di raccolta 15 e da questo all' applicatore 16 per la sua distribuzione secondo necessità.

Per sostanze come geli, emulsioni, soluzioni monobasiche idrofile e simili di maggior viscosità, si potrà omettere la velivola unidirezionale e montare in luogo di questa un fondello forato 43, per cui la dose di sostanza da erogare, sempre sotto la spinta del pistone, potrà passare dal serbatoio di carico definito dal cilindro distale al serbatoio di raccolta attraverso i fori di tale fondello che potranno essere calibrati convenientemente. Peraltro il dispositivo potrà essere predisposto e usato anche per dosare sostanze solide, in polveri a granulometrie variabili.

In ogni caso, il dosaggio della sostanza da erogare e usare viene ad essere calibrato attraverso un avanzamento a passi uguali e predefiniti del pistone per ima costante azione della molla pre-caricata e sotto il controllo della piastrina di dosatura dentata ogni qualvolta quest'ultima viene rilasciato agendo sul pulsante di comando.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per l'erogazione dosata di sostanze fluide con diversa viscosità o densità, come soluzioni, emulsioni, gel e simili da usare attraverso un applicatore, caratterizzato da: un cilindro contenitore (11) avente un'estremità prossimale chiusa e un'estremità distale con un'apertura, un pistone (25) alloggiato e scorrevole in ima camera (24) definita da una porzione di detto contenitore contigua a detta estremità chiusa, un serbatoio di carico (33) definito da una rimanente porzione di detto contenitore contigua a detta estremità aperta, e destinato a contenere la sostanza fluida da erogare, un meccanismo di dosatura (12) posto in detta camera, associato e movibile con il pistone (25) in detto contenitore, un mezzo di spinta pre-caricato (27) associato a detto pistone con detto meccanismo di dosatura per spingerlo normalmente verso la sostanza in detto serbatoio di carico, mezzi di blocco (12) tra il meccanismo di dosatura e il cilindro contenitore per arrestare e rilasciare alternatamene detto pistone per un suo avanzamento a passi sotto la spinta di detto mezzo elastico pre-caricato, cui corrisponde l'erogazione ad ogni passo di una dose di sostanza dall'apertura distale della camera di accumulo verso un applicatore associabile al cilindro contenitore.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui tra l'estremità aperta del serbatoio di carico e l'applicatore sono montate ima valvola unidirezionale (14) e/o un serbatoio di raccolta (15) di ima dose di sostanza da distribuire.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui tra l'estremità aperta del serbatoio di carico e l'applicatore è montato un fondello con fori calibrati o svasati in dipendenza della sostanza da dosare.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui il cilindro contenitore è composto da un cilindro prossimale (17) e da un cilindro distale (18) accoppiati alle loro estremità contigue, e dove il cilindro prossimale definisce la camera (24) di alloggio del pistone con il meccanismo di dosatura, e il cilindro distale definisce il serbatoio di carico (33) della sostanza fluida e porta direttamente o indirettamente l'applicatore.
5. 5. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2, in cui la valvola unidirezionale (14) presenta un corpo di valvola che si accoppia con l'estremità aperta del cilindro contenitore e un otturatore sollecitato da ima molla di chiusura, e dove detto corpo delimita una camera (37) di transito della sostanza fluida dal serbatoio di carico (33) al serbatoio di raccolta (15) destinato ad alimentare l'applicatore (16), camera di transito (37), detta camera di transito, da una parte, comunica con il serbatoio di carico (33) attraverso una sede di valvola (38) ricavata in una parete costituente sostanzialmente il fondo di detto serbatoio (33) e, d'altra parte ha una parete di base forata (39) attraverso la quale comunica con il serbatoio di raccolta (15), l'otturatore (35) è associato alla sede di valvola (38) e normalmente è spinto dalla relativa molla (36) in una posizione di chiusura della sede stessa per impedire l'uscita della sostanza fluida dal serbatoio di carico 33.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui il pistone ha uno stelo cavo scorrevole lungo imo un gambo di guida assiale che si estende dall' estremità prossimale chiusa del contenitore, e in cui il meccanismo di dosatura è associato con, e si estende lungo, un lato dello stelo di detto pistone,
7. 7. Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il meccanismo di dosatura è costituito da ima piastrina vincolata allo stelo del pistone e recante una colonna di denti di dosatura (29) e una colonna di denti di controllo (30), dove dette colonne di denti sono parallele, i denti di ciascuna colonna sono allineati e distanziati uniformemente e i denti della colonna di dosatura sono sfalsati misura costante rispetto ai denti della colonna di controllo.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il mezzo di pre-caricato è costituito da almeno ima molla disposta tra detto gambo di guida e lo stelo del pistone.
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il mezzo di spinta precaricato è un gas compresso posto tra il pistone e l'estremità prossimale chiusa del contenitore.
10. 10. Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di blocco consistono in un pulsante a molla, inserito nel contenitore, orientato trasversalmente a detto meccanismo di dosatura e avente un dente di blocco destinato a impegnarsi alternativamente un dente della colonna di denti di dosatura 29 e un dente della colonna di denti di controllo 30 per controllare l'avanzamento a passi del pistone.
11. 11. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la valvola unidirezionale per il controllo del passaggio di una dose di sostanza fluida dalla camera di accumulo o serbatoio (17) alla camera di raccolta attraverso l'apertura distale (13) di detto contenitore, detta valvola unidirezionale essendo normalmente chiusa e aprendosi sono in presenza di una pressione sulla sostanza fluida da parte dello stantuffo quando spinto in avanti dal mezzo elastico precompresso.
12. 12. Dispositivo per l'erogazione dosata di sostanze fluide a viscosità e densità variabili, come sostanzialmente sopra descritto, illustrato e rivendicato per gli scopi specificati.