ITMI941061A1

ITMI941061A1 - Erogatore di fluidi in pressione nebulizzati , provvisto do otturatore mobile per azione del fluido in pressione

Info

Publication number: ITMI941061A1
Application number: IT001061A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Albini; Franco Carlappi; Tommaso Ruscitti
Original assignee: Giovanni Albini; Franco Carlappi; Tommaso Ruscitti
Priority date: 1994-05-25
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 1995-11-25
Also published as: US5558258A; EP0686433A3; ITMI941061A0; ATE183411T1; DE69511466D1; DE69511466T2; JPH0838960A; CN1116969A; ES2135610T3; EP0686433B1; EP0686433A2; IT1270138B

Description

EROGATORE DI FLUIDI IN PRESSIONE NEBULIZZATI, PROV-VISTO DI OTTURATORE MOBILE PER AZIONE DEL FLUIDO IN PRESSIONE .

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad un erogatore di fluidi nebulizzati in pressione, provvisto di un otturatore mobile per azione del fluido in pressione .

E' noto che per erogare liquidi in pressione sotto forma finemente nebulizzata si usano pompette ad azionamento manuale aventi uno stelo cavo di fuoriuscita del liquido, sul quale è montata una testa erogatrice avente una camera alla quale arriva il liquido in pressione proveniente dallo stelo della pompetta: il liquido in pressione fuoriesce all'esterno sotto forma nebulizzata dopo avere attraversato un foro di scarico in corrispondenza del quale è prevista una serie di canali a spirale confluenti in una camera ove il fluido assume un forte movimento vorticoso prima di venire espulso all'esterno.

Per avere una buona e costante nebulizzazione senza gocciolamenti del liquido all'esterno del foro di scarico è necessario che, quando inizia l'erogazione, la pressione del liquido in corrispondenza di tale foro, sia fin dall'inizio, sufficientemente alta: tale problema è stato fino ad ora parzialmente risolto realizzando ed utilizzando pompette dalle quali il liquido fuoriesce solo a pressione sufficientemente alta.

Tali pompette sono però di struttura piuttosto complessa ed il loro costo è abbastanza alto: inoltre, il liquido erogato dalla pompetta, all'inizio della erogazione tende a perdere pressione nell'attraversare i diversi passaggi ricavati nella testa erogatrice.

Nel caso in cui i fluidi da erogare tendono ad essiccare ostruendo il passaggio dei fluidi al foro di scarico (cosa che avviene molto facilmente, ad esempio, se i fluidi sono costituiti da lacche per capelli, da apretti e simili), si presenta la necessità di chiudere il foro di scarico al termine di ciascuna operazione di erogazione, per isolare dall'aria i residui di fluido presenti tra la pompetta ed il foro di scarico della testa erogatrice.

Per superare questo problema, il brevetto US-A-4.182.496 descrive una testa erogatrice avente una camera di compressione in cui è alloggiabile un pistone scorrevole avente una appendice che si estende verso un foro di scarico ricavato in un inserto che delimita la camera di compressione: sul pistone agisce una molla che, nelle condizioni di riposo, spinge l'estremità libera contro detto inserto chiudendo ermeticamente il foro di scarico ed isolando quindi dal contatto con l'aria l'eventuale fluido presente nella suddetta camera. Allorché la pompetta viene azionata, il fluido in pressione che arriva alla camera citata provoca lo spostamento del pistone contro l'azione della molla, col conseguente allontanamento all'estremità libera della sua appendice dal foro di scarico.

La testa erogatrice del brevetto US-A-4.182.496 e quella (analoga ma più rozza) rappresentata nel brevetto DE-A-1750186 presenta l'inconveniente che, anche se il liquido raggiunge una pressione elevata nella camera di compressione prima che il pistone mobile inizi a spostarsi dalla sua posizione di riposo, vincendo l'azione della molla che agisce su di esso, si ha in ogni caso un gocciolamento del liquido (conseguente ad un forte abbassamento della sua pressione) che attraversa il foro di scarico all'inizio della erogazione (con conseguenti formazioni di incrostazioni all'esterno del foro di scarico). Analogo fenomeno negativo si ha immediatamente prima che l'appendice del pistone chiuda il foro di scarico al termine di ciascuna erogazione .

Infatti, all'inizio dell'erogazione, il pistone, al raggiungimento di una certa pressione nella camera di compressione inizia a spostarsi gradualmente, allontanando gradualmente l'estremità della sua appendice dal foro di scarico e quindi aprendo gradualmente il passaggio al liquido al foro di scarico. Il foro di scarico risulta completamente libero solo dopo che l'estremità libera dell'appendice del pistone è stata spostata sufficientemente lontana da esso ma, prima del raggiungimento di tale posizione, una certa quantità di liquido era già fuoriuscita attraverso una strettoia che ne aveva determinato una caduta di pres sione.

Fenomeno inverso avviene, ovviamente al cessare dell'erogazione.

Scopo principale della presente invenzione è quindi quello di realizzare un erogatore del tipo sopra menzionato, atto quindi a chiudere ermeticamente il foro di scarico dell'erogatore stesso in condizioni di riposo, ma atto simultaneamente ad assicurare una pressione sostanzialmente costante al fluido erogato, sia in apertura che in chiusura, e quindi atto ad evitare gocciolamenti del fluido stesso.

Altro scopo è quello di realizzare un erogatore del tipo citato che possa essere utilizzato anche con pompette meccaniche di tipo molto semplice ed economico, eroganti il fluido da esse pompato anche a pressioni non costanti.

Infine, un ulteriore scopo è quello di realizzare un erogatore che permetta di iniziare l'erogazione di un fluido in modo subitaneo per provocare l'espulsione di eventuali sostanze depositatesi in precedenza in corrispondenza del foro di scarico.

Questi ed altri scopi ancora vengono conseguiti con un erogatore comprendente una testa cava provvista di una sede per l'accoppiamento sulla estremità libera dello stelo di una pompetta ed in cui è ricavata una camera di compressione allungata in comunicazione con detta sede e delimitata, ad una sua estremità, da un corpo attraversato da un foro di scarico del fluido nell'atmosfera, in detta camera essendo alloggiato mobile un pistone prow isto di un labbro di tenuta che delimita l'altra estremità della camera di compressione, da detto pistone sporgendo una appendice la cui estremità libera,in una posizione di riposo ove è spinta da una molla alloggiata in detta testa cava ed agente sul pistone, chiude detto foro di scarico, detta appendice essendo allontanabile da detto foro, a una posizione di erogazione, per azione di un fluido in pressione alimentato in detta camera ed agente sul pistone contro l'azione di detta molla per permettere la fuoriuscita del fluido in pressione nebulizzato da detta camera attraverso detto foro di scarico, carattérizzato dal fatto che nella cavità di detta testa è alloggiata una bussola attraversata da un foro in cui è inserita ed attraverso il quale si estende detta appendice del pistone, da detta bussola estendendosi una parete tubolare definente una cavità in cui è inseribile e traslabile a tenuta una porzione del pistone prossima a detta appendice, la lunghezza di detta parete tubolare e di detto pistone essendo tali che la porzione cilindrica del pistone fuoriesce dalla cavità delimitata dalla parete tubolare della bussola dopo avere compiuto una corsa sufficiente a permettere l’allontanamento di detta appendice da detto foro di scarico per una libera fuoriuscita del liquido in pressione proveniente da detta camera di compressione attraverso almeno un canale ricavato in detta bussola ed intercettabile dal pistone.

Al fine di rendere più chiara la comprensione della struttura e delle caratteristiche dell'erogatore secondo la presente invenzione, ne sarà ora descritta una realizzazione data a titolo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento all'unito disegno in cui:

- la Figura 1 rappresenta una sezione longitudinale dell'erogatore in posizione di riposo; e

- le Figure 2 e 3 rappresentano lo stesso erogatore in una fase intermedia e rispettivamente nella posizione che esso assume in fase di erogazione del fluido.

L'erogatore rappresentato nei disegni comprende una testa cava 1 provvista di una sede (delimitata da una parete tubolare 2) nella quale è inseribile ed è trattenuta l'estremità libera dello stelo cavo 3 di una pompetta meccanica (non rappresentata) di tipo noto qualsiasi, atta ad erogare fluidi sotto pressione ogni volta che viene azionata manualmente.

Nella testa 1 è ricavata una camera di compressione 4 che comunica con la sede sopra citata con un foro 5. La cavità della testa 1 è chiusa da un corpo 6 (che è inserito e bloccato a scatto nella cavità stessa, come si vede chiaramente dalle figure) che è attraversato da un foro 7 attraverso il quale avviene lo scarico nell'atmosfera del fluido nebulizzato, come verrà spiegato in seguito.

Il corpo 6 alloggia e trattiene una bussola 8 sulla cui superficie appoggiata a quella del corpo 6 sono ricavati dei canalini a spirale 9 che confluiscono in una camera centrale 10 immediatamente a monte del foro 7. Alla loro estremità esterna, i canalini 9 si aprono in una camera anulare 11 nella quale si aprono uno o più passaggi 12 che attraversano la bussola 8.

Nella cavità della testa 1 è alloggiata e traslabile un pistone 13 che è provvisto di un labbro 14 che è scorrevole a tenuta su una corrispondente superficie cilindrica della cavità della testa 1: come si vede dal disegno, sul pistone 13 agisce una molla compressa 15 la cui forza determina la pressione di erogazione del fluido espulso dal foro 7. Infine, si può notare che dalla estremità del pistone 13 rivolta verso il corpo 6 sporge una appendice allungata 17 che attraversa a tenuta un foro ricavato nella bussola 8 e la cui estremità libera è spinta (nella condizione di riposo dell'erogatore, rappresentata in Fig. 1) contro il corpo 6, chiudendo ermeticamente il foro di scarico 7.

La struttura dell'erogatore fin qui descritto è sostanzialmente analoga a quella del brevetto USA-A-4.182.496.

Caratteristica fondamentale essenziale dell'erogatore secondo la presente invenzione è che dalla bussola 8 si estende una parete tubolare 18 che definisce una cavità cilindrica in cui è inseribile e traslabile a tenuta (Fig, 1) una porzione cilindrica del pistone 13, prossima all'appendice 17.

Per illustrare chiaramente le caratteristiche dell'erogatore è necessario fare subito riferimento alle figure spiegando il funzionamento dell'erogatore stesso.

Si supponga di essere nelle condizioni di riposo di Fig. 1 in cui l'estremità libera dell'appendice 17 chiude ermeticamente il foro 7, isolando così completamente dal contatto con l'aria l'eventuale residuo di fluido presente nella camera centrale 10: in questa posizione tale camera 10, la camera anulare 11 ed i passaggi 12 non sono in comunicazione con la camera di compressione 4, poiché la citata porzione cilindrica del pistone fa tenuta sulla superficie interna della parete tubolare 18 della bussola 8.

Si supponga ora di provocare l'abbassamento (rispetto alle figure) della testa 1 e, con essa, dello stelo 3: in tal modo viene azionata la pompa della quale lo stelo fa parte ed il fluido in pressione espulso dalla pompa e risalente lungo lo stelo 3 nella camera di compressione 4 agisce sul pistone 13, 14 provocandone lo spostamento verso destra (rispetto alle figure del disegno), comprimendo la molla 15. Assieme al pistone si sposta/ ovviamente, anche l'appendice 17 che si allontana dal foro 7, ritirandosi dalla camera 10.

In una prima fase dello spostamento del pistone, finché si ha un contatto a tenuta tra il pistone stesso e la parete tubolare 18 della bussola (Fig. 2) non si ha comunicazione tra la camera di compressione 4 e la camera 10 dalla quale ultima viene però ritirata l'appendice 17.

Proseguendo lo spostamento verso destra del pistone (Fig, 3), al raggiungimento di una prestabilita pressione nella camera 4, il pistone si libera completamente dalla parete tubolare 18 ed il fluido in pressione penetra violentemente nella camera 10 ( e quindi viene espulso all'esterno del foro 7 in forma finemente nebulizzata, ad elevata pressione fin dall'inizio della erogazione) dopo avere attraversato i passaggi 12, la camera 11 ed i canalini 9.

Si può notare che, al momento in cui il pistone 13 si libera dalla parete tubolare 18, si crea immediatamente 'un passaggio anulare libero di dimensioni relativamente grandi, perchè il suo diametro minimo corrisponde al diametro esterno del pistone, che è relativamente grande, di modo che le dimensioni di tale passaggio anulare sono immediatamente molto più grandi delle dimensioni della camera 10 (che è già stata lasciata libera dall'appendice 17).

Ne consegue che il fluido in pressione penetra violentemente e ad alta pressione (praticamente non esistono strozzature rilevanti) nella camera 10, dalla quale viene espulso ad alta velocità rimuovendo gli eventuali residui presenti in essa od in prossimità del foro di scarico.

Analogamente, in fase di chiusura, viene prima e molto bruscamente interrotta la comunicazione tra la camera 4 e la camera 10, provocando l'immediato crollo della pressione del fluido nella camera 10: solo successivamente (seppure in tempi infinitamente brevi) l'estremità libera del pistone 13 va a chiudere il foro 7, mentre gli eventuali residui di fluido presenti nella camera IO (che viene praticamente completamente occupata dalla appendice 17) vengono spinti all'esterno del foro 7, evitando cosi il formarsi di pericolose incrostazioni.

Si può notare che l'estremità del pistone rivolta verso la bussola e la bussola stessa possono essere sagomate in modo da costituire un ostacolo superabile a scatto un attimo prima che il pistone si liberi dalla parete tubolare della bussola, al fine di aumentare l'effetto di "sparo" del liquido in pressione alla camera 10 ed allo scarico: ciò può essere conseguito, ad esempio, sagomando conicamente le superfici contrapposte e cooperanti del pistone e della parete tubolare, oppure realizzando una piccola nervatura anulare, e rispettivamente una corrispondente gola anulare, in una o nell'altra delle due parti.

Di grande importanza è fare rilevare che l'erogatore descritto può essere applicato anche su pompette di struttura molto semplice ed economica, anche prive di accorgimenti (costosi) atti ad assicurare la fuoriuscita del fluido pompato solo dopo avere superato una pressione prestabilita.

Inoltre, l'erogatore può essere facilmente adattato ad erogare dosi diverse di fluido, semplicemente variando il dimensionamento della parete tubolare della bussola e conseguentemente quella del pistone.

E' ovvio che l'erogatore può essere realizzato (come quello illustrato nel disegno) in modo da essere azionabile col dito di una mano, oppure essere azionabile tramite una leva o simile, in modo di per se noto

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Erogatore di fluidi in pressione nebulizzati, con otturatore mobile sotto l’azione del fluido in pressione, comprendente una testa cava provvista di una sede per l'accoppiamento sulla estremità libera dello stelo di una pompetta ed in cui è ricavata una camera di compressione allungata in comunicazione con detta sede e delimitata, ad una sua estremità, da un corpo attraversato da un foro di scarico del fluido nell'atmosfera, in detta camera essendo alloggiato e mobile un pistone provvisto di un labbro di tenuta che delimita l'altra estremità della camera di compressione, da detto pistone sporgendo una appendice la cui estremità libera, in una posizione di riposo ove è spinta da una molla alloggiata in detta testa cava ed agente sul pistone, chiude detto foro di scarico, detta appendice essendo allontanatile da detto foro, a una posizione di erogazione, per azione di un fluido in pressione alimentato in detta camera ed agente sul pistone contro l'azione di detta molla per permettere la fuoriuscita del fluido in pressione nebulizzato da detta camera attraverso detto foro di scarico, caratterizzato dal fatto che nella cavità di detta testa è alloggiata una bussola attraversata da un foro in cui è inserita ed attraverso il quale si estende detta appendice del pistone, da detta bussola estendendosi una parete tubolare definente una cavità in cui è inseribile e traslabile a tenuta una porzione del pistone prossima a detta appendice, la lunghezza di detta parete tubolare e di detto pistone essendo tali che la porzione cilindrica del pistone fuoriesce dalla cavità delimitata dalla parete tubolare della bussola dopo avere compiuto una corsa sufficiente a permettere l'allontanamento di detta appendice da detto foro di scarico per una libera fuoriuscita del liquido in pressione proveniente da detta camera di compressione attraverso almeno un canale ricavato in detta bussola ed intercettabile dal pistone.
2. Erogatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta porzione del pistone inseribile e traslabile a tenuta nella cavità di detta bussola è cilindrica.
3. Erogatore secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal -fatto che detta cavità della bussola presenta una sagomatura interferente con detto pistone e superabile a scatto dal pistone stesso al momento dalla sua fuoriuscita da tale cavità.