DE19525734A1 - Austragvorrichtung für fließfähige Medien, insbesondere für den Austrag in nur einem Hub - Google Patents
Austragvorrichtung für fließfähige Medien, insbesondere für den Austrag in nur einem HubInfo
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- B05B11/1001—Piston pumps
- B05B11/1023—Piston pumps having an outlet valve opened by deformation or displacement of the piston relative to its actuating stem
Description
Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für fließfä
hige Medien mit einem Grundkörper für die Aufnahme eines
Medienspeichers und mit einer Schubkolbenpumpe, insbesondere
für den Austrag in nur einem Hub, mit einem von einer Betäti
gungskraft in den ggf. eine Pumpenkammer bildenden Medien
speicher einführbaren und dabei einen Verschluß des Medien
speichers öffnenden Betätigungsstößel.
Eine solche Austrag
vorrichtung ist in der DE-A-40 21 263 beschrieben. Dabei ist
in einem Kolbenstopfen eine von dem Betätigungsstößel durch
stoßbare Membran vorgesehen, die den Verschluß bildet.
Es sind ferner aus den DE-A-36 31 341 und 40 05 528 der
Anmelderin Kugelventile bekannt, die das Auslaßventil bilden
und durch den im Inneren des Medienspeichers bei Betätigung
aufgebauten Flüssigkeitsdruck betätigt werden.
Ferner ist in der EP-0 311 863 A der Anmelderin beschrieben,
daß ein Pumpenzylinder und ein nach Art einer Schnappver
riegelung ausgebildeter federnder Anschlag so Zusammenwirken,
daß vor dem Austrag eines Teilhubes ein bestimmter Betäti
gungsdruck von dem Bedienenden aufgebracht werden muß, so daß
erst nach Überwindung dieses Druckpunktes der Austrag der
Flüssigkeit mit einem Mindestdruck erfolgt. Diese Ausbildung
stellt sicher, daß bei Zerstäubung eines Mediums der Druck
vom ersten Moment an zur Zerstäubung ausreicht. Dies ist
besonders wichtig für Austragvorrichtungen, die ihren gesam
ten Austrag in nur einem Hub bewirken und die zur Ausgabe von
Medikamenten bestimmt sind, die bezüglich der Dosierung,
Kontaminierung, Konservierung etc. bis zum wirklichen Ge
brauch hermetisch abgeschlossen und somit steril sind. Bei
diesen meist sehr kostspieligen Medikamenten muß sicherge
stellt sein, daß nicht durch eine zu schwache Betätigung der
Inhalt z. B. unzerstäubt verlorengeht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Austragvorrichtung der
eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine einfache und
zuverlässige Ausgabe von Medien aus einem vor der Benutzung
sicher verschlossenen Medienspeicher ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Verschluß ein an den Medienspeicher festgelegtes, zerstö
rungsfrei von diesem lösbares und durch den Betätigungsstößel
in den Medienspeicher eindrückbares Element ist.
Während bei der eingangs beschriebenen bekannten Ausführung
der den Medienspeicher verschließende Kolbenstößel von einem
nadelartigen Betätigungsstößel durchtrennt wird, wird bei der
Erfindung ein festgelegtes Element zerstörungsfrei in den
Behälter hineingedrückt. Dies könnte eine Kugel sein, die
z. B. im Durchgangskanal eines Kolbenstopfens eingepreßt ist.
Es wird dadurch vermieden, daß beim Durchstoßen des Kolben
stößels Partikel abreißen, die den Austragkanal zusetzen
könnten. Ferner wird vermieden, daß durch seitliches Ein
reißen des Kolbenstößelmaterials sich Nebenkanäle bilden, aus
denen die Flüssigkeit unter Umgehung des Austragkanales
austreten kann.
Es kann ferner dafür gesorgt werden, daß das Verschlußelement
so festgelegt ist, daß es erst nach Überwindung einer vorge
gebenen Druckkraft des Betätigungsstößels eindrückbar ist.
Dadurch wird der Aufbau einer ausreichenden Betätigungskraft
sichergestellt, bevor durch Öffnen des Verschlusses der
Austrag beginnt.
Die Festlegung des Verschlußelementes kann formschlüssig oder
rein kraftschlüssig erfolgen. Es könnte also im Durchgang
eines Kolbenstopfens eine umlaufende Ausnehmung vorgesehen
sein, in der die das Verschlußelement bildende Kugel liegt.
Sie kann sich aber beim Einpressen diese Erweiterung des
Innenkanals im aus elastischem Material bestehenden Kolben
stopfen auch selbst bilden. Ferner ist es auch möglich, daß
das Verschlußelement selbst elastisch ist. Es könnte sogar
unmittelbar am Medienspeicher festgelegt sein, d. h. ohne
Zwischenschaltung eines Kolbenstopfens. In diesem Falle wird
dann der Betätigungsstößel den Austrag nach Art eines Ver
drängerkolbens bewirken.
Normalerweise wird aber mit einem aus elastischem Material,
wie Gummi, weichelastischem Kunststoff oder dgl. bestehenden
Kolbenstopfen gearbeitet, der von einem zusammen mit dem
Betätigungsstößel bewegten Anschlag nach Öffnen des Ver
schlusses in den Medienspeicher hineingedrückt wird und so
den Austragkolben bildet. Diese Anschlagfläche bildet auch
eine zusätzliche Abdichtung des Austragkanals im Betätigungs
stößel. Die Hauptabdichtung sollte jedoch vorzugsweise durch
die Außenfläche des Betätigungsstößels gebildet sein, die in
der Öffnung des Kolbenstößels bzw. des Medienspeichers
abdichtet.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei
die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu
mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh
rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht
sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun
gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie
Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten
Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Austragvorrich
tung und
Fig. 2 ein Detail einer Variante.
Die in Fig. 1 dargestellte Austragvorrichtung 11 weist einen
Grundkörper 12 auf, der zweiteilig ausgebildet ist. Er
enthält einen Betätigungsabschnitt 13, das eine epaulet
tenartige Form mit zwei Betätigungsschultern 14 und einem
daran anschließenden Mantel 15 hat. Der Betätigungsabschnitt
ist flach oder flachoval und hat seine größte Erstreckung in
der Zeichenebene, während es quer dazu geringere Abmessungen
hat. Der Mantel ist an den in Fig. 1 rechten und linken
Seiten länger und hat an seinen beiden etwa parallel zur
Zeichenebene verlaufenden Seiten einen Ausschnitt 16.
Der Grundkörper 12 umfaßt ferner einen Stutzenabschnitt 34,
der nach Art einer oben kugelig geschlossenen Hülse zwischen
den beiden Schultern 14 hochragt. Er enthält an seiner
äußersten Stelle eine Sprühdüse 36. Im unbenutzten Zustand
wird dieser Stutzenabschnitt 34 von einer Schutzhülse 38
überdeckt.
Der Innenraum 22 des Stutzenabschnitts 34 steht mit dem Raum
23 im Mantel in Verbindung. In diesem zusammenhängenden
Innenraum 22, 23 ist ein Medienspeicher 27 aufgenommen, der
aus einem zylindrischen, einseitig offenen Glasbehälter
besteht. Er ist in eine entsprechende Aufnahme 28 einer
Betätigungshülse 47 eingesteckt, die, wie (bis auf den
Medienspeicher) alle übrigen Teile der Vorrichtung aus
Kunststoff besteht. Diese Aufnahme erstreckt sich hülsenför
mig von einem Zwischenboden 46 hinweg, der im Bereich eines
seitlichen Führungsflansches 47 ausgebildet ist. Zur Betäti
gungsseite hin erstreckt sich ebenfalls ein hülsenartiger
Vorsprung, der an seinem Ende eine ringförmige Betätigungs
fläche 18 bildet.
Die Betätigungshülse 17 ist entlang der Mittelachse 35 der
Vorrichtung verschiebbar zwischen Haltelaschen 44 angeordnet,
die elastisch sind und an ihren Enden widerhakenartige
Rastvorsprünge 45 tragen, die hinter den Führungsflansch 47
schnappen und somit nach Einschub der Betätigungshülse von
unten her diese gegen Herausfallen sichern. An dieser Stelle
können auch bei der Betätigung zerstörbare Materialbrücken
zur Bildung einer Originalitätssicherung vorgesehen sein.
Der Medienspeicher enthält das auszugebende Medium 29,
beispielsweise ein durch die Haut aufnehmbares Medikament. Er
ist durch einen weichelastischen, dichtend eingepreßten Kol
benstopfen 31 verschlossen, der eine innere Öffnung 33
aufweist, in die als Verschlußelement 32 eine Kugel ein
gepreßt ist. Die Mündungen der Öffnung 33 können trichterför
mig erweitert sein.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, liegt diese Kugel in dem
Bereich der Öffnung 33, der dem Medium zugewandt ist. Sie ist
so groß, daß sie das Material des Kolbenstopfens, das relativ
weichelastisch ist, verdrängt und sich dadurch eine Ausneh
mung 50 schafft. Dadurch erhöht sie auch den Dichtdruck, den
die Außenflächen des Kolbenstopfens 31 auf die Innenwandung
des den Pumpenzylinder bildenden Medienspeichers ausüben.
In die Öffnung 33 des Kolbenstopfens 31 greift ein Betäti
gungsstößel 42 ein, der als ein Rohr ausgebildet ist, das
unten weitgehend gerade abgeschnitten, jedoch vorzugsweise
mit Querausnehmungen 51 in seiner Mündungsfläche ausgebildet
ist, um von der Kugel 32 nicht verschlossen zu werden. Der
Außenumfang des Betätigungsstößels 42 paßt dichtend in die
Öffnung 33 des Kolbenstopfens 31 hinein. Seine Länge ist beim
Ausführungsbeispiel so lang wie der Kolbenstopfen. An ihn
schließt sich eine als Anschlagfläche dienende Betätigungs
schulter 53 an, die an einem Stößelträger 48 vorgesehen ist.
Er ist in eine nach unten stehende Aufnahmehülse 41 des
Grundkörpers 13 eingepreßt und bildet mit seiner oberen, der
Düse 36 zugewandten Stirnfläche die die Zerstäubung bewirken
den Drallnuten der Düse. Der Betätigungsstößel und der damit
einstückige Stößelträger 48 hat einen durchgehenden Austrag
kanal 40, der im Bereich des Betätigungsstößels durch einen
zentralen Innenkanal des rohrstutzenartigen Betätigungs
stößels und im oberen Teil durch eine äußere Flüssigkeitsfüh
rungsnut gebildet ist.
Der mit dem auszugebenden Medium 29 gefüllte Medienspeicher
27 und mittels Kolbenstopfen 31 und Verschlußelement 32
verschlossen wird in die Betätigungshülse 17 eingesteckt und
von unten her zentral zwischen die Haltelaschen 44 gesteckt,
bis er in der dargestellten Position einrastet. Dabei wird
bereits der Betätigungsstößel 42 bis kurz vor seine Betäti
gungsposition gebracht. Wenn nun die Austragvorrichtung
betätigt wird, so wird sie durch zwei auf den gegenüber
liegenden Betätigungsschultern 14 liegende Finger gehalten,
während mit dem Daumen auf die Betätigungsfläche 18 gedrückt
wird. Dadurch wird die Betätigungshülse 17 nach oben ge
schoben, und der Betätigungsstößel 31 trifft auf die Kugel
32, die ihm einen Gegendruck entgegensetzt, der einerseits
aus der Einpreßkraft in dem Kolbenstopfen 31 und andererseits
aus dem Gegendruck des meist inkompressiblen Mediums 29
herrührt. Dieser wird dadurch überwunden, daß der Betäti
gungsstößel 42 die Kugel weiter ins Innere des Medienspei
chers hineindrückt, wobei sich entsprechend der Kolbenstopfen
31 etwas nach oben bewegen kann oder eine Verformung erfährt,
um für die verdrängte Flüssigkeit Raum zu machen.
Wenn die Kugel 32 aus der durchgehenden Bohrung 33 des
Kolbenstopfens heraus und in den Medienspeicher hineinge
drückt ist, dann ist die zentrale Austragöffnung 40 frei, und
das Medium kann sich über diese zur Düse 36 bewegen und dort
zerstäubt austreten. Dies geschieht erst, nachdem ein aus
reichender Betätigungsdruck aufgebaut ist. Kurz nachdem der
Betätigungsstößel die Kugel ganz hineingedrückt hat, kommen
die Anschlagflächen 53 an der Oberseite des Kolbenstopfens 31
zur Anlage und drücken nun den Kolbenstopfen unter Austrag
des Mediums in den Medienspeicher hinein.
Falls es auf einen vollständigen Austrag des Medium ankommt,
könnte der Boden des Medienspeichers und/oder des Kolben
stopfens 31 so ausgenommen sein, daß dort die Kugel in einer
passenden Vertiefung zum Liegen kommt.
In Fig. 2 ist bei im übrigen gleichem Aufbau wie gemäß Fig. 1
lediglich der Medienspeicher 27a, das Verschlußelement 32 und
der Stößel 42 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß dort auf
einen Kolbenstopfen verzichtet wurde und das kugelförmige, in
diesem Falle selbst elastische Verschlußelement 32 allein den
Verschluß des Medienspeichers bildet. Dieser hat an seiner
Oberseite einen die Öffnung verengenden Flansch 60, während
eine sich daran anschließende Ausnehmung 50a zum Medienspei
cher hin durch einzelne rippenartige Vorsprünge 61 begrenzt
ist. In dieser seitlichen Ausnehmung 50a dichtet das Ver
schlußelement 32 ab und wird durch die Vorsprünge 61 daran
gehindert, nach innen zu fallen. Diese Vorsprünge setzen sich
als Längsrippen über den Medienspeicher fort. Sie können so
ausgebildet sein, daß die zwischen ihnen liegenden Förder
nuten 62 nur einen relativ kleinen Querschnitt haben.
Beim Druck des Betätigungsstößels 42 auf das Verschlußelement
32 wird dieses so verformt, daß es über die Vorsprünge 61
hinweg in den zwischen den Vorsprüngen gebildeten Innenraum
63 gedrückt wird. Dadurch kann das Medium über die Förder
nuten 62 an dem Dichtelement 32 vorbei und in den Austrag
kanal 40 strömen, ggf. durch die Querausnehmungen 51. Die
Außenfläche des Betätigungsstößels 42 dichtet an der Innen
seite des Flansches 60 ab. Der Betätigungsstößel 42 bildet
dabei selbst einen Verdrängerkolben.
Claims (9)
1. Austragvorrichtung für fließfähige Medien (29) mit einem
Grundkörper (13) für die Aufnahme eines Medienspeichers
(27) und mit einer Schubkolbenpumpe, insbesondere für
den Austrag in nur einem Hub, mit einem von einer
Betätigungskraft in den ggf. eine Pumpenkammer bildenden
Medienspeicher (27) einführbaren und dabei einen Ver
schluß des Medienspeichers (27) öffnenden Betätigungs
stößel (42), dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß
ein an dem Medienspeicher (27) festgelegtes, zerstö
rungsfrei von diesem lösbares und durch den Betätigungs
stößel (42) in den Medienspeicher (27) eindrückbares
Verschlußelement (32) ist.
2. Austragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Verschlußelement (32) eine Kugel ist.
3. Austragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (32) in einen
Durchgangskanal (33) eines Kolbenstopfens (31) einge
preßt ist.
4. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement
(32) selbst elastisch ist.
5. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement
(32) an dem Medienspeicher (27a) festgelegt ist.
6. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel
(42) ein Rohrstutzen ist.
7. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Betätigungs
stößel (42) eine an dem Kolbenstopfen (31) nach Öffnung
des Verschlusses angreifende und diesen zum Austrag
bewegende Anschlagfläche (53) verbunden ist.
8. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel
(42) eine äußere, mit dem Medienspeicher (27) bzw. ggf.
einem darin vorgesehenen Kolbenstopfen (31) zusammen
wirkende Dichtfläche aufweist.
9. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement
(32) derart festgelegt ist, daß es nach Überwindung
einer vorgegebenen Druckkraft des Betätigungsstößels
(42) eindrückbar ist.
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