DE102014212525A1

DE102014212525A1 - Device, in particular dosing unit

Info

Publication number: DE102014212525A1
Application number: DE102014212525.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Klump; Martin Rüttel; Klaus van der Linden; Jürgen Günther
Original assignee: Johnson Matthey Catalysts Germany GmbH
Current assignee: Johnson Matthey Catalysts Germany GmbH
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2015-12-31
Also published as: WO2015198056A1

Abstract

Die Vorrichtung ist insbesondere als Dosierspender (2) ausgebildet. Sie weist eine integrierte elektrische Verbrauchseinheit (30) sowie einen piezoelektrischen Generator (14) zur Erzeugung einer Kleinstenergiemenge zur energieautarken Versorgung der Verbrauchseinheit (30) auf. Der Dosierspender (2) weist weiterhin ein Aktuatorelement (26) auf, welches von einer Ausgangsstellung bis in eine Endstellung um einen Betätigungshub (H1) versetzbar ist und weiterhin ein Stellelement (18) zum mechanischen Betätigen des Generators (14), welches um einen Stellhub (H2) von einer Grundposition in eine Endposition versetzbar ist. Zwischen dem Aktuatorelement (26) und dem Generator (14) ist eine das Stellelement (18) aufweisende Übertragungseinheit (28) angeordnet, welche derart ausgebildet ist, dass der Betätigungshub (H1) von dem Stellhub (H2) entkoppelt ist, so dass nur ein begrenzter Hubabschnitt des Betätigungshubs (H1) in den Stellhub (H2) umgewandelt wird. Insbesondere ist ein erster Leerhub (L1) zu Beginn der Betätigung ausgebildet. Die Entkopplung erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe eines eine Exzentereinheit (24) umfassenden Exzenterantriebs. The device is designed in particular as a dosing dispenser (2). It has an integrated electrical consumption unit (30) and a piezoelectric generator (14) for generating a minimum amount of energy for energy self-sufficient supply of the consumption unit (30). The dosing dispenser (2) further comprises an actuator element (26), which can be displaced from an initial position to an end position by an actuating stroke (H1), and furthermore an actuating element (18) for mechanically actuating the generator (14), which is an adjusting stroke (H2) is displaceable from a basic position to an end position. Between the actuator element (26) and the generator (14) there is arranged a transmission unit (28) which is designed such that the actuating stroke (H1) is decoupled from the control stroke (H2), so that only one limited stroke portion of the actuating stroke (H1) is converted into the control stroke (H2). In particular, a first idle stroke (L1) is formed at the beginning of the actuation. The decoupling is preferably carried out by means of an eccentric unit (24) comprehensive eccentric drive.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere eine Dosiereinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1. The invention relates to a device, in particular a dosing unit with the features of the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2012 220 697 A1 zu entnehmen. Die Vorrichtung, insbesondere der Dosierspender, umfasst dabei eine integrierte elektrische Verbrauchseinheit sowie einen integrierten piezoelektrischen Generator zur Erzeugung einer Kleinstenergiemenge zur vorzugsweise vollständig energieautarken Versorgung der Verbrauchseinheit mit Energie. Zum Betätigen des piezoelektrischen Generators ist ein manuell betätigbarer Drucktaster angeordnet, welcher um einen Betätigungshub versetzbar ist. Die Bewegung des Drucktasters wird auf einen Endabschnitt des Generators übertragen, so dass dieser mechanisch betätigt wird. Bei der in der DE 10 2012 220 697 A1 beschriebenen Vorrichtung wird dabei als piezoelektrischer Generator ein Biegewandler verwendet, welcher sich in einer Axialrichtung erstreckt, in der auch die Betätigung des Aktuatorelements erfolgt. Hierbei erfolgt eine bogenförmige Verbiegung des Biegewandlers. Such a device is for example from the DE 10 2012 220 697 A1 refer to. The device, in particular the dosing dispenser, in this case comprises an integrated electrical consumption unit and an integrated piezoelectric generator for generating a minimum amount of energy for preferably fully self-sufficient supply of the consumption unit with energy. For actuating the piezoelectric generator, a manually operable pushbutton is arranged, which can be displaced by an actuating stroke. The movement of the pushbutton is transmitted to an end portion of the generator so that it is mechanically actuated. When in the DE 10 2012 220 697 A1 In this case, a bending transducer is used as the piezoelectric generator which extends in an axial direction in which the actuation of the actuator element takes place. In this case, an arcuate bending of the bending transducer takes place.

Der piezoelektrische Effekt wird im Bereich des „energy harvesting“ ausgenutzt, um mechanische Bewegungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln, welche dann zur Energieversorgung der elektrischen Verbrauchseinheiten, wie beispielsweise Sensoren, Steuereinheiten oder Displays genutzt wird. The piezoelectric effect is exploited in the field of "energy harvesting" to convert mechanical kinetic energy into electrical energy, which is then used to power the electrical consumption units, such as sensors, control units or displays.

Bei dem Dosierspender handelt es sich insbesondere um einen handbetätigten Zerstäuber, insbesondere für medizinische Präparate, beispielsweise Nasensprays oder Asthmasprays, zum Inhalieren eines medizinischen Medikaments. Bei einem solchen Zerstäuber wird üblicherweise in einem Vorratsspeicher (Ampulle) ein Medikament bereitgestellt, welches durch eine Zerstäuberdüse bei Betätigung des Drucktasters zerstäubt wird. Um dem Nutzer Informationen über beispielsweise die noch verfügbare Anzahl an Dosierungen anzugeben, verfügen derartige Dosierspender oftmals über eine Anzeigeeinheit, welche die verfügbare Restmenge oder auch die Anzahl der bereits verabreichten Dosierungen bzw. die noch verfügbare Anzahl an Dosierungen angibt. Mit der Betätigung des Drucktasters wird zugleich auch der piezoelektrische Generator betätigt. Hierbei wird ein Zählimpuls ausgelöst. Bei den Dosierspendern handelt es sich insbesondere um Einweg-Dosierspender. Insbesondere bei derartigen Einweg-Dosierspendern erfolgt eine manuelle mechanische Betätigung einer Dosiertaste durch den Benutzer. The metering dispenser is in particular a hand-operated atomizer, in particular for medical preparations, for example nasal sprays or asthma sprays, for inhaling a medicinal medicament. In such an atomizer, a medicament is usually provided in a reservoir (ampoule), which is atomized by an atomizer nozzle upon actuation of the pushbutton. In order to provide the user with information about, for example, the still available number of doses, such dosing dispensers often have a display unit which indicates the available residual quantity or also the number of already administered doses or the still available number of doses. With the actuation of the pushbutton, the piezoelectric generator is also actuated at the same time. In this case, a count is triggered. The dosing dispensers are in particular disposable dosing dispensers. In particular, in such disposable dispensers is a manual mechanical actuation of a dosing by the user.

Aus der DE 10 2012 211 576 A1 ist ein derartiger Dosierspender zu entnehmen, bei dem durch eine spezielle Elektronik eine Verteilung der erzeugten Kleinstenergiemenge einerseits zur Versorgung einer Auswerteeinheit oder auch Zähleinheit zum Zählen der Dosierhübe und andererseits zur Versorgung der Anzeigeeinheit aufgeteilt wird, um sicherzustellen, dass die erzeugte Kleinstenergiemenge ausreicht. From the DE 10 2012 211 576 A1 Such a dosing dispenser can be seen, in which by a special electronics distribution of the smallest amount of energy generated on the one hand to supply an evaluation or counting unit for counting the Dosierhübe and on the other hand, to supply the display unit is divided to ensure that the generated Kleinstenergiemenge sufficient.

Bei derartigen Dosierspendern besteht die Anforderung, dass zuverlässig die tatsächlich vorgenommenen Dosiervorgänge gezählt werden. Problematisch sind hierbei Erschütterungen des Dosierspenders, welche zu einem falschen Zählvorgang führen können. Umgekehrt besteht auch das Problem, dass auch bei einem nur unvollständig ausgeführten Betätigen der Dosiertaste eine Zählung erfolgen muss. In the case of such dispensers, there is a requirement that reliable counting of the actual metering operations is performed. The problem here are vibrations of the dosing dispenser, which can lead to a wrong counting. Conversely, there is also the problem that even if the dosing key is only pressed incompletely, a count must be made.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine sichere und zuverlässige Betätigung einer derartigen Vorrichtung, insbesondere eines Dosierspenders, zu gewährleisten, wobei insbesondere ein zuverlässiges Zählen von Dosierungen des Dosierspenders gewährleistet ist. Proceeding from this, the present invention seeks to ensure a safe and reliable operation of such a device, in particular a metering dispenser, in particular, a reliable counting of dosages of the dispenser is guaranteed.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, die insbesondere als Medikamenten- oder Dosierspender ausgebildet ist, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Vorrichtung umfasst dabei eine integrierte elektrische Verbrauchseinheit sowie einen piezoelektrischen Generator zur Erzeugung einer Kleinstenergiemenge zur Versorgung der Verbrauchseinheit mit Energie. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein Aktuatorelement, welches von einer Ausgangsstellung bis in eine Endstellung um einen Betätigungshub versetzbar ist. Weiterhin weist die Vorrichtung ein Stellelement auf, welches um einen Stellhub von einer Grundposition in eine Endposition versetzbar ist, wobei über dieses Stellelement ein Abschnitt, insbesondere ein Endabschnitt des piezoelektrischen Generators mechanisch versetzt wird. Hierdurch wird also mechanische Bewegungsenergie durch den piezoelektrischen Effekt in elektrische Energie umgewandelt. Zwischen dem Aktuatorelement und dem piezoelektrischen Generator ist weiterhin schließlich eine das Stellelement aufweisende Übertragungseinheit zur mechanischen Übertragung der Bewegung des Aktuatorelements auf den Generator angeordnet, welche derart ausgebildet ist, dass der Betätigungshub von dem Stellhub entkoppelt ist und zwar derart, dass nur ein begrenzter Hubabschnitt des Betätigungshubs in den Stellhub umgewandelt wird. The object is achieved by a device, which is designed in particular as a medicament or dosing dispenser, with the features of claim 1. The device comprises an integrated electrical consumption unit and a piezoelectric generator for generating a small amount of energy to supply the consumption unit with energy. The device further comprises an actuator element, which can be displaced from an initial position to an end position by an actuating stroke. Furthermore, the device has an actuating element, which can be displaced by a setting stroke from a basic position to an end position, wherein a portion, in particular an end portion of the piezoelectric generator is mechanically offset by this adjusting element. As a result, mechanical kinetic energy is converted by the piezoelectric effect into electrical energy. Finally, between the actuator element and the piezoelectric generator there is arranged a transmission element for mechanically transmitting the movement of the actuator element to the generator, which is designed in such a way that the actuating stroke is decoupled from the control stroke, such that only a limited stroke section of the actuator Actuating stroke is converted into the control stroke.

Von wesentlicher Bedeutung ist daher zunächst, dass der Betätigungshub, welcher typischerweise in einer Axialrichtung orientiert ist, so dass das Aktuatorelement in Axialrichtung bewegt wird, nicht unmittelbar auf das Stellelement übertragen wird und dass nur ein begrenzter Hubabschnitt auf den Generator übertragen wird. Der Stellhub ist dabei vorzugsweise in derselben Axialrichtung orientiert wie der Betätigungshub. It is therefore essential, first of all, that the actuating stroke, which is typically oriented in an axial direction so that the actuator element is moved in the axial direction, is not transmitted directly to the actuating element and that only a limited stroke section is transmitted to the generator. The stroke is included preferably oriented in the same axial direction as the actuating stroke.

Durch die Entkopplung besteht die Möglichkeit, dass kleine Auslenkungen des Aktuatorelements nicht auf den Generator übertragen werden. Derartige kleine Auslenkungen werden beispielsweise durch Erschütterungen hervorgerufen oder wenn der Dosierspender abgesetzt wird und auf das Aktuatorelement ein kleiner Druck ausgeübt wird. Hierdurch ist also ein falscher Zählimpuls wirksam vermieden. Weiterhin ist von wesentlicher Bedeutung, dass nur ein begrenzter Hubabschnitt überhaupt in einen Stellhub umgewandelt wird. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass ein Zählvorgang zuverlässig ausgelöst wird, selbst wenn das Aktuatorelement und damit der Betätigungshub nicht vollständig ausgeführt wurde. Damit einher geht auch ein weiterer Vorteil, dass nämlich für die Betätigung des Generators ein deutlich kürzerer Stellhub als für den Betätigungshub einstellbar ist. Regelmäßig ist nämlich für den Dosiervorgang ein deutlich größerer Betätigungshub erforderlich, als für den Stellhub zum Versetzen des Generators. Due to the decoupling, there is the possibility that small deflections of the actuator element are not transmitted to the generator. Such small deflections are caused, for example, by vibrations or when the dosing dispenser is discontinued and a small pressure is exerted on the actuator element. As a result, an incorrect count is effectively avoided. Furthermore, it is essential that only a limited stroke section is ever converted into a control stroke. As a result, there is the possibility that a counting operation is reliably triggered, even if the actuator element and thus the actuating stroke has not been completed. This is accompanied by another advantage, namely that for the operation of the generator, a significantly shorter actuating stroke than for the actuating stroke is adjustable. Regularly, namely for the metering a significantly larger actuation stroke is required, as for the adjusting stroke for moving the generator.

Umgekehrt führen Fehlbetätigungen, also ein nur geringfügiges versehentliches Drücken, nicht zu einem Zählvorgang. Conversely, incorrect operations, ie only a slight accidental pressing, do not lead to a counting process.

Schließlich ist ein weiterer Vorteil der Entkopplung darin zu sehen, dass für die Ausübung des Stellhubs ein vorteilhaftes Geschwindigkeitsprofil selbst bei einer nur langsamen Betätigung des Aktuatorelements einstellbar ist, um eine möglichst große Energieausbeute des piezoelektrischen Generators zu erreichen. Denn bei niedrigen Geschwindigkeiten erzeugt der piezoelektrische Generator physikalisch bedingt nur vergleichsweise wenig Energie, die dann nicht mehr ausreichend wäre für die elektrische Verbrauchseinheit. Die Übertragungseinheit wirkt daher bevorzugt in etwa nach Art eines Übersetzungsgetriebes, so dass die Bewegungsabläufe des Stellelements und des Aktuatorelements in geeigneter Weise voneinander entkoppelt sind, um einen zuverlässigen Betrieb der Vorrichtung und insbesondere einen zuverlässigen und exakten Zählvorgang eines solchen Dosierspenders zu gewährleisten. Finally, a further advantage of the decoupling is to be seen in that, for the exercise of the adjusting stroke, an advantageous velocity profile can be set even with only a slow actuation of the actuator element in order to achieve the greatest possible energy yield of the piezoelectric generator. For at low speeds, the piezoelectric generator generates physically only comparatively little energy, which would then no longer be sufficient for the electrical consumption unit. The transmission unit therefore preferably acts approximately in the manner of a transmission, so that the movements of the actuating element and the actuator are decoupled from each other in a suitable manner to ensure reliable operation of the device and in particular a reliable and accurate counting of such a dosing.

In zweckdienlicher Weiterbildung ist der piezoelektrische Generator mit Spiel gelagert. Der piezoelektrische Generator ist daher nicht fest eingespannt. Beim piezoelektrischen Generator handelt es sich dabei vorzugsweise um einen Biegewandler, welcher insbesondere parallel zur Axialrichtung und damit parallel zu der Bewegungsrichtung des Aktuatorelements orientiert ist. Der Biegewandler ist dabei mit seinem einen Ende in einem ersten Lager und mit seinem zweiten Ende am Stellelement gelagert. Für die Lagerung mit Spiel ist er nunmehr wahlweise oder in Kombination im Bereich des Stellelements oder auch im Bereich des ersten Lagers lose gelagert. Durch diese lose Lagerung wird der besondere Vorteil erzielt, dass Erschütterungen nicht unmittelbar zu einer Verformung des Biegewandlers führen. In an expedient development of the piezoelectric generator is stored with game. The piezoelectric generator is therefore not firmly clamped. The piezoelectric generator is preferably a bending transducer, which is oriented in particular parallel to the axial direction and thus parallel to the direction of movement of the actuator element. The bending transducer is mounted with its one end in a first bearing and with its second end on the actuator. For storage with game he is now loose or optional in combination in the range of the control element or in the area of the first bearing stored. By this loose storage of the particular advantage is achieved that vibrations do not lead directly to a deformation of the bending transducer.

Der piezoelektrische Biegewandler ist dabei insbesondere derart ausgebildet, wie er aus der DE 10 2012 220 697 A1 hervorgeht. Hierzu weist er insbesondere einen mechanischen, leistenförmigen Träger auf, auf den eine piezoelektrische Schicht angebracht ist. Der Träger ist dabei vorzugsweise bogenförmig vorgekrümmt und in den Lagern gelagert. The piezoelectric bending transducer is in particular designed in such a way as it is known from the DE 10 2012 220 697 A1 evident. For this purpose, it has in particular a mechanical, strip-shaped carrier, on which a piezoelectric layer is attached. The carrier is preferably arcuately pre-curved and stored in the camps.

Die Vorrichtung ist weiterhin vorzugsweise als eine energieautarke Einheit ausgebildet, bei der also allein durch Betätigung des piezoelektrischen Generators ausreichend Energie für die Verbrauchseinheit erzeugt wird. Hierzu ist eine Elektronik integriert, welche die pro Betätigungshub erzeugte Kleinstenergiemenge in geeigneter Weise auf insbesondere zwei Verbraucher aufteilt, so dass die pro Betätigungshub erzeugte Kleinstenergiemenge zuverlässig für den Betrieb der einzelnen Verbraucher ausreicht. Insbesondere ist dabei die integrierte Elektronik und die Verbraucher gemäß der DE 10 2012 211 576 A1 ausgebildet. The device is furthermore preferably designed as an energy self-sufficient unit, in which sufficient energy is thus generated for the consumption unit solely by actuation of the piezoelectric generator. For this purpose, an electronic unit is integrated, which divides the smallest amount of energy generated per actuation stroke in a suitable manner, in particular two consumers, so that the smallest amount of energy generated per actuation stroke reliably sufficient for the operation of the individual consumers. In particular, the integrated electronics and the consumer according to the DE 10 2012 211 576 A1 educated.

In zweckdienlicher Weiterbildung ist die Übertragungseinheit weiterhin derart ausgebildet, dass ausgehend von der Anfangsstellung das Aktuatorelement einen Leerhub aufweist, welcher nicht zu einer Versetzung des Stellelements führt. Durch diese Maßnahme ist also zuverlässig gewährleistet, dass ein versehentliches Auslösen eines Arbeitsvorgangs, also insbesondere eines Zählvorgangs, nicht erfolgt. In an expedient development, the transmission unit is further designed such that, starting from the initial position, the actuator element has an idle stroke, which does not lead to an offset of the actuating element. This measure thus reliably ensures that an accidental triggering of a work process, ie in particular a counting process, does not take place.

Weiterhin weist das Aktuatorelement vorzugsweise einen Arbeitshub auf, wobei innerhalb des Arbeitshubs der Stellhub vollständig ausgeführt wird. Durch diese Maßnahme wird daher gewährleistet, dass auch nur ein teilweises Betätigen des Aktuatorelements zu einem vollständigen Stellhub und damit zur Bereitstellung der Energie und zur Durchführung des Arbeitsprozesses, also zu einem Zählvorgang, führt. Furthermore, the actuator element preferably has a working stroke, wherein the actuating stroke is carried out completely within the working stroke. This measure therefore ensures that only a partial actuation of the actuator element leads to a complete actuating stroke and thus to the provision of the energy and to carry out the working process, that is to say to a counting process.

Das Aktuatorelement weist weiterhin in bevorzugter Ausgestaltung einen Endhub auf, welcher als zweiter Leerhub ausgebildet ist und welcher nicht zu einer weiteren Versetzung des Stellelements führt. Insgesamt untergliedert sich daher der Betätigungshub vorteilhafterweise in einen ersten Leerhub, einen Arbeitshub und einen zweiten Leerhub, wobei lediglich im Bereich des Arbeitshubs das Stellelement versetzt wird und der Stellhub vollständig ausgeführt wird. Der Stellhub liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 1,5 mm, wohingegen der Betätigungshub deutlich größer ist und beispielsweise im Bereich des 3- bis 15-Fachen des Stellhubs liegt, insbesondere im Bereich von 5 mm bis 6 mm. The actuator element further has, in a preferred embodiment, a final stroke, which is designed as a second idle stroke and which does not lead to a further displacement of the actuating element. Overall, therefore, the actuating stroke is advantageously subdivided into a first idle stroke, a working stroke and a second idle stroke, wherein only in the region of the working stroke, the adjusting element is offset and the actuating stroke is carried out completely. The actuating stroke is preferably in the range of 0.5 mm to 1.5 mm, whereas the actuating stroke is significantly greater and is for example in the range of 3 to 15 times the setting stroke, in particular in the range of 5 mm to 6 mm.

Zur Ausübung dieser entkoppelten Bewegung zwischen Aktuatorelement und Stellelement weist die Übertragungseinheit in zweckdienlicher Ausgestaltung eine Exzentereinheit auf, über die eine lineare Bewegung des Aktuatorelements in eine lineare Bewegung des Stellelements umgewandelt wird. Hierdurch ist eine vergleichsweise einfache Ausgestaltung mit zugleich guten Einstellmöglichkeiten für die unterschiedlichen Hubabschnitte erzielt. Gleichzeitig lassen sich die erforderlichen Komponenten für die Übertragungseinheit kostengünstig herstellen, so dass insgesamt die Vorrichtung als eine Einweg-Einheit ausgebildet sein kann. Über die Exzentereinheit erfolgt daher quasi die Entkopplung zwischen den Linearbewegungen des Aktuatorelements einerseits und des Stellelements andererseits. To exercise this decoupled movement between actuator and actuator, the transmission unit in an expedient embodiment, an eccentric unit, via which a linear movement of the actuator is converted into a linear movement of the actuator. As a result, a comparatively simple configuration with good adjustment options for the different lift sections is achieved at the same time. At the same time, the required components for the transfer unit can be produced inexpensively, so that overall the device can be designed as a disposable unit. Therefore, via the eccentric unit, the decoupling between the linear movements of the actuator element on the one hand and the actuating element on the other hand takes place as it were.

Die Übertragungseinheit weist weiterhin ein Pleuel auf, welches zum einen mit dem Aktuatorelement und zum anderen mit der Exzentereinheit gekoppelt ist. Das Pleuel dient dabei zur Übertragung der Linearbewegung des Aktuatorelements auf eine Drehbewegung der Exzentereinheit. Hierzu weist es insbesondere ein Langloch auf, in dem ein Koppelelement zur Übertragung der Bewegung des Aktuatorelements verschieblich gelagert ist. The transmission unit furthermore has a connecting rod which is coupled to the actuator element on the one hand and to the eccentric unit on the other hand. The connecting rod serves to transmit the linear movement of the actuator element to a rotary movement of the eccentric unit. For this purpose, it has in particular a slot in which a coupling element is displaceably mounted for transmitting the movement of the actuator.

Die Exzentereinheit wirkt dabei vorzugsweise unmittelbar auf das Stellelement ein, so dass die Drehbewegung der Exzentereinheit direkt auf das Stellelement übertragen wird. Insbesondere rollt dabei die Exzentereinheit mit einer Umfangsfläche auf einer entsprechenden Kontaktfläche des Stellelements ab. Unter Exzenterteil wird hierbei allgemein ein um eine Drehachse rotierbares Bauteil verstanden, dessen Umfangsfläche auf einer von einer Kreislinie abweichenden Linie verläuft, also insgesamt unrund ausgebildet ist. Der Abstand der Umfangsfläche zur Drehachse variiert daher in Abhängigkeit des Drehwinkels, so dass hierüber die gewünschte Entkopplung erzielt wird. The eccentric unit preferably acts directly on the actuating element, so that the rotational movement of the eccentric unit is transmitted directly to the actuating element. In particular, the eccentric unit rolls off with a peripheral surface on a corresponding contact surface of the actuating element. In this case, the term "eccentric part" is generally understood to mean a component which is rotatable about a rotation axis and whose circumferential surface extends on a line diverging from a circular line, that is to say it has a non-circular shape overall. The distance between the circumferential surface and the axis of rotation therefore varies as a function of the angle of rotation, so that the desired decoupling is achieved over this.

Pro Betätigungshub übt die Exzentereinheit dabei eine Drehbewegung um die Drehachse über einen Drehbereich aus, welcher sich um weniger als 180° erstreckt und insbesondere beispielsweise lediglich im Bereich zwischen 50° und 90° liegt. During each actuating stroke, the eccentric unit exerts a rotational movement about the axis of rotation over a range of rotation which extends by less than 180 ° and in particular lies, for example, only in the range between 50 ° and 90 °.

Zweckdienlicherweise ist dabei die Exzentereinheit derart ausgebildet und wirkt derart mit dem Stellelement zusammen, dass zur Ausübung des ersten Leerhubs die Exzentereinheit über einen ersten Leerdrehbereich nicht zu einem Versetzen des Stellelements führt. Innerhalb dieses ersten Leerdrehbereichs erfolgt daher keine Übertragung der Drehbewegung in eine Linearbewegung. Hierzu ist wahlweise über den ersten Leerdrehbereich die Exzentereinheit von dem Stellelement beabstandet, so dass keine Berührung stattfindet oder der radiale Abstand ist gleichbleibend, so dass beispielsweise die Umfangsfläche einfach auf der zugeordneten Kontaktfläche abrollt, ohne dass das Stellelement versetzt wird. Vorzugsweise ist die Exzentereinheit jedoch derart ausgebildet, dass über den ersten Leerdrehbereich kein Kontakt mit dem Stellelement vorliegt. Conveniently, the eccentric unit is designed in this way and interacts with the actuating element in such a way that, for the purpose of exercising the first idle stroke, the eccentric unit does not lead to a displacement of the actuating element over a first idle rotation range. Within this first empty rotation range, therefore, there is no transmission of the rotary movement into a linear movement. For this purpose, the eccentric unit is optionally spaced from the adjusting element over the first empty rotation range, so that no contact takes place or the radial distance is constant, so that, for example, the peripheral surface simply rolls on the associated contact surface without the adjusting element being displaced. Preferably, however, the eccentric unit is designed in such a way that there is no contact with the actuating element over the first empty rotary area.

Weiterhin weist die Exzentereinheit einen Zwischendrehbereich auf, über den sie mit dem Stellelement zusammenwirkt, um dieses in Axialrichtung zu versetzen, wobei über den Zwischendrehbereich der vollständige Stellhub ausgeübt wird. Der Zwischendrehbereich erstreckt sich dabei vorzugsweise lediglich über einen Drehwinkel im Bereich von 10° bis 20°. Lediglich ein vergleichsweise kleiner Drehbereich wird daher herangezogen, um den Arbeitshub in den Stellhub umzuwandeln. Durch den nur kleinen Drehbereich wird dabei insbesondere ein ausreichend schnelles axiales Versetzen des Stellelements erreicht, so dass eine schnelle Auslenkung des Generators erreicht wird, um die gewünschte maximale Energieausbeute zu erzielen. Furthermore, the eccentric unit has an intermediate rotational range, via which it interacts with the actuating element in order to displace it in the axial direction, the complete actuating stroke being exerted via the intermediate rotational range. The intermediate rotation range preferably extends only over a rotation angle in the range of 10 ° to 20 °. Only a comparatively small range of rotation is therefore used to convert the working stroke into the setting stroke. In particular, a sufficiently rapid axial displacement of the actuating element is achieved by the only small rotational range, so that a rapid deflection of the generator is achieved in order to achieve the desired maximum energy yield.

Zweckdienlicherweise schließt sich an den Zwischendrehbereich noch ein zweiter Leerdrehbereich an, über den die Exzentereinheit einen gleichbleibenden Radius aufweist, so dass eine weitere Drehbewegung der Exzentereinheit zu keinem Versetzen des Stellelements führt. Hierdurch wird also der zweite Leerhub ausgebildet. Conveniently, the second intermediate rotary range is followed by a second empty rotary range, via which the eccentric unit has a constant radius, so that a further rotational movement of the eccentric unit does not lead to any displacement of the actuating element. As a result, therefore, the second idle stroke is formed.

Im Hinblick auf eine geeignete Übertragung und Übersetzung der Axialbewegung des Aktuatorelements in eine entsprechende Axialbewegung des Stellelements weist dieses zweckdienlicherweise eine schräg in Richtung zu der Drehachse der Exzentereinheit orientierte Kontaktfläche auf, so dass der Abstand der Kontaktfläche zur ortsfesten Drehachse der Exzentereinheit variiert. Durch diese Maßnahme wird daher die durch die Exzentereinheit hervorgerufene Linearbewegung des Stellelements quasi verstärkt. Denn sowohl die unrunde und exzentrische Ausgestaltung der Exzentereinheit als auch die schräg geneigte Kontaktfläche des Stellelements führen zu einer Variation der Axialposition des Stellelements bei einer Drehbewegung der Exzentereinheit. Zweckdienlicherweise ist die Schrägstellung der Kontaktfläche also derart orientiert, dass eine Verstärkung der durch die Exzentereinheit ausgeübten Axialbewegung hervorgerufen wird. With regard to a suitable transmission and translation of the axial movement of the actuator in a corresponding axial movement of the actuator, this expediently has an obliquely oriented in the direction of the axis of rotation of the eccentric contact surface, so that the distance of the contact surface to the stationary axis of rotation of the eccentric unit varies. By this measure, therefore, caused by the eccentric linear movement of the actuating element is quasi reinforced. For both the non-circular and eccentric configuration of the eccentric unit and the obliquely inclined contact surface of the actuating element lead to a variation of the axial position of the actuating element in a rotational movement of the eccentric unit. Conveniently, the inclination of the contact surface is thus oriented so that an amplification of the axial movement exerted by the eccentric unit is caused.

Im Hinblick auf ein möglichst gleichmäßiges Abrollen der Exzentereinheit auf der Kontaktfläche ist letztere dabei vorzugsweise bogenförmig gekrümmt ausgebildet. With regard to the most uniform possible unrolling of the eccentric on the contact surface latter is preferably formed arcuately curved.

Bevorzugt bildet die Kontaktfläche dabei eine Ausnehmung in dem Stellelement aus, in die die Exzentereinheit eingreift. In this case, the contact surface preferably forms a recess in the actuating element into which the eccentric unit engages.

Insgesamt wird dadurch also eine Beschleunigung der Bewegung erreicht und durch das Zusammenwirken der Exzentereinheit mit der Kontaktfläche wird eine doppelt wirksame Umsetzung der Drehbewegung in eine Axialbewegung erzielt. Dies erlaubt auch den nur geringen Drehwinkel über den Zwischendrehbereich, um über den vergleichsweise geringen Drehwinkel den vollen Stellhub auszuüben. Overall, therefore, an acceleration of the movement is achieved and by the interaction of the eccentric unit with the contact surface a double-effective implementation of the rotational movement is achieved in an axial movement. This also allows only a small angle of rotation over the intermediate rotational range in order to exert the full actuating stroke over the comparatively small angle of rotation.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Exzentereinheit dabei als eine Teilkreisscheibe ausgebildet, welche einen Flachabschnitt und eine daran angrenzende Exzenternase aufweist, welche in Richtung zum Stellelement orientiert ist. Der Flachabschnitt ist dabei in einer Ausgangs- oder Ruheposition zumindest annähernd parallel zu einer Oberfläche des Stellelements und insbesondere senkrecht zur Axialrichtung orientiert. Über die Exzenternase wirkt die Exzentereinheit auf das Stellelement ein, um dieses zu versetzen. Durch diese Ausgestaltung kann die Drehachse vergleichsweise nahe an das Stellelement herangeführt werden, was zu einer kompakten Bauweise führt. Die Exzenternase greift dabei vorzugsweise in die durch die gekrümmte Kontaktfläche ausgebildete Ausmuldung im Stellelement ein. In a preferred embodiment, the eccentric unit is designed as a partial circular disc which has a flat section and an adjoining eccentric nose, which is oriented in the direction of the actuating element. The flat portion is oriented in an initial or rest position at least approximately parallel to a surface of the actuating element and in particular perpendicular to the axial direction. About the eccentric nose, the eccentric acts on the actuator to offset this. As a result of this configuration, the axis of rotation can be brought comparatively close to the adjusting element, which leads to a compact construction. The eccentric nose preferably engages in the formed by the curved contact surface Ausmuldung in the actuator.

Bei der Vorrichtung handelt es sich insgesamt um einen Dosierspender, wobei das Aktuatorelement dabei insbesondere einen Drucktaster aufweist, der an einem rückwärtigen Bereich des Gehäuses angeordnet ist. Innerhalb des Gehäuses ist ein Vorratsbehälter, insbesondere eine Ampulle für ein medizinisches Medikament enthalten, welches dosiert werden soll. Dieses wird beim Betätigen des Drucktasters über eine vorderseitige Zerstäuberdüse abgegeben. The device is overall a metering dispenser, the actuator element in particular having a pushbutton, which is arranged on a rear region of the housing. Within the housing, a reservoir, in particular an ampoule for a medical drug contained, which is to be dosed. This is released when the pushbutton is actuated via a front-side atomizer nozzle.

Eine Bewegung des Drucktasters in Axialrichtung wird weiterhin zweckdienlicherweise über einen Stößel auf die Übertragungseinheit übertragen. Die Übertragungseinheit ist dabei im vorderen Gehäusebereich angeordnet, also in Axialrichtung im Wesentlichen gegenüberliegend zum Drucktaster. Weiterhin erstreckt sich der Generator vorzugsweise parallel zum Stößel und zwar vom vorderen Bereich bis zum rückwärtigen Bereich des Gehäuses. Dadurch ist insgesamt eine Platz sparende Anordnung geschaffen. A movement of the pushbutton in the axial direction is further suitably transmitted via a plunger to the transfer unit. The transmission unit is arranged in the front housing area, ie in the axial direction substantially opposite to the pushbutton. Furthermore, the generator preferably extends parallel to the plunger and from the front region to the rear region of the housing. As a result, a total space-saving arrangement is created.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung als elektrische Verbrauchseinheit zweckdienlicherweise eine elektronische eine Zähleinheit aufweisende Baugruppe zum Zählen der Anzahl der Betätigungshübe sowie eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen einer zu der Anzahl der Betätigungshübe korrelierten Information. Allgemein umfasst die elektrische Verbrauchseinheit eine Verarbeitungseinheit zur Daten- oder Signalbearbeitung sowie eine Signalausgabeeinheit. Neben der Anzeigeeinheit ist dies beispielsweise auch eine Funkeinheit zur Übertragung eines entsprechenden Datensignals an eine entfernte Empfängerstation. Furthermore, the device expediently comprises an electronic counting unit having an electronic unit for counting the number of actuating strokes and a display unit for displaying a correlated to the number of operating strokes information. In general, the electrical consumption unit comprises a processing unit for data or signal processing and a signal output unit. In addition to the display unit, this is for example also a radio unit for transmitting a corresponding data signal to a remote receiver station.

Der hier beschriebene Betätigungsmechanismus mit dem Aktuatorelement und der Übertragungseinheit ist speziell für die Ausbildung eines manuell betätigbaren Zerstäubers mit integrierter Zähleinheit ausgebildet. Sie kann jedoch auch für andere Anwendungsgebiete herangezogen werden, insbesondere bei anderen energieautarken Einheiten, bei denen Kleinstenergiemengen zur Versorgung einer integrierten Verbrauchseinheit mittels eines piezoelektrischen Elements erzeugt werden. The actuating mechanism described here with the actuator element and the transmission unit is specially designed for the formation of a manually operated atomizer with integrated counting unit. However, it can also be used for other fields of application, in particular in other energy-autonomous units in which small quantities of energy are generated for supplying an integrated consumption unit by means of a piezoelectric element.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils in teilweise vereinfachten Darstellungen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. These show each in partially simplified representations:

1 eine Schemadarstellung eines Dosierspenders nach Art einer Querschnittsdarstellung, 1 a schematic representation of a dosing dispenser in the manner of a cross-sectional view,

2A eine perspektivisch vergrößerte Darstellung eines piezoelektrischen Generators mit Stellelement, Übertragungseinheit sowie einem Stößel in einer unbetätigten Ruheposition, 2A a perspective enlarged view of a piezoelectric generator with actuator, transmission unit and a plunger in an unactuated rest position,

2B die in 2A dargestellten Elemente in einer gedrückten Position mit ausgelenktem Generator, 2 B in the 2A illustrated elements in a depressed position with deflected generator,

3A eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung der 2A im Bereich der Übertragungseinheit, 3A an enlarged fragmentary view of the 2A in the area of the transmission unit,

3B eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung der 2B im Bereich der Übertragungseinheit, 3B an enlarged fragmentary view of the 2 B in the area of the transmission unit,

4A eine perspektivische illustrative Darstellung einer Exzentereinheit und des oberen Bereichs des Stellelements in einer Position zu Beginn der Ausübung eines Arbeitshubs sowie 4A a perspective illustrative representation of an eccentric and the upper portion of the actuating element in a position at the beginning of the exercise of a power stroke and

4B eine zur 4A vergleichbare Darstellung bei einer Position im Bereich eines zweiten Leerhubs nach Ausübung eines Stellhubs des Stellelements. 4B one to 4A Comparable representation at a position in the range of a second idle stroke after exercising a control stroke of the control element.

In den Figuren sind gleich wirkende Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt. In the figures, like-acting parts are each represented by the same reference numerals.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung ist als ein Dosierspender 2 ausgebildet und dient zur Abgabe eines Medikaments. Der Dosierspender 2 ist als ein Zerstäuber ausgebildet. Er umfasst ein Gehäuse 4, welches sich von einem rückwärtigen Bereich 4A zu einem vorderen Bereich 4B in Axialrichtung 6 erstreckt. Im rückwärtigen Bereich 4A ist an einer Stirnseite des Gehäuses 4 ein manuell betätigbarer Drucktaster 8 angeordnet, welcher in Axialrichtung 6 verschieblich gelagert ist. Der Drucktaster 8 wirkt mit einem im Inneren des Gehäuses 4 angeordneten Vorratsbehälters 10 (Ampulle) zusammen und nimmt diesen insbesondere in sich auf, so dass der Vorratsbehälter 10 über den Drucktaster 8 gehalten ist. Im vorderen Bereich 4B tritt eine Zerstäuberdüse 12 aus dem Gehäuse 4 an einer vorderen Stirnseite aus. In the 1 The device shown is as a dosing dispenser 2 trained and used to deliver a drug. The dosing dispenser 2 is designed as an atomizer. It includes a housing 4 , which is different from a rear area 4A to a front area 4B in the axial direction 6 extends. In the rear area 4A is on a front side of the housing 4 a manually actuated pushbutton 8th arranged, which in the axial direction 6 is slidably mounted. The push button 8th acts with one inside the case 4 disposed reservoir 10 (Ampoule) together and takes this particular in itself, so that the reservoir 10 via the push button 8th is held. In the front area 4B enters a spray nozzle 12 out of the case 4 on a front end side.

Im Inneren des Gehäuses 4 ist weiterhin ein als Biegewandler ausgebildeter piezoelektrischer Generator 14 angeordnet, welcher sich ebenfalls in Axialrichtung 6 erstreckt und zwar parallel zum Vorratsbehälter 10 vom rückwärtigen Bereich 4A zum vorderen Bereich 4B. Der Generator 14 ist im rückwärtigen Bereich 4A von einem ortsfesten Halteelement 16 gehalten und im vorderen Bereich 4B von einem Stellelement 18, welches in Axialrichtung 6 versetzbar ist und über das der piezoelektrische Generator 14 in Axialrichtung gestaucht wird. Der Generator 14 ist dabei vorzugsweise zumindest etwas bogenförmig vorgespannt, um eine gute Energieausbeute zu erzielen. Wie weiterhin zu entnehmen ist, ist der Generator 14 lediglich im Stellelement 18 sowie im Halteelement 16 gehalten und ansonsten frei im Innenraum angeordnet. Dadurch ist eine möglichst reibungsfreie Betätigung des Generators 14 erzielt. Inside the case 4 is further designed as a bending transducer piezoelectric generator 14 arranged, which is also in the axial direction 6 extends parallel to the reservoir 10 from the rear area 4A to the front area 4B , The generator 14 is in the backward area 4A from a stationary holding element 16 kept and in the front area 4B from an actuator 18 , which in the axial direction 6 is displaceable and over which the piezoelectric generator 14 is compressed in the axial direction. The generator 14 is preferably biased at least slightly arcuate in order to achieve a good energy yield. As can further be seen, the generator 14 only in the control element 18 as well as in the holding element 16 kept and otherwise arranged freely in the interior. This is a possible frictionless operation of the generator 14 achieved.

Zur Übertragung einer Stellbewegung des Drucktasters 8 auf das Stellelement 18 ist weiterhin ein Stößel 20, ein Pleuel 22 sowie eine Exzentereinheit 24 vorgesehen. Der Stößel 20 bildet gemeinsam mit dem Drucktaster 8 ein Aktuatorelement 26. Das Pleuel 22, die Exzentereinheit 24 sowie das Stellelement 18 bilden eine Übertragungseinheit 28 aus. For transmitting an actuating movement of the pushbutton 8th on the actuator 18 is still a pestle 20 , a connecting rod 22 and an eccentric unit 24 intended. The pestle 20 forms together with the push-button 8th an actuator element 26 , The connecting rod 22 , the eccentric unit 24 as well as the actuator 18 form a transmission unit 28 out.

Der Dosierspender 2 weist weiterhin eine Verbrauchseinheit 30 auf, die über den piezoelektrischen Generator 14 autark mit Energie versorgt wird. Die Verbrauchseinheit 30 setzt sich dabei aus mehreren Komponenten zusammen, nämlich eine Elektronikbaugruppe 32 sowie ein Anzeigeelement 24. Die Elektronikbaugruppe 32 dient zur Ermittlung der Anzahl der Dosierungen bei einer jeweiligen Betätigung des Drucktasters 8. Sie gibt jeweils ein entsprechendes Signal an das Anzeigeelement 34 ab, so dass zumindest temporär dort eine zu den Dosierungen korrespondierende Information angezeigt wird. Hierbei handelt es sich wahlweise um die Anzahl der noch verbleibenden Restdosierungen oder die bereits getätigte Anzahl an Dosierungen. Die Zählung der einzelnen Dosierungen wird dabei durch den Energieimpuls des piezoelektrischen Generators 14 beim Betätigen des Drucktasters 8 initiiert. Mit der Betätigung des Drucktasters 8 erfolgt die Abgabe einer Medikamenteneinheit und es wird ein jeweiliger Arbeitszyklus angestoßen. Die vom Generator 14 bereitgestellte Energie wird dabei üblicherweise während dieses Arbeitszyklusses vollständig von der Verbrauchseinheit 30 aufgebraucht. The dosing dispenser 2 also has a consumption unit 30 on top of the piezoelectric generator 14 self-sufficient with energy. The consumption unit 30 consists of several components, namely an electronic module 32 and a display element 24 , The electronics module 32 Used to determine the number of doses for each press of the push button 8th , It gives each a corresponding signal to the display element 34 so that at least temporarily there is displayed a corresponding to the dosages information. This is either the number of residual doses remaining or the number of doses already taken. The count of the individual doses is determined by the energy pulse of the piezoelectric generator 14 when pressing the pushbutton 8th initiated. By pressing the pushbutton 8th the delivery of a drug unit and it is triggered a respective duty cycle. The generator 14 Energy supplied during this work cycle is usually completed by the consumption unit 30 used up.

Beim Betätigen des Drucktasters 8 von einer in der 1 dargestellten Ausgangsstellung in eine hier nicht näher dargestellte Endstellung wird der Drucktasters 8 in Axialrichtung 6 um einen Betätigungshub H1 versetzt. Dieser Betätigungshub H1 wird über die Übertragungseinheit 28 entkoppelt auf den Generator 14 übertragen. Hierbei wird das Stellelement 18 um einen Stellhub H2 gegenläufig zum Drucktaster 8 in Axialrichtung 6 versetzt. When pressing the pushbutton 8th from one in the 1 shown starting position in an end position not shown here is the push button 8th in the axial direction 6 offset by an actuating stroke H1. This actuating stroke H1 is transmitted via the transmission unit 28 decoupled to the generator 14 transfer. This is the actuator 18 by one setting stroke H2 opposite to the pushbutton 8th in the axial direction 6 added.

Der Betätigungshub H1 ist dabei üblicherweise deutlich größer als der Betätigungshub H2. Der Betätigungshub H1 liegt üblicherweise im Bereich von mehreren Millimetern, insbesondere im Bereich von 4 bis 8 mm, vorzugsweise bei etwa 5,5 mm. Er liegt grundsätzlich deutlich über dem Stellhub H2, welcher typischerweise im Bereich von wenigen Zehntelmillimetern, beispielsweise im Bereich von 0,2 bis 0,4 mm und insbesondere bei lediglich 0,3 mm liegt. The actuating stroke H1 is usually significantly larger than the actuating stroke H2. The actuating stroke H1 is usually in the range of several millimeters, in particular in the range of 4 to 8 mm, preferably about 5.5 mm. In principle, it is significantly above the setting stroke H2, which is typically in the range of a few tenths of a millimeter, for example in the range of 0.2 to 0.4 mm and in particular only 0.3 mm.

Durch die Übertragungseinheit 28 findet eine Entkopplung der Stellbewegung des Drucktasters 8 von der des Stellelements 18 statt. Insbesondere derart, dass der Betätigungshub H1 sich unterteilt in einen ersten Leerhub L1, einen Arbeitshub A und einen zweiten Leerhub L2. Lediglich im Bereich des Arbeitshubs A wird die Axialbewegung des Drucktasters 8 in den Stellhub H2 und damit in eine axiale Versetzung des Generators 14 umgewandelt, wie dies nachfolgend anhand der weiteren Figuren näher erläutert wird:
Anhand der 2A, 2B sowie 3A, 3b ist zunächst der Aufbau der Übertragungseinheit 28 genauer zu erkennen:
Der Stößel 20 weist zur Ankopplung an die Übertragungseinheit 28 ein als Stift ausgebildetes Koppelelement 36 auf, welches in einem Langloch 38 des Pleuels 22 gelagert ist. Das Pleuel 22 ist an der Exzentereinheit 24 über eine gemeinsame Drehwelle 40 befestigt. Die Drehwelle 40 ist dabei um eine Drehachse 42 drehbar gelagert. Das Koppelelement 36 ist in Axialrichtung 6 betrachtet seitlich versetzt zur Drehachse 42 angeordnet. Eine Bewegung des Stößels 20 in Axialrichtung 6 führt daher zu einer Drehbewegung der Drehwelle 40 und damit auch der Exzentereinheit 24. Diese rollt bei einer derartigen Betätigung auf einer oberen Stirnfläche 44 des Stellelements 18 ab. Die Stirnfläche 44 weist dabei in einem Teilbereich eine Kontaktfläche 46 auf, die mit einer Umfangsfläche 48 der Exzentereinheit 24 in Kontakt steht. Through the transmission unit 28 finds a decoupling of the actuating movement of the pushbutton 8th from that of the actuator 18 instead of. In particular, such that the actuating stroke H1 is subdivided into a first idle stroke L1, a working stroke A and a second idle stroke L2. Only in the area of the working stroke A is the axial movement of the pushbutton 8th in the control stroke H2 and thus in an axial displacement of the generator 14 converted, as will be explained in more detail below with reference to the further figures:
Based on 2A . 2 B such as 3A . 3b is first the structure of the transmission unit 28 to recognize more precisely:
The pestle 20 indicates for coupling to the transmission unit 28 a trained as a pin coupling element 36 on which is in a slot 38 of the connecting rod 22 is stored. The connecting rod 22 is at the eccentric unit 24 over a common rotary shaft 40 attached. The rotary shaft 40 is about a rotation axis 42 rotatably mounted. The coupling element 36 is in the axial direction 6 considered laterally offset to the axis of rotation 42 arranged. A movement of the pestle 20 in the axial direction 6 therefore leads to a rotational movement of the rotary shaft 40 and thus also the eccentric unit 24 , This rolls in such an operation on an upper end face 44 of the actuating element 18 from. The face 44 has a contact area in a partial area 46 on that with a circumferential surface 48 the eccentric unit 24 in contact.

Das Stellelement 18 ist an den Generator 14 angekoppelt und weist hierzu insbesondere einen Aufnahmeschlitz 50 auf, in dem der in etwa plattenförmige Generator 14, welcher als Biegewandler ausgebildet ist, eingesteckt ist. Der Generator ist hierbei mit Spiel in den Aufnahmeschlitz 40 eingesteckt, so dass geringfügige Erschütterungen nicht zu einer Verbiegung des Generators 14 führen. Aufgrund der speziellen Anordnung des Generators 14 parallel zur Axialrichtung unter gleichzeitiger axialer Orientierung des Stellhubs H2 wird der Generator 14 zwischen seinen beiden Lagerpunkten, nämlich dem Aufnahmeschlitz 50 sowie dem unteren Halteelement 16 senkrecht zur Axialrichtung 6 nach außen gebogen. The actuator 18 is to the generator 14 coupled and in particular has a receiving slot for this purpose 50 on, in which the approximately plate-shaped generator 14 , which is designed as a bending transducer, is inserted. The generator is hereby play in the receiving slot 40 plugged in, so that minor shocks do not lead to a bending of the generator 14 to lead. Due to the special arrangement of the generator 14 parallel to the axial direction with simultaneous axial orientation of the Stellhubs H2 becomes the generator 14 between its two bearing points, namely the receiving slot 50 and the lower retaining element 16 perpendicular to the axial direction 6 bent outwards.

Aus den 2B und 3B ist weiterhin bereits zu erkennen, dass das Stellelement 18 im Bereich der Kontaktfläche 46 eine Ausmuldung 52. In diese Ausmuldung 52 greift die Exzentereinheit 24 in der in den 2A, 3A gezeigten Stellung ein, um bei einer Betätigung aus dieser Ausmuldung 52 auf einen oberen Horizontalbereich der Kontaktfläche 46 abzurollen, wie dies insbesondere aus den 4A und 4B erkennbar wird. From the 2 B and 3B is still already recognizable that the actuator 18 in the area of the contact surface 46 a toleration 52 , In this toleration 52 grips the eccentric unit 24 in the in the 2A . 3A shown position to an actuation from this toleration 52 on an upper horizontal area of the contact surface 46 to roll off, as this particular from the 4A and 4B becomes recognizable.

Die Kontaktfläche 46 erstreckt sich daher von der Ausmuldung 52 auch noch über einen horizontalen Bereich, welcher sich an die Ausmuldung 52 anschließt. In Axialrichtung 6 betrachtet ist die Drehachse 42 oberhalb dieses horizontal verlaufenden Abschnitts angeordnet. The contact surface 46 extends therefore from the Ausmuldung 52 even over a horizontal area, which is the Ausmuldung 52 followed. In the axial direction 6 considered is the axis of rotation 42 arranged above this horizontally extending section.

Die Exzentereinheit 24 ist insgesamt nach Art einer Teilkreisscheibe ausgebildet und weist zum Stellelement 18 hin einen Flachabschnitt 54 auf, an den sich eine Exzenternase 56 anschließt. Die Exzenternase 56 beginnt hierbei seitlich versetzt zur Drehachse 42. The eccentric unit 24 is formed overall in the manner of a partial disc and points to the actuating element 18 towards a flat section 54 on, to which an eccentric nose 56 followed. The eccentric nose 56 begins here laterally offset to the axis of rotation 42 ,

Die Teilkreisscheibe weist insgesamt einen Radius R auf. Lediglich im Bereich der Exzenternase 56 und des Flachabschnitts 54 verringert sich der Abstand zwischen der Umfangsfläche 48 zur Drehachse 42, so dass insgesamt eine nicht rotationssymmetrische Steuerscheibe zur Übertragung der Rotationsbewegung in eine Linearbewegung des Stellelements 18 ausgebildet ist. The partial disc has a total of a radius R on. Only in the area of the eccentric nose 56 and the flat section 54 decreases the distance between the peripheral surface 48 to the axis of rotation 42 , So that a total of a non-rotationally symmetrical control disc for transmitting the rotational movement in a linear movement of the actuating element 18 is trained.

Die Funktionsweise ist wie folgt:
In der Ausgangsstellung, bei der also der Drucktaster 8 in seiner in 1 dargestellten zurückgezogenen, unbetätigten Position angeordnet ist, befindet sich die Exzentereinheit 24 in einer Grundposition entsprechend einer Anfangsdrehstellung. In dieser Grundposition ist der Flachabschnitt 54 parallel zur horizontal verlaufenden Stirnfläche 44 orientiert und/oder liegt auf dieser plan auf. The operation is as follows:
In the starting position, so with the push button 8th in his in 1 is arranged shown withdrawn, unactuated position, there is the eccentric unit 24 in a home position corresponding to an initial rotational position. In this basic position is the flat section 54 parallel to the horizontal end face 44 oriented and / or lies on this plan.

Bei Betätigung des Drucktasters 8 um den ersten Leerhub L1 erfolgt eine Drehung der Exzentereinheit 24 um die Drehachse 42 um einen ersten Leerdrehbereich α1, währenddessen keine axiale Versetzung des Stellelements 18 erfolgt. Der Flachabschnitt 54 dreht hierbei lediglich von der oberen Stirnfläche 44 weg. Gleichzeitig dreht die Exzenternase 56 in die Ausmuldung 52 hinein und kommt zum Anliegen an die Kontaktfläche 46. Diese Position am Ende des ersten Leerhubs L1 ist in 4A dargestellt. By pressing the pushbutton 8th A rotation of the eccentric unit takes place about the first idle stroke L1 24 around the axis of rotation 42 around a first idle rotation range α1, while no axial displacement of the actuating element 18 he follows. The flat section 54 only rotates from the upper face 44 path. At the same time the eccentric nose rotates 56 into the toleration 52 into and comes to the concern to the contact surface 46 , This position at the end of the first idle stroke L1 is in 4A shown.

Bei der weiteren Betätigung um den Arbeitshub A rollt nunmehr die Exzenternase 56 an der Kontaktfläche 46 über einen Zwischendrehbereich α2 ab, so dass das Stellelement 18 in Axialrichtung 6 versetzt wird. Durch die spezielle Ausgestaltung einerseits der Exzentereinheit 24 mit der Exzenternase 56 und gleichzeitig des Stellelements 18 mit der Ausmuldung 52 wird eine Doppelwirkung erzielt. Die axiale Verstellung wird einerseits durch die Zunahme des Abstands zwischen Drehachse 42 und Umfangsfläche 48 als auch durch die Verkürzung des Abstands der Kontaktfläche 46 zur Drehachse 42 bewirkt. Hierdurch wird eine sehr schnelle Verstellbewegung in Axialrichtung 6 bei einem vergleichsweise geringen Drehwinkel für den Zwischendrehbereich α2 erzielt. In the further operation to the working stroke A now rolls the eccentric nose 56 at the contact surface 46 over an intermediate rotational range α2, so that the actuating element 18 in the axial direction 6 is offset. Due to the special design on the one hand, the eccentric unit 24 with the eccentric nose 56 and at the same time the actuating element 18 with the toleration 52 a double effect is achieved. The axial adjustment is on the one hand by the increase in the distance between the axis of rotation 42 and peripheral surface 48 as well as by shortening the distance of the contact surface 46 to the axis of rotation 42 causes. This results in a very fast adjustment in the axial direction 6 achieved at a relatively low angle of rotation for the intermediate rotational range α2.

Sobald die Exzenternase 56 den horizontal verlaufenden Abschnitt der Kontaktfläche 46 erreicht hat, ist der Stellhub H2 beendet. Bei einem Weiterdrehen rollt die Exzentereinheit 24 lediglich noch an dem horizontalen Abschnitt der Kontaktfläche 46 ab, ohne dass sich der Abstand weiter ändert. Dies erfolgt über den zweiten Leerhub L2 über einen zweiten Leerdrehbereich α3. Once the eccentric nose 56 the horizontally extending portion of the contact surface 46 has reached the stroke H2 is completed. Upon further rotation, the eccentric unit rolls 24 only still on the horizontal portion of the contact surface 46 off, without the distance changes further. This takes place via the second idle stroke L2 over a second idle rotation range α3.

Im Ausführungsbeispiel ist die Kontaktfläche 46 im Bereich der Ausmuldung 42 bogenförmig verlaufend ausgebildet. Grundsätzlich könnte die Kontaktfläche hier auch als eine linear ansteigende Rampe ausgebildet sein. Durch die bogenartige Ausgestaltung wird auch eine angenehme Haptik beim Betätigen des Drucktasters 8 erzielt. In the exemplary embodiment, the contact surface 46 in the area of toleration 42 arcuate running formed. In principle, the contact surface could also be designed here as a linearly rising ramp. Due to the bow-like design also a pleasant feel when pressing the push button 8th achieved.

Insgesamt ist durch die hier beschriebene Übertragungseinheit ein Exzenterantrieb geschaffen, welcher die Bewegung des Drucktasters 8 in mehrfacher Hinsicht von der des Stellelements 8 und damit von der Bewegung des Generators 14 entkoppelt. Durch den ersten Leerhub L1 bleiben geringfügige Betätigungen des Drucktasters 8 unberücksichtigt und führen nicht zu einem falschen Erfassen eines vermeintlichen Dosiervorgangs. Auch sonstige Erschütterungen führen aufgrund dieses Leerhubs L1 nicht zu einem versehentlichen Zählvorgang. Weiter vorteilhaft hierfür ist auch die schwimmende Lagerung des Generators 14. Schließlich wird über den zweiten Leerhub L2 am Ende des Betätigungshubs H1 zum einen gewährleistet, dass der Stellhub H2 bei einer vollständigen Betätigung des Drucktasters 8 auf alle Fälle vollständig ausgeführt ist. Ergänzend besteht durch eine entsprechende Einstellung des zweiten Leerhubs L2 auch die Möglichkeit, den Arbeitshub A, über den die Stellbewegung des Stellelements 18 erfolgt, geeignet einzustellen. Und zwar derart, dass beispielsweise bereits auch bei lediglich zur Hälfte oder zu Dreiviertel ausgeübtem Betätigungshub H1 die maximale Energieausbeute aufgrund eines vollständig ausgeübten Stellhubs H2 erfolgt. Overall, an eccentric drive is created by the transfer unit described here, which controls the movement of the pushbutton 8th in many ways from that of the actuator 8th and thus from the movement of the generator 14 decoupled. The first idle stroke L1 leaves slight actuations of the pushbutton 8th unconsidered and do not lead to a false detection of a supposed dosing. Also other shocks do not lead to an accidental counting due to this idle stroke L1. Further advantageous for this is also the floating mounting of the generator 14 , Finally, the second idle stroke L2 at the end of the actuating stroke H1 ensures, on the one hand, that the adjusting stroke H2 is reached when the pushbutton is fully actuated 8th in any case fully executed. In addition, by a corresponding adjustment of the second idle stroke L2 and the possibility of the working stroke A, via the adjusting movement of the actuating element 18 takes place, suitable to adjust. In such a way that, for example, the maximum energy yield due to a fully exercised actuating stroke H2 already occurs even when the actuating stroke H1 is only half or three-quarters.

Der Betätigungshub H1 wird in die einzelnen Drehbereiche α1, α2, α3 vorzugsweise derart umgesetzt, dass der erste Leerhub L1 etwa 20% bis 30% des Gesamtbetätigungshubs H1, der Arbeitshub A etwa 40% bis 70% des Betätigungshubs H1 und der zweite Leerhub L1 etwa 10% bis 25% des Betätigungshubs H1 beträgt. The actuation stroke H1 is preferably converted into the individual rotational ranges α1, α2, α3 in such a way that the first idle stroke L1 is approximately 20% to 30% of the total actuation stroke H1, the working stroke A approximately 40% to 70% of the actuation stroke H1 and the second idle stroke L1 approximately 10% to 25% of the operating stroke H1.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2 2: Dosierspender Dispensers
4 4: Gehäuse casing
4A 4A: rückwärtiger Bereich backward area
4B 4B: vorderer Bereich front area
6 6: Axialrichtung axially
8 8th: Drucktaster pushbutton
10 10: Vorratsbehälter reservoir
12 12: Zerstäuberdüse atomizer
14 14: piezoelektrischer Generator piezoelectric generator
16 16: Halteelement retaining element
18 18: Stellelement actuator
20 20: Stößel tappet
22 22: Pleuel pleuel
24 24: Exzentereinheit eccentric
26 26: Aktuatorelement actuator
28 28: Übertragungseinheit transmission unit
30 30: Verbrauchseinheit consumption unit
32 32: elektronische Baugruppe electronic assembly
34 34: Anzeigeelement display element
36 36: Koppelelement coupling element
38 38: Langloch Long hole
40 40: Drehwelle rotary shaft
42 42: Drehachse axis of rotation
44 44: Stirnfläche face
46 46: Kontaktfläche contact area
48 48: Umfangsfläche peripheral surface
50 50: Aufnahmeschlitz receiving slot
52 52: Ausmuldung Ausmuldung
54 54: Flachabschnitt flat section
56 56: Exzenternase Exzenternase
A A: Arbeitshub stroke
H1 H1: Betätigungshub actuating
H2 H2: Stellhub setting stroke
L1 L1: erster Leerhub first idle stroke
L2 L2: zweiter Leerhub second idle stroke
R R: Radius radius
α1 α1: erster Leerdrehbereich first empty rotation range
α2 α2: Zwischendrehbereich Intermediate speed range
α3 α3: zweiter Leerdrehbereich second idle rotation range

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012220697 A1 [0002, 0002, 0014]
DE 102012211576 A1 [0005, 0015]

Claims

Device, in particular dosing dispenser ( 2 ), - with an integrated electrical consumption unit ( 30 ), - with a piezoelectric generator ( 14 ) for generating a minimum amount of energy to supply the consumption unit ( 30 ) with energy, - with an actuator element ( 26 ), which can be displaced from an initial position into an end position by an actuating stroke (H1), with an actuating element which can be displaced by a setting stroke (H2) from a basic position to an end position ( 18 ) for mechanically displacing a section of the generator ( 14 ), characterized in that between the actuator element ( 26 ) and the generator ( 14 ) one the actuator ( 18 ) transmission unit ( 28 ) arranged such that the actuating stroke (H1) is decoupled from the adjusting stroke (H2) such that only a limited lifting portion of the actuating stroke (H1) is converted into the adjusting stroke (H2).

Device according to claim 1, characterized in that the transmission unit ( 28 ) is designed such that, starting from the initial position, the actuator element ( 26 ) has a first idle stroke (L1), which does not lead to a displacement of the actuating element ( 18 ) leads.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator element ( 26 ) has a working stroke (A) and within the working stroke (A) of the adjusting stroke (H2) is carried out completely.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator element ( 26 ) has a Endhub, which is designed as a second idle stroke (L2) and which does not lead to a further displacement of the actuating element ( 18 ) leads.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission unit ( 28 ) an eccentric unit ( 24 ), via which a linear movement of the actuator element ( 26 ) in a linear movement of the actuating element ( 18 ) is converted.

Device according to claim 5, characterized in that the eccentric unit ( 24 ) is formed such that a rotational movement of the eccentric unit ( 24 ) over a first idle rotation range (α1) not to a displacement of the actuating element ( 18 ) leads.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that over an intermediate rotational range (α2) of the eccentric unit ( 24 ) a rotary movement of the eccentric unit ( 24 ) to a displacement of the actuating element ( 18 ) leads to complete execution of the adjusting stroke (H2), wherein the intermediate rotational range (α2) preferably extends over a rotational angle in the range of 20 ° to 45 °.

Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the eccentric unit ( 24 ) has a constant radius (R) over a second idle rotation range (α3), so that a rotational movement of the eccentric unit ( 24 ) over the second idle rotation range (α3) to no displacement of the actuating element ( 18 ) leads.

Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the actuating element ( 18 ) a contact surface ( 46 ), on which the eccentric unit ( 24 ) rolls during its rotational movement and obliquely in the direction of a rotation axis ( 42 ) of the eccentric unit ( 24 ), so that the distance to the axis of rotation ( 42 ) varies.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the actuating element ( 18 ) one of the contact surface ( 46 ) limited toleration ( 52 ), in which the eccentric unit ( 24 ) in the basic position with an eccentric nose ( 56 ) intervenes.

Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the eccentric unit ( 24 ) is formed as a partial disc with a flat portion ( 54 ) and with an adjoining eccentric nose ( 56 ) moving in the direction of the actuator ( 18 ) is oriented.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a housing ( 4 ) and the actuator element ( 26 ) a pushbutton ( 8th ) and a plunger ( 20 ), whereby the pushbutton ( 8th ) at a rear area ( 4A ) of the housing ( 4 ) is arranged and the over the plunger ( 20 ) with the transmission unit ( 28 ) connected in a front area ( 4B ) of the housing ( 4 ) and that the generator ( 14 ) parallel to the plunger ( 20 ) from the front area ( 4A ) to the rear ( 4A ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical consumption unit ( 30 ) an electronic assembly ( 32 ) for counting the number of operations and a display unit ( 34 ) having.