CN100522385C - 用于手动产生容积流的排放装置 - Google Patents

Abstract

一种用于手动产生容积流的排放装置。用于由排放冲程手动产生容积流的排放装置，具有装有至少一种介质的介质储存器、排放口、泵送装置和与泵送装置连接的工作区域，泵送装置在非作位置具有通过已知锁闭装置与固定区域可分开的强制连接。根据本发明，在与排放冲程方向垂直的至少一个平面上的锁闭装置具有至少局部或周边呈波状和/或多边形的横截面。其用途是排放介质。

Description

用于手动产生容积流的排放装置

技术领域

本发明涉及一种用于通过一排放行程来手动产生容积流的排放装置，具有一可储存至少一种介质的介质容器、一排放口，一泵送装置和与泵送装置相连接的一工作区域，在非工作位置该工作区域由可分开的与固定区域强制连接的锁闭装置提供。

背景技术

现有技术中有很多这种排放装置的各种设计。至少一种介质的排放，尤其是粉末状固体，从水状到具有一定粘稠度的液体或气体的排放在很多化妆品和制药行业具有重要意义。为达到这个目的，在排放装置的介质储存器中储存至少一种介质，并且可以通过通向外界的排放口用手动泵送装置向外界供料。泵送装置给介质储存器中的介质加压，从而使介质通过排放口排放。排放口与待排放介质的粘度和施加面积相适应。尤其是在介质具有有限的粒度、水状稠度和低粘度的情况下，经常用喷嘴状的排放口在大气中雾化。然而对于高粘性介质来说，更倾向于使用圆柱形或圆锥形的排放口。

为了排放介质，设置一工作区域，其在非工作位置由采用可分开的、与固定区域强制连接的锁闭装置提供，该强制连接因此可防止泵送装置的误操作。为了使介质排放，用户可在排放装置上施加一个操作力，这将使固定区域和工作区域间产生相对运动。然而，只有当用户施加在排放装置上的操作力大于由工作区域和固定区域的强制连接所确定的控制力时，上述相对运动才可能实现。这就解除工作区域和固定区域间的强制连接。因此，将得到所期望的排放装置的介质储存器内的压力增加。

对很少数量的泵冲程，特别对一个或两个泵冲程设计的排放装置通常有密封的介质储存器。为达到该目的，泵送装置被设计成要排放的介质只能在泵冲程工作期间从一直密封的介质储存器供料。在所述第一个泵冲程中，泵送装置开启介质储存器密封，并将后者置于压力下。为很少泵冲程数量设计的排放装置，尤其是用于接种试剂和/或其它高活性药剂的给药。至此只需要泵送装置的一次或两次操作，由于卫生上的原因泵送装置随后必须被处理掉，所以人们较多地关注那些廉价但是可靠的排放装置。

当把这种排放装置用于接种试剂时，由于这种接种试剂多用于流行病学或突变研究，所以必须拥有一个较长的可保存时间，必须考虑到老化效应。老化不仅发生在储存在排放装置中的介质中，同样也发生在排放装置本身。

特别是排放装置由塑料材料制成，所以即使在最佳的储存条件下，经过一段相当长的时间后，材料的性质如材料密度，材料体积，弹性系数和齿形杆冲击强度都会起变化。由于塑料材料的老化，控制力大小可能会变化，或者排放装置在使用中可能会出现故障，所以存储的介质的应用值得怀疑。

发明内容

本发明的目的是提供一种前述类型的排放装置，它能使所用材料的老化效应对排放装置的影响降至最低。

这个目的是这样实现的，所述锁闭装置在垂直于排放冲程方向的至少在一个平面上设有至少局部或周边呈波纹和/或多边形的横截面。排放冲程方向由工作区域和固定区域的结构来确定，该两区域特别必须以这样的方式相匹配，即，泵送装置的运动只有一个移动自由度。在与排放冲程方向垂直的平面上，锁闭装置最好设计成这种方式，即它有至少局部或者最好是周边呈波状的横截面。该横截面具体可由几个弓形部分、直线部分或它们的结合的连续的或不连续的排列而构成。由于这种锁闭装置设计为圆形过渡，所以与至少局部呈多边形的横截面比，具有附加的制造上和强度上的优点。在一个优选实施例中，锁闭装置特别以环形方式围住圆柱形结构的工作区域，由于波状横截面的原因，可以使锁闭装置和工作区域间避免出现大面积的接合。相反，工作区域和锁闭装置以点和/或线和/或区域的方式相互接触。因此，操作排放装置时，工作区域和锁闭装置间有一个很容易预先确定的摩擦阻力。对于由于老化而产生的摩擦阻力没有明显的改善，因为由于波状横截面的原因，可以产生一个对确定摩擦力的竖直力的限制。由此，具有这种设计的锁闭装置与工作区域的结合可以确保排放装置的功能长期有效。

在本发明的第一个具体实施例中，在至少一个锁闭装置上，为朝向工作区域的波纹状凸起提供一个锁闭件。具体的说，波状凸起是成型为局部或周边呈波状的横截面的锁闭装置的凸状区域。波状凸起面对工作区域，相对于锁闭装置的其它区域具有与工作区域间的最小间隔。锁闭元件构成锁闭装置和工作区域间的强制和/或非强制连接，具体的说，构造成为凸起的区域，制动器或制动凸头。提供给工作区域至少一个凹陷或凸起，具体说是凹穴，凹槽，凸缘或连接板。锁闭元件与所述凸起或凹陷强制连接，尤其是在接合后者。面对工作区域的波状凸起上的锁闭元件的布置使得可把锁闭元件设计成为紧凑的并因此非常能够承载的几何形状，而且在排放冲程期间只有有限的力作用在其上。这样，即使在材料老化和脆化的情况下也可以确保锁闭元件的功能。

在本发明的另一个实施例中，在至少局部或周边呈波状的横截面区域的锁闭装置是至少局部地可挠曲的，这是由于均匀或局部地改变的壁厚的结果。锁闭装置的可挠曲性对于从工作区域后的强制接合状态分离的过程来说是必需的。锁闭装置是弹性可变形的，所以锁闭元件可以在工作区域的凸起或凹陷处滑出来。上述所必需的可挠曲性既可以由锁闭装置自身也可以由与锁闭装置配套的波状凸起来实现。波状横截面产生锁闭装置的弹性，一方面是与排放冲程期间的排放装置的需要相应，另一方面，即使是在材料老化的情况下，实际上也排除了锁闭装置的故障。由此产生的结果是，不像现有技术中使用从周围材料中分离而获得的弹性舌形件的锁闭元件，保证了锁闭装置中应力的均匀分配。另外，由于对锁闭装置的创造性的设计，不再需要有凹槽或锯齿状的区域，在这种区域内压力的峰值将增加，因此注定要形成裂缝和因而产生的故障。

在本发明的另一个实施例中，在远离波状凸起的前表面设置锁闭元件，该波状凸起带有与工作区域的几何形状相适应的轮廓，该轮廓用作工作区域的引导元件。锁闭装置上远离波状凸起的前面的表面至少是大至垂直于工作区域的方向，并且作为接触表面与工作区域的表面相机械接触。由于与固定区域连接的锁闭装置和排放装置的工作区域之间在排放装置的排放冲程期间有相对运动，在工作区域和在工作区域表面滑动的锁闭元件之间低摩擦和低磨损的滑动过程是理想的。为得到较好的滑动特性，面对工作区域的锁闭元件的面与工作区域的几何形状相适应并用作工作区域的引导元件。这种适应可以通过把锁闭装置的表面设计成凹面或凸面、球形部分、棱柱形边缘或者圆锥形或金字塔形的尖端来实现。由于与工作区域的表面相适应，锁闭元件也可产生对工作区域的滑动引导。与此相联系的是把对工作区域的运动自由度限制为平移运动。

在本发明的再一个实施例中，工作区域设置在介质储存器的一个外表面。这将使排放装置具有特别简单的结构成为可能，尤其适合于单一剂量的排放装置。为达到这个目的，介质储存器的外表面上设有与锁闭装置强制连接所必需的凹陷或凸起。用户对排放装置施加力时，当该力超过锁闭装置的预定操作力时，固定区域和工作区域之间产生相对运动，介质才会排放出。用这样的装置，也可以实现两次或多次的介质排放。为了确保可靠和分步的介质排放，对于介质储存器外表面的凹陷或凸起的结构需要采取额外的措施。

在本发明的另一个实施例中，工作区域设置在供料管套的外表面上，该供料套管至少局部地包围介质储存器，所述供料套管最好有一非工作的锁闭区域和至少一个与该非工作的锁闭区域隔开的工作的锁闭区域，并且该供料套管以有限的可移动方式安装在固定区域和/或由一压力套管控制，供料套管和压力套管之间有至少一个可分离的强制压力位置。供料套管的使用会使介质储存器与固定区域脱离接合，以便以特别有利的方式实施排放装置的两个或多个剂量。在排放冲程期间，供料套管将用户施加的力传递给介质储存器。排放出第一剂量的介质后，供料套管防止紧接的另一次排放。这样，用户准处于执行第二次和/或另一个已被明确确定了介质的量的排放冲程，而不必格外小心或给予特别的注意。

供料套管的非工作锁闭区域在排放装置的初始状态连接到锁闭装置的锁闭元件。因此，非工作锁闭会使排放装置处于剂量准备状态，同时带来贮存和输送稳定性。

通过用户对排放装置施加一个操作力，供料套管的非工作锁闭区域和锁闭单元之间的强制连接解除，以使相对运动沿供料套管的工作区域和固定区域进行。至少一部分此相对运动与第一次排放冲程相一致，该相对运动可由处于第一次工作锁闭区域的锁闭装置的锁闭来结束。紧接着所述的第一次排放冲程，在没有施力操作的情况下用户可以离开排放装置一段或长或短的时间。可以通过克服工作锁闭区域的锁闭力来实现至少一个再次排放冲程。非工作锁闭区域和与其隔开的所述至少一个工作锁闭区域的布置与介质排放所需的排放冲程相一致。压力套管在远离排放开口的一侧端接排放装置。用于操作泵送装置的手指支撑件安装于压力套管上。该压力套管可以通过供料套管达到强制压力位置，特别当使用排放装置时，这将对误操作提供附加的安全保证。

在本发明的另一个实施例中，压力套管可沿供料套管从启动锁闭区域移动到至少另一个压力锁闭区域。通过利用压力套管来将用户施加的力传递到供料套管，在所述排放装置具有恒定外部几何形状的情况下，执行排放装置的多重操作就成为可能。在排放冲程方向上，供料套管通过各排放冲程逐步移动。紧接着第一个排放冲程和随后操作力的减小，压力套管从启动锁闭区域滑动到至少一个压力锁闭区域，确保了排放装置具有恒定的外部几何形状。这样，对用户来说，达到恒定的使用状态就成为可能，尤其是有关操作力的施加。

在本发明的另一个实施例中，锁闭装置是波状和/或多边形套管的形式，在第一套管表面附近提供一锁闭元件，在另一表面最好设有一个加强件，其用作一个固定凸缘。使用排放装置时，这防止锁闭装置在弹性变形时的非可控伸展。在锁闭装置提前老化的情况下，同样可以保证最初提供的锁闭力保持在允许的范围内，进而保证了锁闭装置的正确操作。

在本发明的再一个实施例中，压力套管、供料套管、锁闭元件和介质储存器通过特别强制作用的锁闭装置彼此匹配，这样就可以使排放装置至少进行两个排放冲程。锁闭装置被这样布置，使得执行完第一次排放冲程后，可以使供料套管和介质储存器处于中间位置，同时压力套管返回到其初始位置，在那里，它相对于供料套管占据一个新的锁闭位置。这样，用户就可以通过把供料套管和与之相连的介质存储器的连接移动到下一个中间位置或末位置来执行至少另一个排放冲程。

按照本发明，可以以如下的方式解决本发明的问题，使得在与排放冲程方向垂直的至少一个平面上的锁闭装置具有局部或周边呈波状和/或多边形的横截面，设有一个至少局部地环绕介质储存器的供料套管，供料套管用于通过锁闭装置强制锁闭连接，压力套管具有至少两个间隔的锁闭区域，该锁闭区域可被压力套管以这样控制，使得由于被用户施加数次操作力所以可以至少进行介质的两次排放。

本发明的更多优点和特点将在以下对具体实施方式的描述、权利要求和附图中得到体现。

附图说明

图1：本发明的排放装置的优选实施例在非工作状态时的平面剖面图。

图2：锁闭装置优选实施例的透视剖视图。

具体实施方式

排放装置1的一个优选实施例具有一基本外壳5，该外壳结构成为带有在端部成圆形的圆筒形施加部分的可旋转对称体。还有一手指支撑件8，其与施加部分相连接，并做成圆形凸缘的形式。同样的，基本为圆柱形的容纳空间7由一环绕的圆柱形壁来限定。

远离施加区域一侧的容纳空间7至少部分地由压力套管4密封，该压力套管4可移动地安装于所述容纳空间7内。在压力套管4指向施加部分的一端有一止动凸缘20，该止动凸缘20具有比压力套管4的基本上为圆柱形的外部轮廓大的外部直径。压力套管4的止动凸缘20的尺寸设定为使得它可以在由容纳空间7的内壁形成的圆柱形内表面上沿着容纳空间7与压力套管4的共同中心轴线滑动。在面对施加部分的压力套管4的一端提供一定心圆锥体33，在安装压力套管时，其在设置于容纳空间7上的插入斜面22上滑入容纳空间7内，从而便于压力套管4的插入。压力套管4通过一螺旋弹簧保持在一非工作位置。压力套管4远离施加部分的一端设有朝内的凸缘，当用户对排放装置操作时用来作为拇指支撑件24。该拇指支撑件从一特定内径在朝施加区域的方向上以圆锥形壁的形式呈现为局部开槽的压力圆锥体44。

压力套管4的局部开槽的压力圆锥体44环绕基本为圆柱形的供料套管9，并与其在起动锁闭区域32强制连接，该锁闭区域的形式为在排放冲程A的方向上的周边凸缘。在拇指支撑件24上施加压缩力时，启动锁闭区域32允许该力从压力套管4传递到供料套管9。与排放冲程方向A相反，沿施加部分方向上的压力套管和基本外壳的中轴线，在所述供料套管9上设置一压力锁闭区域31，其与启动锁闭区域32隔开。供料套管9由供料套管基座30在远离施加区域端封闭。在供料套管9的外部轮廓上在启动锁闭区域32的上面提供两个间隔的锁闭环，也就是在每种情况下提供与已有锁闭环21紧邻并间隔的固定环34。在每种情况下，一锁闭环21和一固定环34形成供料套管9的非工作锁闭区域36和工作锁闭区域37。

供料套管9设置一圆柱形内腔，该圆柱形内腔在整个长度上延伸，并且其直径在启动锁闭区域32附近减小到供料套管基座30前面。引导凸头46以旋转的对称的圆形方式设置于供料套管9的内壁上并且移位120度。另外，给面向施加区域的供料套管9的末端设置一周边导向凸缘45。

在一个排放冲程内，介质储存器2在导向凸缘45和导向凸头46上滑动，该介质储存器2，基本上为圆柱形的在施加区域方向上敞开的杯状容器，被供料套管9局部环绕。介质储存器2被充入介质17并由密封元件10密封。密封元件10由合成橡胶制成，并且结构上是可旋转的镜像对称体，在外部轮廓上有数个作为密封环的棱。沿密封元件10的对称轴线以及与对称轴线相反的方向各提供一盲孔。

在排放冲程期间，在面对施加区域的活塞压力面16上，密封元件10受到由泵杆或顶杆3的泵杆或顶杆压力面15的压缩力的作用，因此可移动地装于介质储存器2内的密封元件10使所存储的介质7中产生反压力。泵顶杆3被导入基本外壳5的顶杆接受器12中，并具有圆柱形的、旋转对称的结构，在靠近其对称轴线处有一个介质通道6，该通道的形状为一个介质管11。在非工作状态时，介质通道6在施加部分方向上闭合，该闭合由基本外壳5的阀门腔39的阀块38提供。在阀门腔39的出口周围，阀块38的上方设有一排放喷嘴40。由于喷嘴40的直径和周围区域在横断面上的明显区别，将产生排放介质17的喷雾作用。

远离施加区域的介质管11的末端面被切为楔形，由此形成切割尖14。在排放冲程内，切割尖14滑入密封元件10内形成的孔内并在该位置切穿密封元件10。由此，介质管11可以浸入存放在介质储存器2内的介质中。

为了避免对排放装置1的误操作，在作为工作区域使用的供料套管9的外轮廓和波状元件25之间绕排放装置对称轴以圆形方式彼此间隔120度角设有3个锁闭元件19，且它们强制接合于供料套管9的锁闭区域36。此外，在容纳空间7和由压力套管形成的工作空间内有一作为压缩弹簧用的螺旋弹簧23，并其强制压靠压力套管，使其靠在容纳空间7的外壁形成的周边止动棱18上。

由图2可知，波状元件25被构造成盘状，它由几个连续排列的弓形部分形成的轮廓打断。该轮廓在垂直于圆盘的表面的方向上在整个圆盘的厚度上延伸，并由一薄壁界定。在本实施例中，在所述薄壁上设有锁闭元件42，锁闭元件设在总共的六个向内凸出的波状凸起41中的三个上，每个设置在向内凸出的波状凸起41的顶端上，并且在远离波状凸起41的一侧与供料套管9形成的工作区域35的轮廓相匹配。

排放装置1的几乎所有部件都是注塑成型而成的。介质储存器2特别由玻璃或塑料制成。在图1所示的实施例中，螺旋弹簧为金属材料，但是也可相应地由塑料制成。在本实施例中，介质管11同样可以为金属材料，也可以由塑料或陶瓷材料制成。

在制造了单独的零件之后进行的就是预装配子装配件。预装配的目的是在介质储存器2被充入介质17前使排放装置制造商完成的装配步骤数最大化。这样，对介质17的填充就可以以快速、廉价的最终组装来实现。第一个子装配件包括在其中先后插入阀块38和设有介质管11的泵顶杆3的基本外壳5。波状元件25也将插入并固定于基本外壳5内。

第二子装配件由压力套管4、供料套管9和螺旋弹簧23构成。给介质储存器2充入介质17后，插入密封元件10，这样介质17就相对于外界环境得到了良好的密封。在下一个装配步骤中介质储存器滑入到供料套管9中。然后装配具有基本外壳的第一子装配件，压力套管4的中心锥体33沿嵌入斜面22滑动，经过容纳空间7的一个缩径部分后，就完成了压力套管4和基本外壳5之间的强制连接。同时，带有非工作锁闭区域36的供料套管9强制锁定在固定于基本外壳5上的波状元件25的锁闭元件42中。螺旋弹簧23被偏压并使压力套管4处于非工作位置。

为使介质由排放装置1中喷出，按照图1，用户可以把中指和食指放于手指支撑件8上，同时用拇指对拇指支撑件24施力。用户必须至少施加一个起动力，具体地说，包括使螺旋弹簧偏压的力和克服波状元件25和供料套管9的工作区域35之间的强制连接的变形力以及摩擦力。只要用户对排放装置施加了操作力，波状元件25的锁闭元件19就被波状凸起41的弹性形变解除锁定，并允许工作区域35在施加区域的方向上滑动。压力套管4和供料套管9开始移动，用户只需克服螺旋弹簧23的弹簧张力和滑动摩擦力。

只要供料套管9的压力凸缘29接触到介质储存器的底部28，介质储存器2和供料套管9之间就产生一强制连接，该强制连接将这两个元件一起向前推。通过介质储存器2在排放冲程方向A上的运动，密封元件10与介质管11的切割尖14相接触，当用户对拇指支撑件24施加一逐渐增大的压力时，密封元件10被介质管11穿孔。介质管11进入介质容器2内，里面容纳的密封介质开始几乎以无压方式进入介质通道6内。在排放冲程方向A上介质储存器2持续运动期间，产生对介质17的加压。泵顶杆3的顶杆压力面15与密封元件10的活塞压力面16接合，而且用户通过拇指施加的力对介质17逐渐加压。由于介质储存器2内的压力逐渐升高，介质17沿介质通道6向阀块38的方向流动，阀块38在上面接于介质通道6。只要达到预先设计好的最小压力，由阀块38和阀门腔39形成的阀门即可打开。由于喷嘴40内横截面的快速变化，介质17以喷雾状进入外界。

当压力套管4面对施加区域的正面与波状元件25的正面碰撞时，排放冲程结束。供料套管的工作区域35设计成，当波状元件25的锁闭元件19强制接合到工作锁闭区域37内时，将供料套管保持在这个位置。由于可以通过达到压力套管4的阻止长度来防止介质的进一步流动，用户将会减少施加于拇指支撑件24和供料套管底座30上的压力。这样，螺旋弹簧23所贮存的能量将使压力套管4沿与排放冲程方向A相反的方向运动。部分开槽的压力锥体44从原始起动锁闭区域32滑入压力锁闭区域31，并且其止动凸缘20接合在容纳空间7的外管的止动棱18。这将允许由压力套管4对供料套管9作进一步操作，这样通过施加相应的操作力会产生第二个排放过程。

在排放冲程的最初阶段，施加的操作力在波状元件25上产生内张力，该内张力在有相应的锁闭元件42的结构的情况下，会产生波状元件25的波状壁的弹性形变，锁闭元件42可枢转到它们的位置之外，由此，可以解除波状元件25和供料套管9的工作区域之间的锁定。

在另一个未给出的实施例中，锁闭元件42装配到排放装置1的工作区域35上，设置凸起或凹陷来产生波状凸起41上的强制接合。

Claims (10)

1.通过排放冲程手动产生容积流的排放装置(1)，具有一用于至少一种介质(17)的介质储存器(2)、一排放口(40)、一泵送装置和与所述泵送装置相连的一工作区域(35)，泵送装置在非工作位置通过一锁闭装置(19，21，25，34，40)与一固定区域(5)具有可分开的强制连接，

其特征在于：所述锁闭装置(19，21，25，34，40)在与排放冲程方向(A)垂直的至少一个平面上具有至少局部或周边呈波状和/或多边形的横截面。

2.根据权利要求1所述的排放装置，其特征是：面向工作区域(35)的锁闭装置(19，21，25，34，40)的至少一个波状凸起(41)上设有一锁闭元件(42)。

3.根据权利要求1所述的排放装置，其特征是：在至少局部或周边呈波状的横截面内通过均匀或分段改变的壁厚度使得锁闭装置(19，21，25，34，40)被制成至少局部是可挠曲的。

4.根据权利要求2所述的排放装置，其特征是：在远离波状凸起(41)的面上，锁闭元件(42)具有与工作区域(35)的几何形状相适应的轮廓，其用作所述工作区域(35)的引导元件。

5.根据前述权利要求1所述的排放装置，其特征是：工作区域(35)设在介质储存器(2)的外表面上。

6.根据前述权利要求1所述的排放装置，其特征是：工作区域(35)位于一个供料套管(9)的外表面上，并至少局部地包围介质储存器(2)，供料套管(9)具有位于其上的一非工作锁闭区域(36)和至少一个与该非工作锁闭区域隔开的工作锁闭区域(37)，供料套管(9)以可有限移动的方式安装于固定区域(5)中和/或可由一个压力套管(4)来控制，在供料套管(9)和压力套管(4)之间设有至少一个可分开的强制压力位置。

7.根据权利要求6所述的排放装置，其特征是：压力套管(4)可沿供料套管(9)从起动锁闭区域(32)变换到至少另一个压力锁闭区域(31)。

8.根据权利要求2所述的排放装置，其特征是：锁闭装置(19，21，25，34，40)为波状和/或多边形套管的形式，并且在第一套管面附近设有至少一锁闭元件(42)，在另一面设有加强结构。

9.根据前述权利要求6所述的排放装置，其特征是：压力套管(4)、供料套管(9)、锁闭元件和介质储存器(2)通过特定强制作用的锁闭装置相互匹配，这样就可以至少执行排放装置(1)的两个排放冲程。

10.根据权利要求1所述的排放装置，其特征是：在与排放冲程方向(A)垂直的至少一个平面上的锁闭装置(19，21，25，34，40)至少具有一局部或周边呈波状和/或多边形的横截面，设有至少局部地包围介质储存器(2)的一供料套管(9)，它具有至少两个间隔的锁闭区域(31，32，36，37)，用于与锁闭装置(19，21，25，34，40)和压力套管(4)强制锁闭连接，并且可由所述压力套管(4)控制，使得通过用户多次施加致动力允许介质(17)的至少两次排放。

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