CN103874521B - 用于介质的排放装置 - Google Patents

Abstract

一种排放装置(10)，带有：壳体，其带有可相对彼此移位运动的两个壳体区段(20,30)；排放开口(23)，其用于介质的排放；以及储存器(12a)，其用于存储介质，在其中设置成通过壳体区段相对彼此的手动的移位运动可引起将介质从储存器(12a)输送至排放开口，排放装置具有电负载(50)，排放装置具有电磁发电机(70)以用于将在操纵时引入的机械能转换成用于为电负载供电的电能，且电磁发电机具有包括磁体的构件(74)和包括与电负载相连接的导体的构件(72)，其中，构件(72)中的一个设置成相对于壳体区段(30)中的一个固定，而构件(74)中的一个设置成可相对于固定的构件(72)运动。

Description

用于介质的排放装置

技术领域

本发明涉及一种用于液态、糊状或粉状介质的排放装置，带有：壳体，其带有第一壳体区段和第二壳体区段，该壳体区段为了操纵的目的可相对彼此移位运动(hubbeweglich)；排放开口，其用于介质的排放；以及储存器，其用于介质在其排放之前的存储。在此，在这种类型的排放装置中设置成通过壳体区段相对彼此的手动的移位运动可引起将介质从储存器输送至排放开口。此外，设置成排放装置具有电负载和电磁发电机，该电磁发电机用于将在操纵时引入的机械能的一部分转换成用于为电负载供电的电能。在此，呈发电机形式的这种电磁发电机具有包括磁体的构件和包括与电负载相连接的导体(尤其呈线圈的形式)的第二构件，其中，构件中的一个设置成相对于壳体区段中的一个固定，而构件中的一个设置成可相对于固定的构件运动，从而使得可通过构件的相对运动实现发电。

背景技术

这种类型的排放装置可用于排放各种不同的介质，其中，优选涉及这样的排放装置，其以药物介质来填充且设置成用于该介质的排放。这种类型的排放装置通常由病人或用户自己使用。这涉及到可毫无问题地携带到任何地方的便携式单元。

在这种类型的排放装置中，排放过程通过两个壳体区段的移位运动性来实现。壳体区段的移位运动引起排放，其中，这例如可由此实现，即泵(例如尤其活塞泵)通过移位运动来操纵。然而，备选的设计方案还可设置成通过移位运动仅打开排放阀，然后，已经被压力加载地存储在排放装置中的介质可通过该排放阀流经至排放开口且可到达到周围的环境中。

在这种类型的排放装置中设置成其具有电负载。带有电负载的此类排放装置越来越常用。在此，电负载例如可包括电子计数器和显示器件(例如LC屏幕、LED等等)。锁止机构(其在排放过程之后针对一定的时间段防止另一排放过程)通常也包括至少一个电负载。无线电发送装置和传感器装置也可作为电负载，以监测分配器的正确使用。

在带有这种电负载的这种类型的分配器中设置成：其为了电负载的供电具有转换装置以用于将通过移位运动手动引入的机械能转换成电能。对于这种转换装置，在现有技术中存在各种不同的提案。因此，文献DE60312026T2已经提出以与在通常的车辆中的情况类似的方式使用压电式转换装置。作为对此的备选方案，由文献WO2007/137991A1已知根据该类型的设计方案使用一种电磁发电机。在该背景下，将这样的子构件理解为电磁发电机，其通过永磁体相对于导电的导体或线圈的相对运动在导体或线圈中感应出电压。

文献WO2007/137991A1提出一种旋转工作的发电机，其中，发电机关于设置在该处的操纵手柄的相对运动的耦合通过固定地安装在操纵手柄处的齿条来实现，齿条与发电机的齿轮相啮合。在该已知的设计方案中的问题是在这种类型的排放装置中可使用的特别小的发电机仅当其以很高的速度运行时那时才获得相对很高的效率。由文献WO2007/137991A1已知的解决方案不可系统地保证很高的速度，因为不可排除使用者非常缓慢地下压操纵手柄。虽然发电机的两个构件那时同样相对彼此运动。然而由于很小的速度仅产生很少的电能。

发明内容

本发明的目的在于如此改进这种类型的排放装置使得其每次操纵提供更大的量的电能且尤其以可重复的方式提供能量。

为此，根据本发明设置成根据本发明的排放装置具有弹簧蓄能器，其带有可相对于第二壳体区段运动的夹紧元件和在第二壳体区段与夹紧元件之间起作用的弹簧。在此，夹紧元件构造用于在移位运动期间与第一壳体区段相联结，从而引起在移位运动期间夹紧弹簧。此外设置成在弹簧的至少部分地夹紧的状态中夹紧元件可与第一壳体区段分离，从而实现弹簧的放松。根据本发明，在弹簧的放松期间，夹紧元件至少阶段性地与发电机的可运动的构件有效联结，从而使得夹紧元件的运动引起发电机的可运动的构件相对于发电机的固定的构件的运动。

因此根据本发明设置成利用第一壳体区段、第二壳体区段和弹簧蓄能器的夹紧元件设置总共三个子装置(Teileinrichtung)，为了驱动发电机的可运动的构件的目的使其至少阶段性地相应地相对彼此运动。在壳体区段相对彼此相对运动(其还影响介质的排放装置)时，夹紧元件与第一壳体区段相联结，从而使得夹紧元件与第一壳体区段一起相对于第二壳体区段运动。在此，弹簧蓄能器的优选构造为压缩弹簧的弹簧被夹紧，因为其不仅与夹紧元件而且与第二壳体区段相连接或支撑在其处。于是在弹簧的至少部分地夹紧的状态中且优选在两个壳体区段彼此的所限定的相对位置中优选自动地位移控制、力控制或能量控制地引起夹紧元件与第一壳体区段的分离，从而使得夹紧元件相对于第二壳体区段在所存储的弹性能量的作用下再次占据其起始位置或者至少使之朝相应的方向上移位。至少在该运动的子阶段期间设置有相对于发电机的可运动的构件的有效联结，从而使得可运动的构件相对于优选关于第二壳体区段固定的构件运动且由此引起发电。

因为夹紧元件在与第一壳体区段分离之后且相对于第二壳体区段的相对运动至少在很大程度上不依赖于以下情况，即是否事先或快或慢地执行壳体区段相对彼此的运动，所以获得发电机的构件相对彼此的在很大程度上可重复的相对运动。此外，通过相应地选择弹簧特征值可在与第一壳体区段分离之后引起夹紧元件相对于第二壳体区段的非常快的相对运动。很高的速度和很高的可重复性允许获得很高的效率，从而使得提供更多的能量以为电负载供电。

能量无须直接输送给电负载。可使用用于电压调整的构件，例如整流器、变压器，或者还可使用缓存器，例如缓冲电容器或缓冲蓄电池。

在根据本发明的设计方案中，夹紧元件可在同壳体区段相对彼此运动的那样相同的运动方向上相对于壳体区段运动。因此，在发电机的可运动的构件与夹紧元件之间的有效联结的最简单的设计方案设置成：这些可运动的构件直接设置在夹紧元件处且因此还可相对于第一壳体区段线性移动。在这种情况下可将发电机构造为直线发电机。因此尤其永磁体可固定地与夹紧元件相连接，且因此在夹紧元件相对于第一壳体区段的运动期间同样可相对于设置在第一壳体区段处的线圈移动。然而这样的设计方案是有利的，在其中，电磁发电机的可运动的构件相对于固定的构件可旋转运动地来支承。然而，在这种情况下需要传动装置，其将夹紧元件的线性运动转变成发电机的可运动的构件的旋转运动。传动装置优选包括在夹紧元件处的线性延伸的齿部和尤其同轴地且优选固定地与发电机的可运动的构件相连接的齿轮。

在夹紧弹簧之后原则上还可手动地实现第一壳体区段与夹紧元件的分离。在这种设计方案中，弹簧在壳体区段的移位运动期间被夹紧且紧接着仅当由使用者引起通过在例如特别的手柄处手动地操纵时那时才放松。然而优选的是这种设计方案，在其中，使夹紧元件自动地与第一壳体区段分离，其中，优选地，夹紧元件和第一壳体区段如此彼此相协调，即夹紧元件在移位运动的所限定的分离位置中被自动地分离。因此，始终直接在排放装置的操纵期间且响应于由使用者引起的操纵运动发生电能的产生。这是适宜的，因为可由此例如紧邻着排放更新计数寄存器且可将计数寄存器的内容发布在LC屏幕上。

如已提及的那样，更高的旋转速度或线性速度在非常小地构造的发电机中在绝大多数情况下是有利的。因此，根据本发明的排放装置的弹簧和分离位置优选如此彼此协调，即在弹簧的放松期间发电机的运动构件在直线发电机的情况下达到至少800mm/s的速度，优选1000mm/s的速度，尤其优选地至少1200mm/s的速度。在旋转发电机中，当达到至少30转/秒的旋转速度时，这是有利的。相应地，至少50转/秒，尤其优选地至少80转/秒的旋转速度仍然是有利的。速度的影响一方面通过前置于发电机的传动装置来实现，另一方面通过弹簧的设计和壳体区段的相对位置(在其中产生分离)来实现。

在夹紧元件的运动与发电机的可运动的构件的运动之间根据本发明至少阶段性地存在的有效联结还可设置为持久存在的有效联结，从而使得发电机的可运动的构件和夹紧元件始终同时运动。然而，与此相对，这样的设计方案可是有利的，在其中，有效联结如此设计，即有效联结在分离之后就在达到夹紧元件的停止状态之前结束。

因此，在这种设计方案中在弹簧的放松期间夹紧元件与发电机的可运动的构件脱离接合。这允许发电机的可运动的构件的继续运行。夹紧元件的在终端位置中发生的停止并未引起发电机的可运动的构件的立即停止。因此，机械地引入的能量的更少的部分转换成热能，而更大的部分供用于产生电能。尤其可通过齿部实现夹紧元件相对于发电机的可运动的构件的这种仅阶段性存在的有效联结，其中，两个载有齿部的部件在达到夹紧元件的停止状态之前彼此被带到处于脱离接合。

在一特别优选的设计方案中，两个壳体区段可沿着操纵方向相对彼此运动，该操纵方向与排放装置的通过介质的排放方向限定的主延伸方向包围有在70°与110°之间的角度。因此，装置构造为所谓的侧部促动装置(Side-Actuation-Vorrichtung)。这在可供使用的结构空间和其充分利用方面已经证实是有利的。还可人机工程学地手操纵这种排放装置。

如已示出的那样，优选地，根据本发明的排放装置具有输送泵以用于将介质输送至排放开口，或具有排放阀以用于将介质排出排放装置。输送泵或排放阀优选如此构造，即在移位运动期间在分离位置之外才实现介质的排放。

因此，在操纵时仅当已经实现能量产生时那时才出现介质的排放。这尤其与排放过程的电子计数相结合是有利的，因为这保证提供有对于计数所需要的能量。介质在分离位置之前的排放伴随有如下危险，即不充分的操纵虽然引起介质的排放，然而不能实现其计数。

在其它的设计方案中，尤其在这样的设计方案中，在其中，能量产生不用于计数的首要目的，可为有利的是分离位置设置在行程路径的最后10%内，以便如此在能量产生开始之前将尽可能大的量的机械能存储在弹簧中。

附图说明

本发明的其他的方面和优点除了从权利要求中之外还从本发明的借助于附图阐述的优选的实施例的随后的说明中得到。其中：

图1以分解图示显示了根据本发明的排放装置，

图1a以截面图示显示了图1的排放装置，其中，部分隐藏了内部的壳体区段，

图2a至2c在排放操纵开始之前显示了图1的排放装置，

图3a至3c恰好在触发内部夹紧元件以用于产生电能之前显示了排放装置，

图4a至4c在产生电能的主要阶段期间显示了排放装置，以及

图5a至5c在用于产生电能的继续运行阶段期间显示了排放装置。

具体实施方式

图1以分解图示显示了根据本发明的排放装置的一种实施方式。借助图1、图1a以及图2a首先说明了排放装置10的主要构件。

排放装置10具有带有内部的第一壳体区段30和外部的第二壳体区段20的两件式壳体。外部的壳体区段20形成排放装置的从外部可见的面的主要部分且具有排放突起部22，在其末梢的端部处设置有排放开口23。内部的壳体区段30可沿着通过箭头2象征性地表示的方向相对于外部的壳体区段20相对运动。内部的壳体区段30主要由泵分配器12的液体存储器12a以及支架32形成，外部的壳体区段20的排放突起部22同样属于该泵分配器12。泵分配器12构造成用于当排放突起部22相对于液体存储器12a在方向2上移位时引起通过排放开口23的排放过程。为此，泵分配器具有泵(22a)。

此外，排放装置具有电子计数器模块50，其设置在内部的壳体区段30处，其中，在外部的壳体区段20中空出观察窗26，穿过该观察窗可读取计数器模块50的双稳态的屏幕或LC屏幕。

为了对计数器模块和其电子构件供电，排放装置具有发电单元60。发电单元60包括电磁发电机70以及用于发电机70的驱动装置80作为主构件。发电机70具有定子72(其中，线圈绕组未示出)，其中，定子72安装成相对于壳体区段30固定。此外，发电机具有转子74，其带有在定子72的绕组内旋转的永磁体。通过转子74相对于定子72的旋转可产生电能，其通过未示出的线路传导给计数器模块50。

转子74可借助于相对于转子抗扭的齿轮76置于相对于定子72的转动运动中，以便由此产生用于对计数器模块50进行供电的电能。为此设置的驱动装置80包括三个子装置，其关于方向2可相对彼此相对运动。这三个子装置中的第一个是在方向2上延伸且在朝发电机70的一侧敞开的容纳井状部34，其是内部的壳体区段30的一部分。第二子装置为推入到井状部34中的且可在井状部34内运动的、空心地构造的突起部24，其固定地设置在外部的壳体区段20处。第三子装置为夹紧元件82，其同样至少绝大部分容纳在井状部34内且其相对于突起部24可受限制地关于方向2相对运动。在此，夹紧元件82包括驱动区段84，其如此匹配于井状部34，即其相对于井状部不可转动运动。此外，夹紧元件82包括带有沿径向向外指向的触发销86a的触发区段86。触发区段86可与驱动区段84一起在方向2上运动。触发区段可附加其围绕竖轴4相对于驱动区段84转动运动。在突起部24的上侧的底部与夹紧元件82之间在突起部24内设置有压缩弹簧88。夹紧元件的驱动区段84具有较短的齿条84a，其在在图2a中示出的起始位置中已经与齿轮76相接合。

图1a说明了夹紧元件82相对于突起部24的受限制的相对运动性。突起部24具有空隙24a，触发销86a突出穿过该空隙。空隙24a具有两个斜面24b、24c。上部的斜面24b适合于当使突起部24相对于触发区段86向下移位时使触发销86a与触发区段86一起关于图示向左旋转。这还将作进一步阐述。下部的斜面24c适合于当借助于弹簧88将触发区段压向该下部的斜面24c时将触发销86a与触发区段86一起向右压回。

驱动装置80设置成用于在手动操纵排放装置10期间首先将在此引入到系统中的机械能的至少一部分存储在弹簧88中。紧接着将所存储的能量部分地转换成用于计数器模块50的电能。

这具体地如下进行：

以图2a至2c的状态为出发点，使壳体区段20,30在箭头2的方向上相对彼此运动，其中，参考图2a的透视图，外部的壳体区段20被下压和/或内部的壳体区段30被上压。这优选由此发生，即使用者将至少一个手指在排放突起部22旁边放在外部的壳体区段20的表面上，且将第二手指或大拇指放在液体存储器12a的下侧上，且然后引起相对彼此指向的力加载和由此产生的相对运动。

图3至5显示了该操纵运动的不同的阶段，其中，操纵运动以由现有技术已知的通常的方式引起介质从介质存储器12a穿过排放开口23排放到周围环境中。

以图2为出发点，壳体区段20,30的所提到的相对运动强制地引起突起部24相对于井状部34的移位，因为井状部34和突起部24相应固定地相应设置在壳体区段20,30处。夹紧元件82首先保持在其在图2a中示出的相对于内部的壳体区段30的相对位置中，因为触发销86a布置在井状部34的壁部的水平的凹槽34a中且因此夹紧元件82关于方向2固定在内部的壳体区段30处。在第一阶段期间不发生电能的产生，因为连同夹紧元件82，齿部84a同样没有相对于发电机70运动。

通过壳体区段20,30相对彼此的继续运动将触发销86a逐渐增加地向左从凹槽34a中压出，其中，这借助于在图3c中绘出的在突起部24处的斜面24b实现，斜面24b由于壳体区段20,30的相对运动与外部的壳体区段20一起被移位。触发销86a的运动通过触发区段86相对于夹紧元件82的驱动区段84的可转动性来实现。

图3a和3c(尤其图3c)显示了触发销86a相对于凹槽34a在继续操纵运动时的变化的位置。

在操纵的第一阶段中，在触发销86a处在凹槽34a中期间，内部的壳体区段30和夹紧元件82强制地共同运动，从而出现弹簧88的夹紧，弹簧88随着壳体区段20,30的继续的相对运动被压缩。

一旦壳体区段20,30如此程度地移位，即触发销86a借助于斜面24b被完全向左从凹槽34a压出，则得到操纵的第二阶段，其在图4中示出且其形成发电的主要阶段。在发电的该主要阶段中，处在夹紧下的弹簧88释放存储在其中的弹簧能量且因此相对于外部的壳体区段20且尤其还相对于内部的壳体区段30向下按压夹紧元件82。由于夹紧元件82相对于内部的壳体区段30的相对运动，在该阶段中齿条84a也相对于发电机70运动且因此驱动齿轮76。因为这首先通过预紧的弹簧88引起，所以此处达到非常高的速度。齿轮和因此发电机的转子被加速直到大约5000转/分。该速度非常好地适合于产生电能。

通过壳体区段20,30相对彼此的继续的操纵运动和夹紧元件82相对于壳体区段20的相对运动，齿条84a以在图5中示出的方式在临近其运动结束时达到与齿轮76脱离接合。这允许齿轮76在夹紧元件82达到图5的其终端位置的时刻没有突然地调整其转动运动且因此调整转子的转动运动，而是替代其可继续运行。因此，即使在夹紧元件82相对于内部的壳体区段30停止之后继续在继续运行阶段中产生电能。比起当齿条不与齿轮脱离接合且因此在达到夹紧元件82相对于内部的壳体区段30的终端位置时突然制动齿轮和因此转子时，以这种方式可产生大约10%至25%的更多的电能。

所产生的能量用于将在计数器模块50中的电子计数寄存器提高1且至少暂时地在计数器模块50的LC屏幕上显示该值。在使用双稳态的屏幕的情况下，保持该读数直至下一次改变。

在去除外部的力加载之后，壳体区段20,30在在泵分配器12中的内部的且未示出的复位弹簧的作用下重新压回至图2的其起始位置中。触发销86a由于弹簧88的弹力且由于斜面24c驶回到井状部34的壁部的凹槽34a中。

在示出的实施方式中，还在壳体区段20,30达到其相对终端位置之前已经进行夹紧元件82的触发和因此开始产生电能。然而在备选的设计方案中可设置成仅在临近终端(即在壳体区段20,30相对彼此的行程路径的最后10%的区域中)才进行触发。

Claims (9)

1.一种用于液态、糊状或粉状介质的排放装置(10)，带有：

－壳体，其带有第一壳体区段(30)和第二壳体区段(20)，所述第一壳体区段(30)和第二壳体区段(20)为了操纵的目的可相对彼此移位运动；

－排放开口(23)，其用于介质的排放；以及

－储存器(12a)，其用于介质在其排放之前的存储，

其中，

－通过所述第一壳体区段(30)和第二壳体区段(20)相对彼此的手动的移位运动可引起将介质从所述储存器(12a)输送至所述排放开口(23)，

－所述排放装置(10)具有电负载(50)，

－所述排放装置具有电磁的发电机(70)以用于将在操纵时引入的机械能转换成用于为所述电负载(50)供电的电能，以及

－所述发电机(70)具有包括磁体的第一构件(74)和包括与所述电负载(50)相连接的导体的第二构件(72)，其中，所述第一和第二构件中的一个设置成相对于所述第一和第二壳体区段中的一个固定，而所述第一和第二构件中的另一个设置成可相对于固定的所述构件运动，

其特征在于弹簧蓄能器，其带有可相对于第二壳体区段运动的夹紧元件(82)和在所述第二壳体区段(20)与所述夹紧元件(82)之间起作用的弹簧(88)，其中，所述夹紧元件

－构造成用于在移位运动期间与所述第一壳体区段(30)相联结，从而使得引起所述弹簧(88)的夹紧，

－在所述弹簧(88)的夹紧状态中可与所述第一壳体区段(20)分离，从而使得实现所述弹簧(88)的放松，以及

－在所述弹簧(88)的放松期间与所述发电机的可运动的构件至少阶段性地有效联结，从而使得所述夹紧元件(82)的运动引起所述可运动的构件的运动。

2.根据权利要求1所述的排放装置(10)，其特征在于，所述发电机(70)的可运动的构件相对于所述固定的构件可旋转运动地来支承。

3.根据权利要求1或2所述的排放装置(10)，其特征在于，所述夹紧元件(82)以及所述第一壳体区段(30)和第二壳体区段(20)如此地构造且彼此协调，即所述夹紧元件(82)在移位运动的所限定的分离位置中自动地与所述第一壳体区段(30)分离。

4.根据权利要求3所述的排放装置(10)，其特征在于，分离位置和所述弹簧(88)如此彼此协调，即在所述弹簧的放松期间所述发电机(70)的可运动的构件至少达到800毫米/秒的最大速度或至少达到30转/秒的最大转速。

5.根据权利要求1或2所述的排放装置(10)，其特征在于，所述夹紧元件(82)在所述弹簧(88)的放松期间首先与所述发电机(70)的可运动的构件有效联结，其中，该有效联结如此设计，即其就在到达所述夹紧元件(82)的停止状态之前终止。

6.根据权利要求1或2所述的排放装置(10)，其特征在于，在所述夹紧元件(82)与所述可运动的构件之间的有效联结通过在所述可运动的构件处和在所述夹紧元件(82)处的齿部(84a)来实现。

7.根据权利要求1或2所述的排放装置，其特征在于，所述第一壳体区段(30)和第二壳体区段(20)对于操纵方向而言可相对彼此运动，该操纵方向与所述排放装置的由介质的排放方向限定的主延伸方向包围有在70°与110°之间的角度。

8.根据权利要求1或2所述的排放装置，其特征在于，为了将介质输送至所述排放开口(23)设置有输送泵(22a)，或者为了将介质排出排放装置设置有排放阀。

9.根据权利要求8所述的排放装置，其特征在于，所述输送泵(22a)或所述排放阀如此构造，即在移位运动期间在分离位置之外实现介质的排放。