CN107107084B - 用于计量装置的泵头、计量装置及用途可能性 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于计量分配流体的计量装置的泵头。泵头能够附接到储存容器、例如瓶子，其被设计成储存待分配流体。泵头和储存容器在此一起形成根据本发明的计量装置。泵头的特征在于其包括空气通道，通过该空气通道能够在泵送过程期间将来自外部的空气转移到储存容器中，以均衡压力。本发明还涉及所述泵头和所述计量装置的使用目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于计量分配流体的计量装置的泵头。泵头在此能够安装在储存容器、例如瓶子上，所述瓶子被设计成用于储存待分配流体。泵头和储存容器在此一起形成根据本发明的计量装置。泵头的特征在于其包括空气通道，通过该空气通道能够在泵送过程期间将来自外部的空气传送到储存容器中以进行压力补偿。本发明还涉及泵头和计量装置的使用目的。
背景技术
从现有技术、例如从WO 2012/031775A1已知一种计量装置，其被设计为不通风、即在计量过程中没有空气流入装置的内部。除了储存容器之外，这些计量装置还具有容纳待计量流体的另外的袋。该袋由于在分配流体时负压占主导地位而收缩，使得可以分配流体。然而，这样的计量装置的缺点在于特别是储存容器的相对复杂且容易发生故障的结构。此外，这样的系统相对笨重且昂贵。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种避免前述缺点的泵头和/或计量装置。该目的在涉及泵头时通过本专利权利要求1的特征来实现、在涉及计量装置时通过本专利权利要求19的特征来实现、并且在涉及使用目的时通过本专利权利要求21的特征来实现。相应的专利从属权利要求在此代表有利的发展。
因此，本发明涉及一种用于计量分配流体的计量装置的泵头，其包括具有压力室的泵外壳；界定压力室的入口阀；可移动地布置在泵外壳的压力室中并且包括贯通通道的锥体，其中，该椎体在朝向入口阀的部分中的尺寸设计为使得其能够形配合地在压力室中被引导，并且在其余部分中的尺寸设计为平均更小；排出阀，经由该排出阀实现流体的分配，其中，排出阀与锥体的贯通通道流体连通；以及在与入口阀相对的部分中使压力室的直径变窄的部件，该部件设计成用于引导锥体。
根据本发明的泵头的特征在于，所述泵头具有用于引导空气的至少一个空气入口，其中所述空气入口包括针对锥体和部件之间的空气的通道，以及针对泵外壳中的空气的至少一个贯通开口，当锥体被转变到泵头分配流体所处的出口位置时，所述贯通开口打开。
因此在根据本发明的泵头的情况下，关键的是它具有带有压力室的泵外壳，其中，该锥体能够形配合地插入压力室中并且可在其中移动。通过将锥体移动到压力室中，压力室的体积减小，使得位于压力室中的流体通过位于锥体中的通道被输送出压力室。锥体在此被密封地引导到抵靠压力室的壁，或者具有例如相应的密封元件。由于压力室外的锥体具有比压力室更小的直径并因此变窄的事实，使得进气通道能够打开，所述进气通道能够使空气从泵头的环境进入泵头的内部，并且因此例如也能够进入安装在泵头上用于待分配流体的储存容器。特别是当锥体从不工作位置转移到分配位置时，该通道于是被打开。如前所述，由此发生压力室的体积的减小，并且容纳在压力室中的流体通过锥体被输送出压力室。在锥体在压力室内的这个移动过程期间，压力室的壁(即泵外壳)中的贯通开口由此被暴露或打开，使得在流体流出期间，空气能够通过未密封的外壳同时进入泵头，或者进入用于待分配流体的储存容器中。
因此，根据本发明的泵头或根据本发明的计量装置的一个特别的优点是能够实现与气密密封计量系统相比的简化系统。然而，可以将所储存的流体储存在计量装置中而不使用防腐剂，这特别是在制药应用的情况下、例如眼和/或鼻喷雾剂的情况下是有利的。
根据优选实施例，部件的内径具有比压力室的内径更小的尺寸。因此，部件附近的锥体的尺寸也具有比压力室更小的尺寸。
尤其是对于锥体的直径从泵室附近的直径减小到部件附近的直径、优选为严格单调减小的情况，特别是锥体在部件附近被设计成圆锥形的情况，可能的情况是，由于锥体的直径减小，锥体在不工作位置抵接在部件上，或者形配合地与部件密封。由于该抵接，能够提供自动密封功能，使得进气通道在锥体的不工作位置关闭。根据该优选实施例的位置，锥体因此相对于部件密封地安装在泵头的关闭位置中。
此外，在此有利的是，部件具有引导肋，其通过该引导肋被引导。引导肋在此以形配合的方式至少部分地围绕部件6附近的锥体，使得可以在部件中精确且可靠地引导椎体。由此，另一方面可以在泵外壳或压力室中精确地引导锥体，使得能够避免由于横向通过锥体的流体引导而导致无意的流体流出。
此外，有利的是，空气入口包括被引入到部件中的至少一个孔。
泵头的特定实施例提供了,在流体出口和排出阀之间布置插入件，所述插入件具有围绕内腔的壳、穿过壳的壁的贯通开口(销孔)，所述内腔围绕排出阀，所述贯通开口通向布置在壳的外表面上的至少一个流体引导通道，其中，所述至少一个流体引导通道优选地在所述壳的上部围绕所述壳被引导并且被供给到所述壳的出口端，并且所述至少一个流体引导通道由形配合地接收所述插入件的泵头上部来界定。在该实施例中，插入件中的流体引导通道布置在壳的外表面上，即流体引导通道在此表示该壳中的凹部。流体引导通道在此由形配合地接收插入件的泵头上部封闭。因此，在壳的外表面中的流体引导通道的凹部的位置处通过由泵头上部产生的界定形成连续构造的流体引导通道。
优选地，插入件具有用于为流体灭菌、脱菌或减少细菌的装置，优选为银螺旋，和/或泵头上部，和/或所述插入件具有抗菌或抑菌材料或由所述材料形成。
由于流体引导通道在壳的外表面上并非以直线被引导，而是如上所述围绕壳而被引导的事实，因为流体引导通道由于其引导而被设计为尽可能长，所以在先前描述的特殊实施例中的为流体灭菌、脱菌或减少细菌的装置能够发挥最大的作用。
排出阀在此优选地设计为圆柱形阀，该圆柱形阀包括封闭体，该封闭体在泵头的关闭位置处封闭锥体的通道，并且在泵头的出口位置处打开锥体的通道以及壳的贯通开口(销孔)。封闭体在泵送过程中，即使锥体从不工作位置转变到分配位置的过程中由从贯通开口流出的流体而向上压。封闭体因此打开插入件中的销孔、即贯通开口，使得流体能够通过贯通开口进入流体引导通道。
在完成计量过程之后，没有额外的流体通过通流开口，使得封闭体能够返回其初始位置并且封闭锥体的贯通开口以及销孔。封闭体返回该使通道封闭的位置优选地由复位弹簧来辅助。
另一特别优选的实施例提供了在空气入口内设置用于空气的灭菌、脱菌或减少细菌的至少一个透气装置，优选为细菌过滤器，特别是HEPA过滤器。该装置优选地插入在部件的上端。因此，实际上尽早进入的空气被灭菌或相应地被无菌过滤，使得确保没有细菌能够穿过泵头进入，并因此进入用于流体的储存容器中。此外，优选地存在有泵头上部，其围绕排出阀、抵接排出阀的排出口、和锥体，其中，所述泵头上部相对于部件可移动地布置，使得锥体能够借助泵头上部在压力室中被引导。
该泵头上部尤其借助复位弹簧与部件连接。
此外，如果该部件被配置为单独部件并且与泵外壳连接，优选地经由卡扣连接(snap-on)来连接是有利的。
泵头优选能够经由该部件，优选地经由卡扣连接(snap-on)来连接到用于储存待分配流体的储存容器。
流体能够从储存容器被引入压力室所经由的入口阀还能够包括升流管，特别是对于旨在分配在相应的计量装置的直立状态下(即，泵头被布置在储存容器上方)的流体的情况。同样，设置有对应的泵头并且不包括升流管的计量装置的实施例却是可能的，例如对于计量装置旨在经由顶部来排空的情况，正如特别是例如使用滴眼液的情况。
入口阀能够特别表现为盘形阀、圆柱形阀阀或球阀。与关于圆柱型阀相关的实施例特别参考前面的实施例。特别优选的是盘形阀。
本发明另外还涉及一种用于计量分配流体的计量装置，其包括先前描述的泵头。根据本发明的泵头在此连接到用于储存待分配流体的储存容器。该储存容器具有开口，并且在该开口处经由泵头的部件以流体密封的方式连接到泵头。
密封连接能够特别地由安装在泵头和储存容器之间的凸缘或垫圈来实现。
此外，本发明涉及泵头或计量装置的用途可能性。特别地，先前提到的部件适用于流体或半固体物，诸如溶液、喷雾剂、凝胶、软膏、乳膏、糊剂的计量分配，特别适用于制药应用，优选滴眼剂、眼睛喷雾剂、滴鼻剂、鼻喷雾剂，和/或食品领域。
利用根据本发明的泵头和根据本发明的计量装置，特别地能够实现以下优点：除了必要时存在能够例如作为用于流体灭菌的装置而被插入特别是泵头的上部的银螺旋之外，装置内不提供流体的金属接触。
另外或替代地，银螺旋能够由抗菌添加剂(例如热塑性注射成型化合物)替代，泵头上部和/或插入件的壳由所述热塑性注射成型化合物形成。
基于插入件(其代表直接路径的扩展)的壳中的特殊的通道引导，所以细菌经由排出口的进入进一步受阻。
特别地，如果壳中的流体通道围绕壳被引导，则出现流体通道的水平通道。因为这个事实，细菌因重力条件不能到达销孔，使得细菌进入由此进一步受阻。包含在通常的进气口中的细菌能够由抗菌过滤器来过滤掉。
此外，泵头或计量装置的启动时间能够在泵头的上述部件中通过在启动期间打开的附加空气通道而减少。
由于空气通道仅在启动时打开，否则处于关闭的事实，因此泵头或计量装置的微生物安全性进一步增加。
具体实施方式
参考随后的附图更详细地说明本发明，且本发明不限制于所图示的特殊参数。
图1示出根据本发明的泵头的分解图。泵头I在此具有泵头上部2，泵头上部2具有排出开口A。泵头上部在此具有腔，插入件3能够配合地插入该腔中。插入件3具有贯通开口G(销孔)，来自内部的流体能够通过该贯通开口G被引导到插入件的外表面。该外表面具有流体引导通道，其在图1中没有更详细地示出。此外，插入件3具有银螺旋9，其用于消毒或杀死可能经由排出口A进入泵头I的细菌。插入件3包括壳，该壳具有在壳的下部中所示的腔。在关闭位置关闭锥体5的贯通开口的排出阀4插入该腔中。阀4在此是圆柱型阀，并通过复位弹簧10保持就位。抵接锥体5具有贯通通道，锥体5通过该通道能够经受流体流动。锥体5通过部件6保持在泵外壳7中。锥体5的下部在此能够形配合地被引入泵外壳7的腔，即压力室中，锥体5的上锥形部分在此被保持并引导通过部件6的相应开口。部件6在此具有凹部，细菌过滤器(例如HEPA过滤器12)能够插入该凹部。泵外壳7的下端具有排出口，该排出口能够经由盘形阀相对于泵室7的外部空间密封。在下端也可能能够存在升流管。此外，凸缘或垫圈13能够布置在泵外壳上方，以便能够实现与图1中未示出的储存容器密封连接。泵头I在此同样能够包括保护帽1，其能够施加在泵头上部并保护排出口A。
图2示出根据本发明的计量装置，其包括图1所描述的泵头I，该泵头安装在储存容器II上。相同的附图标记在此表示相同的部件。在图2中左边，计量装置示出为处于不工作位置，在右图，计量装置示出为处于出口位置，其中与左图相比，锥体5被向下压。
在图2中能够发现各个部件的相互作用。如果用户通过向下压泵头上部2并且使处于图2左侧所示的位置的计量装置由此转变到右侧位置来启动计量装置，则锥体5被向下压入泵外壳。泵外壳7在此容纳位于排出容积V中的待排出流体。由于由此发生的体积减小，位于压力室中或排出容积V中的流体在锥体中被向上压。锥阀4因此打开，使得流体经由位于插入件3中的销孔H穿过插入件3的壁。因此，流体在位于插入件3的外表面上的流体引导通道中朝向排出口A被引导并在那里流出。在插入件3的上部，银螺旋防止位于排出口中的流体受到污染。在泵送过程中，空气能够由于压力补偿而经由右图中所示的路径进入储存容器II。空气在此遵循经由无菌过滤器12的路径，通过图2中右侧图所示的通道。在部件6和锥体5之间设置有非气密密封的间隙，空气能够由此进入。当锥体5在压力室中向下移动时，另外地，泵外壳7的壁中的贯通开口打开，空气流能够经由该贯通开口进入储存容器II的内部并且因此进行压力补偿。在完成启动过程之后，锥体被引导回到初始位置。这可以通过复位弹簧11来自动实现。进气通道由此关闭，由于产生的低压，入口阀8打开，并且来自储存容器II的流体被抽吸到泵外壳7的压力室中。正如同样能够在图2中发现的，锥体5具有锥形构造并且具有减小的外径(最大外径设计在泵外壳7的压力室附近)。在部件6附近，锥体5的外径已经减小。在锥体5于不工作位置碰撞在组件6上的位置处，确保了密封。部件6和/或锥体5在此位置上可能能够具有有助于气密密封的另外的密封元件。
图3示出根据本发明的计量装置的另一实施例。根据图3的该实施例具有存在于部件6中的孔H。由孔H形成的腔在此直接抵接在锥体5上。部件6能够具有例如1至10个这样的孔。所述孔使得在图2中已经讨论的通道中更容易使空气贯通，使得提供计量装置的更快复位和响应。
另外，在图3所示的替代实施例中，部件6具有引导肋R，该引导肋设计为例如部件6中的小突起。该引导肋R在此与锥体5形配合地密封，并用于对锥体5的精确引导。通过部件6引导的锥体5因此能够精确地并且形配合地被引导到泵外壳7中。引导肋R也能够独立于通过图3中的示例给出的孔H而存在。
图4示出锥体5和部件6的相互作用的细节。图4a在此示出在计量装置的关闭位置的锥体5。在用附图标记M标记的区域中能够发现，由于锥体5在该区域中的锥形过程，锥体5抵靠部件6，并且因此密封是可能的。
相反图4b中示出计量装置的打开位置，即将锥体5引入压力室中的情况。在这种情况下，空气通道打开，这使得能够在图4中未示出的储存容器II中进行压力补偿。
图4c示出在这种情况下具有额外的孔H的部件6的替代实施例。
图5示出插入件3的特殊实施例。该插入见能够根据相应配置而不同地来设计。例如，图3a示出对于具有液滴的应用特别有利的插入件。相反，图3b示出适合于喷雾的插入件。插入件3在此仅仅在排出口的设计上不同。
然而，两个实施例在此都包括贯通开口，即所谓的销孔G，通过所述销孔使得在底部示出的、插入件壳3的腔能够与流体通道F连通。在图5c中示出壳的俯视图，所述壳上示出贯通开口G以及流体引导通道F和E。流体引导通道F和E在此是设计在插入件3的外表面中的凹部。流体引导通道在此通过插入件3形配合地匹配到泵头上部2中来实现。在图1和图2中已经对此详细说明。在图3的情况下，流体引导通道设计成使得在附图标记F的区域中实现从贯通开口G向上的升流管类型。在插入件3的上部，流体通道的引导在插入件3周围水平地进行。随后，在附图标记E的区域中进一步向上实现对流体通道的进一步引导，使得在排出区域中流体连通是可能的。图3d示出插入件3的俯视图。特别地，插入件3在此的分度直径也是明显的，其由标号A、B、C和D表示。在附图标记D的区域中，同样能够存在凹口，使得可以在排出口A处有针对性地形成液滴和分配。
Claims (30)
1.一种用于计量分配流体的计量装置的泵头(I)，包括
泵外壳(7)，其具有压力室，
入口阀(8)，其界定所述压力室，
锥体(5)，其可移动地布置在所述泵外壳(7)的所述压力室中并且包括贯通通道，其中所述锥体在朝向所述入口阀的部分中的尺寸设计为使得所述锥体能够形配合地在所述压力室中被引导，并且在其余部分中的横截面的尺寸更小，
排出阀(4)，经由所述排出阀实现流体的分配，其中所述排出阀(4)与所述锥体(5)的贯通通道流体连通，以及
部件(6)，其在与所述入口阀(8)相对的部分中使所述压力室的直径变窄，并且被配置成用于引导所述锥体(5)，
其特征在于，
所述泵头(I)具有用于引导空气的至少一个空气入口，其中所述空气入口包括针对所述锥体(5)和所述部件(6)之间的空气的通道，以及针对所述泵外壳(7)中的空气的至少一个贯通开口，当所述锥体(5)转变到所述泵头(I)分配流体所处的出口位置时，所述贯通开口打开；
插入件(3)布置在流体出口和所述排出阀(4)之间，所述插入件具有围绕内腔的壳、穿过所述围绕内腔的壳的壁的贯通开口，所述内腔围绕所述排出阀(4)，所述贯通开口通向布置在所述围绕内腔的壳的外表面上的至少一个流体引导通道(E、F)，其中，所述至少一个流体引导通道(E、F)在所述围绕内腔的壳的上部围绕所述围绕内腔的壳被引导并且被供给到所述围绕内腔的壳的排出端，并且所述至少一个流体引导通道由形配合地接收所述插入件(3)的泵头上部(2)来界定。
2.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，所述部件(6)具有规定的内径，所述锥体(5)被引导到所述部件中，其中所述部件(6)的内径小于所述压力室的内径。
3.根据权利要求2所述的泵头(I)，其特征在于，所述锥体(5)的直径从泵室附近的直径开始减小到所述部件(6)附近的直径。
4.根据权利要求2所述的泵头(I)，其特征在于，所述锥体(5)的直径从泵室附近的直径开始严格单调减小到所述部件(6)附近的直径。
5.根据权利要求2所述的泵头(I)，其特征在于，所述锥体在所述部件(6)附近被配置成锥形。
6.根据权利要求3所述的泵头(I)，其特征在于，在所述泵头(I)的关闭位置，所述锥体(5)相对于所述部件(6)以密封方式来安装。
7.根据前述权利要求之一所述的泵头(I)，其特征在于，所述部件(6)具有引导肋(R)，所述锥体(5)通过所述引导肋被引导。
8.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，所述空气入口包括位于所述部件(6)中的至少一个孔(H)。
9.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，所述插入件(3)具有用于对流体灭菌、脱菌或减少细菌的装置(9)，和/或所述泵头上部(2)，和/或所述插入件(3)包括抗菌或抑菌材料或由所述材料形成。
10.根据权利要求9所述的泵头(I)，其特征在于，所述用于对流体灭菌、脱菌或减少细菌的装置(9)为银螺旋。
11.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，所述排出阀(4)是包括封闭体的圆柱形阀，所述封闭体在所述泵头(I)的关闭位置处封闭所述锥体(5)的通道，并且在所述泵头(I)的出口位置处打开所述锥体(5)的通道以及所述围绕内腔的壳的贯通开口(G)。
12.根据权利要求11所述的泵头(I)，其特征在于，在所述泵头(I)的关闭位置，所述封闭体借助复位弹簧(10)保持在封闭所述锥体(5)的所述贯通通道的位置。
13.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，在所述空气入口内提供用于对空气灭菌、脱菌或减少细菌的至少一个透气装置(12)。
14.根据权利要求13所述的泵头(I)，其特征在于，所述至少一个透气装置(12)为细菌过滤器。
15.根据权利要求13所述的泵头(I)，其特征在于，所述至少一个透气装置(12)为HEPA过滤器。
16.根据权利要求13所述的泵头(I)，其特征在于，用于对空气灭菌、脱菌或减少细菌的装置(12)在所述部件(6)的上端插入所述部件中。
17.根据权利要求1所述的泵头(I)，包括围绕所述排出阀(4)的泵头上部(2)、以及抵接所述排出阀(4)的排出口、和所述锥体(5)，其中，所述泵头上部(2)相对于所述部件(6)可移动地布置，使得所述锥体(5)能够借助所述泵头上部(2)在所述压力室中被引导。
18.根据权利要求17所述的泵头(I)，其特征在于，所述泵头上部(2)借助复位弹簧(11)与所述部件(6)连接。
19.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，所述部件(6)被配置为单独的部件并且与所述泵外壳连接。
20.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，所述部件(6)被配置为单独的部件并且经由卡扣连接与所述泵外壳连接。
21.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，所述泵头(I)能够经由所述部件(6)来连接到用于储存待分配流体的储存容器(II)。
22.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，所述泵头(I)能够经由卡扣连接来连接到用于储存待分配流体的储存容器(II)。
23.根据权利要求1所述的泵头(I)，包括升流管(14)，其抵接在入口阀(8)的远离所述压力室的一侧。
24.根据权利要求1所述的泵头(I)，其特征在于，所述入口阀(8)是盘形阀、圆柱形阀或球阀。
25.一种用于计量分配流体的计量装置，包括根据前述权利要求之一所述的泵头(I)，以及用于储存待分配流体的储存容器(II)，所述储存容器(II)具有开口并且在所述开口处经由部件(6)以流体密封的方式连接到所述泵头(I)。
26.根据权利要求25所述的计量装置，包括用于将所述泵头(I)密封连接到所述储存容器(II)的凸缘或垫圈(13)。
27.根据权利要求1至24之一所述的泵头(I)或根据权利要求25至26之一所述的计量装置的用途，所述泵头或计量装置用于流体或半固体物的计量分配。
28.根据权利要求27所述的用途，其特征在于，所述流体或半固体物包括溶液、喷雾剂、凝胶、软膏、乳膏、糊剂。
29.根据权利要求27所述的用途，其特征在于，所述泵头或计量装置用于制药应用，和/或食品领域。
30.根据权利要求29所述的用途，其特征在于，所述制药应用包括滴眼剂、眼睛喷雾剂、滴鼻剂、鼻喷雾剂。
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