CN1074320C - 可流动介质的排出装置 - Google Patents

可流动介质的排出装置

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Abstract

本发明涉及一种用于在一个行程中输送一计量介质的装置，例如一种单行程的雾化器，它有一个启封识别器，后者有一个操纵套(17)，该操纵套通过作为规定的断裂点的材料桥(19)与壳部分(13)整体地连接。在对操作套施加足够大的力而使材料桥破坏后，装配在操作套(17)中并含有液体(29)的泵缸(27)的柱塞(31)被压向一个针(42)上，该针则刺穿该柱塞。在另一个实施例中，启封识别器可以是一种在刺穿时具有更大阻力的结构形式。

Description

可流动介质的排出装置
        应用领域和现有技术
本发明涉及用于可流动介质的排出装置，尤其用于在一个行程中的排出过程。该装置有一个安置一个介质贮存容器和一个柱塞泵的基体，柱塞泵有一个泵柱塞和一个泵室，泵柱塞可以在一个起始位置和一个泵行程终了位置之间移动，泵室由一个排出槽道连接到装置的一个排出口，并且是由一个泵缸和泵柱塞限定的，泵缸还构成介质贮存容器。
在本申请人的欧洲专利311863(=美国专利4964069)中描述了这种类型的装置。该专利公开并保护泵缸和一种扣接闭锁形式的弹性止动件，泵缸和止动件是这样配合作用的，在对一个部分行程进行排出之前，操纵者必须施加一个启动压力，从而在克服了这个压力点之后，介质的排出在一个最小的力和速度下进行。
这种结构保证例如在雾化介质时，一开始的压力对于雾化来说就足够大，泵则被驱动到其端部，亦即，执行一个完全的行程，其整个介质贮存容器(它同时构成泵缸)的介质在一个或两个行程中被排出。这种单程或双程计量或比例分配装置有利于用来分配药物，尤其在涉及计量、污染、保存和其它标准时更加重要。
此外，在本申请人的专利WO92/00812中也公开了只在一个行程中使用的介质贮存容器，它由一个同时作为柱塞的塞子密封，该塞子用一个针穿透以便进行启动。介质贮存容器安置在一个套子中，该套有外凸起，与一个壳基体上的相应凸起以一种扣接固定的方式相互配合作用。在启动时，在凸起在其所接合的表面上滑动之前，首先需要克服静摩擦力，从而必须克服一个压力点。
                       任务和解决方案
本发明的任务是对这种排出装置做进一步的改进，以便尤其避免无意的两次使用或不完全操纵，以及由此产生的污染或计量问题。
在本发明中，这个任务是由一个通过一个启动力可以破坏的启封识别器来完成的。
在本发明的一个实施例中，启封识别器可以由在至少一个可以与泵缸一起运动的泵部分和一个与基体连接的壳部分之间的至少一个材料桥构成。此时，材料桥最好是通过壳和泵部分的一个整体件结构构成。
因此，在排出装置的两个相互运动的部件之间构成一个预定的断裂点，其完好无损性可靠地表明介质贮存容器中的介质没有被开启和使用。使用者可以通过例如光学方法或轻微旋转泵的操纵部件来检查这种状况。为了便于检查，可以设置窗口或将一些泵部件用透明材料制作。也可以采用一种在断裂变形时改变颜色的塑料材料。还可以在可移动部分和壳上做上记号。材料桥最好形成于一个操纵套和一个底壳部分的内部之间，操纵套用于固定和必要时部分安纳起介质贮存容器作用的泵缸，底壳部分带有操纵凸肩。操纵凸肩作为两个手指的支撑，而拇指压在操纵套上。可以施加一个足够大的力，以便将材料部分剪切开或撕开。通过施加此力，则同时也产生一个用于泵的可靠启动的足够的启动力。
材料桥例如可以设置在操纵套的外周面上，并且位于操纵套和一个包围该套的一个环之间，该环本身以扣接方式固定在相对的部件即壳上。这样可以使操纵套和壳分开制造。但材料桥也可以设置在壳上，环形固定件可以通过连接或其它方式装在相对的可移动部件即泵缸或操纵套上。
为了能将泵缸装入排出装置中(泵缸中含有介质并且出于防止扩散和由于兼容性方面的原因而通常是用玻璃制作的)，底壳部分最好与一个至少部分安纳泵的并具有排出口的接头部分例如通过扣接方式连接起来。
多个材料桥均匀地在相互连接的部件的周向上分布是有利的，以便避免操纵时的歪斜。这些材料桥可以有利地设置在一个区域中，在该区域中，其中的一个部件例如操纵套有它的端缘边，而其它的操纵部件则从其上方或外侧开始。在此处实际上构成一个位于相互作用的由注塑制成的工件之间的分离面，在这些部件之间剩下的是尖锐毛刺形式的材料桥，但具有被控制的预定的断裂力。
为了在预定的断裂力作用下可靠地分离材料桥，可以在操纵时相互作用的部件中的一个部件上最好在基体上设置一个用于分离材料桥的切缘。它例如可以是与底壳部分连接的接头部分的一个内缘边。而当没有这个切缘时，则主要用剪切力切断预定的断裂点是有利的，此时，采用具有高断裂延伸率的材料也是有利的，材料桥采用连接片的形状也是合适的。
在另一个实施例中，启封识别器在击穿构成泵柱塞的柱塞的针的区域中通过一个在所说击穿之前产生增大的阻力的针结构构成。因此，在通过击穿而开始泵行程之前，有意地将一个控制的阻力加在针上。在采用针结构下，其主要目的是用尽可能的最小力穿透柱塞，与采用针结构的情况不同，此处则是有意地接受一阻力。但应该注意，击穿是在没有部件从柱塞上拆除的情况下进行的，从而这些部件不会掉入介质中而堵塞出口喷嘴。
针例如可以用塑料加工制成，并且是与一个否则是活动的泵部件一起加工，这样例如可以避免由于引进一个钢针造成的额外费用。虽然针由于其具有的功能而具有较大尺寸时，在针中设置内槽道不会有很大的问题，但是如果针具有用于介质的侧面导槽，例如它有一个十字形横截面时，则对于加工来说更加简单。用于将介质通过柱塞进行引导的槽道此时本身对外是封闭的。此时将被击穿的柱塞的底置于一个包围针并由此限制槽道的凹陷的端部处则是有利的。柱塞的一个上表面可以与泵上的一个相应的部件配合作用，以便在此处也对外密封。
在针挤入该凹陷中时，可以产生启封识别器所必需的反压力，并通过先前所述的记号或其它措施可以看出泵是否已经被启动。
这些和其它的特征除了从权利要求书得到外，还从说明书和附图中得出，其中，各个特征可以单独地或组合地在本发明的实施例中和在其它领域中进行实施，可以展示此处要求保护的一些有利的独立的可保护的结构。
                        附图简述
图1是一个通过排出装置的纵剖面图，装置有一个启封识别器；
图2是一个沿图1中箭头Ⅱ方向的视图；
图3是图2的一个局部放大的剖面图；
图4是沿图2中的Ⅳ线的一个截面图；
图5是图1的排出装置的一个改型实施例的纵剖面图；
图6是图5的局部详图；
图7是一个沿图5中箭头Ⅶ方向的视图；
图8是排出装置的另一个实施例的纵剖面图；
图9是图8的局部详图；
图10是一个沿图9中X线的横截面图；
图11是通过一个实施例的部分纵剖面图，该实施例中有一个成形的启封识别环。
                      实施例描述
图1中示出的排出装置11有一个由两部分构成的基体12。它包含一个底壳部分13，该底壳部分13有一个带有两个操纵凸肩14和一个与凸肩相连的壳15的象肩章的形状。底壳部分13是平的或平椭圆形的，其最大延伸部位于图纸平面中，而在其横向上具有较小的尺寸。壳15在图1的右手侧和左手侧较长，并且在其大致平行于图面的两侧具有一个切口16，它是向下敞开的。
在底壳部分13上注塑加工了一个整体件的操纵套17，它位于从部件13向上突出的一个接头18的下部内侧上。在底壳部分13和操纵套17之间的这种整体联接是通过材料桥19进行的，如图2-4所示。在所示的实施例中，在操纵套17的一个上凸缘21的外缘边和接头18的内部中的一个内凸缘突出部22之间的间隙20是由三个薄连接片桥接的，这些薄连接片是三角形的，其顶端成形于片板22上，从而形成预定的断裂点。从加工的观点上来看，由于是相应很小的切口，它们几乎不超过通常的毛刺的大小，因此它们可以成形在两个注塑部件的分离面上，两个注塑部件一方面构成壳15内部中的空间23，另一方面构成接头18中的空间。相应地，三个周向均匀分布的材料桥19则位于一个由操纵凸肩14的内侧或底部以及凸缘21的上缘边构成的平面中。
操纵套17有内肋24，从操纵套17的底25看起，内肋82占操纵套17的长度的3/4。在操纵套17上还支撑一个泵缸27的底26，泵缸27具有一个大致圆筒形的、底部封闭的套的形状，该套是玻璃制造的，它有一个上侧凸缘28。它同时构成要被排出介质29的贮存容器和泵缸。它的内周面则构成一个柱塞31的滑道30，柱塞31是一种橡胶或类似材料制作的柱塞结构。它的纵截面是H形的，是一个厚壁的管，其外壳构成柱塞的滑动面，带有一个中央封闭板32用于在横向上封闭管的内部，从而在封闭板32的上面和下面构成凹陷33，这些凹陷33可以是锥形的。
柱塞31支持在气密地密封的介质29上，进行充填时可以有夹带的空气或没有空气。泵缸在一微小的压力下插入操纵套的上部，其大部分向上延伸并超过操作凸肩14，穿过接头18，进入一个联接部分34，它也可以是一种管接头的结构。它是一个指形部分，有一个沿泵轴线35方向延伸的、大体圆柱形或稍带锥度的轴，轴的上部有一个球形倒圆部分。在该倒圆部分的中央设置为通过喷嘴形式的排出口36。该排出口也可以设置用于其它排出形式，例如，用于定量排出液态或糊状介质，或者具有其它形状，以便使排出能更好地适应任何一个物体上的开口形状。因此，接头部分34和底壳部分分开制造也是有利的，用一个例如带有三个接合在开口中、设有钩状头的按扣固定件37将接头部分34固定到底壳部分上，接头部分34位于接头18的中心上，为了防止移掉接头部分34，可以将按扣固定件37设计成自锁结构。一个保护套38保护接头部分34不受污染。
在接头部分34的内部有一个柱塞杆部分39，它有一个内排出槽道40并插入一个沿向内方向成形于接头部分34的上端上的套筒41中。在柱塞杆部分39中装有一个针42，其结构是一个向下倾斜地切削的空心钢针，例如，通过注塑或者挤压进入一个带有相应保持肋的开口中。
除了钢针42以外，柱塞31用橡胶材料制造，泵缸/介质贮存容器用玻璃材料制造，其它所有泵部件都是塑料注塑件。
在制造时，在包围着底壳部分13和操纵套17的部件中，将泵缸27从上方插入在操纵套17形成的凹陷43中。泵缸27中有通过柱塞31紧密密封的介质29。
随后安装接头部分，其上已经预先组装了柱塞杆部分和针42，它接合到底壳部分中并用按扣固定件37固定。这样，在安装了保护套38后，排出装置就组装好了。
为了使用，使用者将保护套38去掉，随后将排出装置抓在三个手指之间，其中两个手指放在凸肩14上，拇指放在操纵套17的底25上。此时拇指插入窗口式的切口16中，并且有足够的操纵活动间隙。排出口36对准相应的位置，并通过对操作套加一个大的压力而建立这样一个操作压力，使得由材料桥19形成的预定的断裂点断裂或剪切断开，从而操作套能和泵缸一起向上运动。由于先前建立的大的压力，这种运动的速度很大，它保证了排出行程的快速进行。泵缸朝着针42向上移动，从而针42撞穿柱塞的中央连接片32，但由于柱塞材料的弹性，中央连接片32会马上密封地贴紧在针42的外表面上。只有通过结构为空心针的针42的内部槽道，介质才能向上通过排出槽道40和排出口36排出并且由此处喷出或相应地定量排出。柱塞杆部分39的下边缘可以啮合在柱塞31上表面上，由此与柱塞产生一个直接的压力连接，柱塞沿滑道30向下运动，将介质输送到排出口。针的长度不能长到超出柱塞31的下边界，从而保证近似完全排出在某些情况下是非常昂贵的介质。
因此，本排出装置可以按计划地和精确计量地排出敏感的和昂贵的物料。通过与材料断裂一起工作的启封识别器，可以在任何时间检查其完好状态，保证以足够大的压力完全输送介质。该装置易于制造和装配，并易于与各种条件例如不同的接头形状相适配。启动后，包含泵缸27和操纵套的组件松开，必要时可以向下拉出。泵缸27和柱塞31可以拆除，剩余部分除了小针以外可以用一种材料制造，例如塑料，从而可以相应地处理掉。
在图5所示的实施例中，除了以下的不同处之外，所有部件和功能都与图1至图4中的相同。
如图7所示，材料桥19设计成条形片，因此没有图2和图3中的三角形材料桥的那种明显的几乎为点状的断裂点。但是，为了保证干净精确的分离，设置了一个切缘55，它在所示的实施例中成形于接头部分34的下内边缘上。接头部分34以一个环形袋的形式接合在底壳部分13的接头18上。
在未启动状态下，切缘55支持在材料桥上或稍突出于其之上。启动时，材料桥被挤压向切缘55而被切削(切断)，如果材料有大的断裂延伸性则这种情况尤其有利。切缘结构也可以设置在其它泵部件上，并和其它材料桥形状一起使用。在这之前示出了三个周向材料桥的结构，这只表示了一种能进行无歪斜的启动的有利结构，而不必设置太多的材料桥。但是也可以选择另一种数目的材料桥。
就基体12的形式结构而言，图8示出的实施例基本上与前面所述的相同。但是在该实施例中，带有底壳部分13和接头部分34的基体12是用一种塑料部件制造的。在接头部分34上联接有一些向下伸入到空间23中的固定夹44，固定夹44的端部有倒钩式闭锁凸起45。
操纵套17有一个位于中间的底46取代下部的底25，该底46限制了安置泵缸27和一个外部导向凸缘47的腔43的边界，外部导向凸缘47接合在固定夹44的基本上轴向指向的内侧上，固定夹44布置在接头部分34的内表面的延长部分上。
构成排出口36的啧嘴是在喷嘴和柱塞杆插件48之间构成的，插件48位于一个伸展到泵缸的套筒41中，套筒41成形于接头部分34的内部，柱塞杆插件48被压入其中，它有一个侧面排出槽40，在其上端面有相应的螺旋槽构造，这些构造属于涡旋喷嘴。在柱塞杆插件的下侧上加工有和柱塞杆插件一样由塑料制成的针42。它向下渐尖地伸展，或者带有一个切缘，并具有从图10中可以看到的十字形横截面。在十字形肋之间构成槽49。
如尤其从图9可以看到，针具有这样大的外尺寸，即它只能在挤压下才能进入柱塞31上的凹陷33中。
所有的其余部件都和前面的实施例中的相同，并在图5-7中标有与图1-4中的标号相同的标号。
在该实施例中，组装是通过将两个预先组装在一起的组件插接在一起而完成的，即，一个是其中压入了柱塞杆插件48的基体12，另一个是包括操纵套17和插在操纵套17中的充满并密封的泵缸27的组件。插入过程可以从底部沿轴向进行，直到导向凸缘47接合在闭锁凸起45的后面上。
在启动时，压力施加到操纵套17的下端上。如WO92/00812所述，必须克服由接合部件44,47之间的静摩擦力产生的力，针42必须在柱塞变形的情况下压入柱塞中，直到穿过封闭片32。这需要相当大的启动压力，该启动压力有意选择得要高于在正常情况下穿过封闭片32所需的力。在针的压力下，柱塞不能被进一步压入泵缸中，因为介质通常是不可压缩的。只有在穿透封闭片之后介质才能向上通过槽道49出来。在此期间，由凹陷33的内壁并通过套41的下表面50接合在闭锁柱塞31的上边缘51上而将槽道49对外密封，从而介质通过排出槽40引到排出口36。
图11示出一个实施例的一个纵截面的放大图，其中壳13和接头部分34如图8中那样是做成一个整体件。其它方面在结构上是与图1和图5相似的。相同的部件采用相同的标号，并且参见前面对这些部件和其作用的描述。
在装有贮存容器27的操纵套17上，有一个L形截面的封闭环结构的固定件60设置在其外侧上，它由几个材料桥19连接到操纵套17上，材料桥具有这样的结构和大小，即它们在启动压力下会被撕开，从而使环与操纵套分开。固定件60、操纵套17和材料桥19都是用塑料注塑的整体件。
固定件60用一个扣接件61固定到壳13上。固定件通过其轴向臂对中在接头部分34的内侧面上，而向外指向的臂扣入一个在操纵凸肩14和接头部分34之间的过渡处的凹陷中。
在组装时，操纵套与构成泵缸的贮存容器27装在一起。可以用一个组装工具压图11中的操纵部件60的下部接合面63，从而扣锁接头61扣接时不会有这样的危险，即不会损坏由材料桥构成的启封识别器。相反，当将套向上运动时，材料桥19会撕开，操作套可以和泵缸/贮存容器27一起按前述方式实施泵行程。操作套17一方面在环形固定件60中导向(在被撕开的材料桥之间)，另一方面在接头部分34的内连接片62上导向。泵缸/贮存容器27的一个外凸缘也是这样进行导向的。这样就防止了操纵部件的倾斜。材料桥19也可以做成分裂的或贯通的薄膜连接的结构。
固定件60在扣接接头61中沿轴向和径向有一定的间隙，由此可以使操纵套17转动(有意地或无意地)，而不会破坏启封识别器。相反，扣接接头应当足够牢靠，以便在向下拉出操纵套17时不会撕开启封识别器，这样保证不会发生非人愿地操纵计量装置的含量。
因此，可以认识到，设置一个启封识别器，它要求一个大于在简单针的情况下所需要的、破坏材料的启动力，以便打开介质贮存容器27。这通过导向凸缘47和固定夹44之间的摩擦力得到支持，固定夹44在克服静摩擦力之后进入滑动状态，因此释放出较大比例的所用的启动力，使这部分力用于克服其它的阻力。

Claims (20)

1．用于可流动介质(29)的排出装置，具有一个用于安置一个介质贮存容器的基体(12)和一个用于在单行程中排出的柱塞泵，该柱塞泵有一个可移动地导向在一个柱塞滑道(30)上的泵柱塞(31)和一个由一个泵缸(27)和一泵柱塞(31)限定的、经由一排出槽道(40)与排出口(36)相连的泵室，上述泵柱塞由一个可由一针(42)穿透的、对介质贮存容器密封封闭的柱塞组成；其中，柱塞连同构成介质贮存容器的泵缸(27)通过作用在操作面(25)上的操作力而可移向上述的针，其特征在于，至少一个构成启封识别器并保证足够操作力的材料桥(19,32)可由操作力破坏，其中，材料桥的破坏先于泵柱塞(31)在泵缸(27)中的运动。
2．按权利要求1的排出装置，其特征在于，启封识别器由在至少一个可以与泵缸(27)一起运动的泵部分(17,27)和一个与基体(12)连接的壳部分(13)之间的至少一个材料桥(19)构成。
3．按权利要求2的排出装置，其特征在于，材料桥(19)是通过壳和泵部分(13,17)的一个整体件结构形成的。
4．按权利要求2或3的排出装置，其特征在于，在壳或泵部分(13,17)上的材料桥(19)上设置一个环形的固定件(60)，它以扣接方式装配到泵或壳部分(17,13)上。
5．按权利要求4的排出装置，其特征在于，泵部分(17)有一个由固定件(60)和一个接头部分(34)的内连接片构成的导向部分。
6．按权利要求4的排出装置，其特征在于，固定件(60)有一个用于一个装配件的接合面(63)，该装配件将泵部分压入壳部分(13)上的闭锁部件(61)中。
7．按权利要求1的排出装置，其特征在于，材料桥(19)是在一个设有操纵凸肩(14)的基壳部分(13)的内部构成的。
8．按权利要求7的排出装置，其特征在于，基壳部分(13)由锁扣方式与一个至少部分地安置泵并有排出口(36)的接头部分(34)相连。
9．按权利要求1的排出装置，其特征在于，材料桥(19)成形于保持和部分地安置泵缸(27)的操纵套(17)上。
10．按权利要求1的排出装置，其特征在于，多个材料桥(19)以相同的周向间距基本上设置在一个平面中。
11．按权利要求1的排出装置，其特征在于，至少一个材料桥(19)设计成一个与壁连接的顶尖的形状。
12．按权利要求1的排出装置，其特征在于，材料桥(19)是在操纵套(17)的一个上边缘和一个在底壳部分(13)中向下指向的边缘的区域中构成的。
13．按权利要求1的排出装置，其特征在于，在操纵泵时相互作用的部件中的一个部件上，在基体(12)上设有一个使材料桥(19)分裂的切缘(55)，位于接头部分(34)的一个内下缘边上。
14．按权利要求1的排出装置，其特征在于，启封识别器是在一个击穿构成柱塞的泵柱塞(31)的针(42)的区域中有一个产生抵抗击穿而增大阻力的针结构构成的。
15．按权利要求14的排出装置，其特征在于，针(42)有用于引导介质的侧面槽道并且有十字形的横截面。
16．按权利要求14的排出装置，其特征在于，针(42)用塑料制造，成形于基体(12)或一个与之相连的塑料部件(48)上，并在冲透柱塞(31)中的闭锁连片之前，在压力密封状态下以其外表面穿透柱塞中的一个凹陷(33)，此时一个接在针(42)上的凸肩(50)密封地贴紧在柱塞(31)的一个表面(51)上。
17．按权利要求14的排出装置，其特征在于，针(42)顶端上有一个两面楔形状和/或一个比泵缸的1/6直径，或1/4直径大的直径。
18．按权利要求1的排出装置，其特征在于，在一个可以与泵缸(27)运动的部分或操纵套(17)上，设有一个与基体(12)上的一个记号相配合的记号，在泵启动时两个记号相对移动，并且记号至少是部分地由结构部件构成。
19．按权利要求1的排出装置，其特征在于，在为了操纵而可以相互相对地运动的部件通过启封识别器固定在这个启封识别器位置和由介质排出开始确定的排出开始位置之间有一个确定一个空隙的间隔。
20．按权利要求18的排出装置，其特征在于，所述结构部件是壳的缘边。
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