DE102006007747A1

DE102006007747A1 - Dosiereinrichtung

Info

Publication number: DE102006007747A1
Application number: DE200610007747
Authority: DE
Inventors: Arnold Neuhold
Original assignee: L & N Plast Vertriebs GmbH; L and N PLAST VERTRIEBS GmbH
Current assignee: L & N Plast Vertriebs GmbH; L and N PLAST VERTRIEBS GmbH
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-30

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum dosierten Abgeben von fließfähigen Massen, mit einem Gehäuse (11, 12), das eine Kammer zum Aufnehmen einer fließfähigen Masse und eine Abgabeöffnung (13) aufweist; einer in dem Gehäuse verschiebbar gelagerten Kolbenstange (17) und einem in der Kammer axial verschiebbaren Dosierkolben (14). Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierkolben (14) über eine Durchgangsbohrung (16) auf der Dosierstange (17) geführt ist und mit der Dosierstange in axial veränderbarem Eingriff steht, um den Dosierkolben (14) in der Kammer zu verschieben. Durch die veränderbare Relativposition zwischen Kolben und Kolbenstange bedarf es einer besonderen Dichtung. Die Dichtung kann länglich schlauchförmig ausgestaltet sein und umgibt die Kolbenstange (17) wenigstens teilweise. An ihrem abgabeseitigen Ende ist sie abdichtend an der Kolbenstange (17) und an ihrem entgegengesetzten Ende abdichtend an dem Dosierkolben (14) festgelegt. Alternativ kann die Dichtung integral mit dem Kolben ausgestaltet sein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum dosierten Abgeben von fließfähigen Massen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und insbesondere zum Abgeben mehrerer Dosen der fließfähigen Masse aus der gleichen Einrichtung. Bei der fließfähigen Masse handelt es sich insbesondere um eine Flüssigkeit oder eine viskose Masse, zum Beispiel in Form von Arzneimitteln für Mensch und Tier, Nahrungsmittelkonzentraten oder Körperpflegemitteln.

Eine eingangs erwähnte Dosiereinrichtung ist beispielsweise aus der WO 94/26331 bekannt, welche die Grundlage für den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bildet. Bei der dort offenbarten Dosiereinrichtung ist eine Flüssigkeit in einer Karpule enthalten. Ein in der Karpule axial beweglicher Kolben liegt mit einer Stirnseite an einer mit Rastvorsprüngen versehenen Kolbenstange an. Die Rastvorsprünge sind derart angeordnet, dass sie jeweils einer Dosis entsprechen. Jedoch ist die in der WO 94/26331 offenbarte Vorrichtung in Längsrichtung, d.h. in Axialrichtung, zumindest im Anfangsstadium, d.h. vor dem Abgeben der ersten Dosis, sehr lang bzw. groß.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Dosiereinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie in Bezug auf ihre axiale Baulänge reduziert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass die Kolbenstange den Dosierkolben durchdringt und der Dosierkolben in Axialrichtung auf der Kolbenstange „wandern" kann, d.h. die Relativposition zwischen Dosierkolben und Kolbenstange in Axialrichtung veränderbar ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Einrichtung zum dosierten Abgeben von fließfähigen Massen ein Gehäuse, das eine Kammer zum Aufnehmen der fließfähigen Masse und eine Abgabeöffnung aufweist. Das Füllvolumen einer derartigen Kammer beträgt üblicherweise wenige Milliliter. Das Gehäuse kann zum Beispiel aus einer die Kammer bildenden Karpule sowie einer Betätigungseinrichtung (Betätigungsmechanismus) bestehen. Diesbezüglich sei angemerkt, dass es sich bei der erfindungsgemäßen Einrichtung um eine Einwegvorrichtung handeln kann. Andererseits ist es denkbar, die Karpule austauschbar zu gestalten und die Betätigungseinrichtung des Gehäuses wieder zu verwenden, so dass eine mehrfach verwendbare Vorrichtung geschaffen wird. Die Abgabeöffnung des Gehäuses definiert die Öffnung, durch die die fließfähige Masse abgegeben wird, wobei diese auch durch eine Injektionsnadel gebildet werden kann. Weiter umfasst die erfindungsgemäße Einrichtung eine in dem Gehäuse axial verschiebbar gelagerte Kolbenstange. Insbesondere läuft die Kolbenstange zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, durch die Karpule und dient vorteilhafterweise auch dem Verschließen der Abgabeöffnung (siehe später). Um die fließfähige Masse aus der Einrichtung abzugeben, ist in d_er Kammer ein axial verschiebbarer Dosierkolben vorgesehen, dessen Axialverschiebung durch eine Axialverschiebung der Kolbenstange bewirkt wird. Der Kolben kann auf verschiedenartige Weise gegenüber der Kammerinnenwand abdichten, damit die Masse nicht unbeabsichtigt aus der Kammer austreten kann. Bei gefüllter Kammer (Anfangsstadium) ist der Dosierkolben im Bereich eines Betätigungsendes der Kammer angeordnet und begrenzt einen mit der Masse gefüllten Raum, wobei im Bereich des anderen abgabeseitigen Endes der Kammer die Abgabeöffnung ausgebildet ist. Unter dem Begriff Betätigungsende ist das Ende zu verstehen, an dem die Betätigung der Einrichtung erfolgt, d.h. der Betätigungsmechanismus angeordnet ist. Um die axiale Baugröße der Vorrichtung zu reduzieren weist der Dosierkolben eine Durchgangsbohrung auf, durch die die Dosierstange verläuft, d.h. der Dosierkolben ist über diese Durchgangsbohrung auf der Dosierstange geführt. Des weiteren steht der Dosierkolben zum Verschieben in der Kammer und Abgeben der Masse mit der Dosierstange in axial veränderbarem Eingriff. Mit anderen Worten ist der Dosierkolben in axial unterschiedlichen (Relativ-)Positionen an der Kolbenstange festlegbar, um das Ausgeben mehrerer Dosen aus der gleichen Einrichtung zu ermöglichen. Vorteilhafterweise ist der axiale Eingriff nur in einer Axialrichtung veränderbar.

Problematisch bei dieser ausgestaltung ist insbesondere, dass zwischen dem Dosierkolben und der Kolbenstange eine weitere Abdichtung der Kammer erfolgen muss. Demnach besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin die die fließfähige Masse enthaltende Kammer zwischen Dosierkolben und Kolbenstange ausreichend abzudichten, insbesondere wenn die Dosier- und Kolbenstange eine inhomogene Oberfläche hat.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Bereich zwischen der Durchgangsbohrung des Dosierkolbens und der Kolbenstange mittels einer länglichen, schlauchförmigen Dichtung abgedichtet, die die Kolbenstange wenigstens teilweise umgibt und an ihrem abgabeseitigen Ende abdichtend an der Kolbenstange und an ihrem entgegengesetzten Ende (Betätigungsende) abdichtend an dem Dosierkolben festgelegt ist. In diesem Zusammenhang bedeutet „länglich, schlauchförmig", dass die Dichtung flexibel ist und eine axiale Erstreckung aufweist, die größer ist als ihr Durchmesser.

Wie bereits zuvor erwähnt, wandert der Dosierkolben beim Abgeben mehrerer aufeinanderfolgender Dosen auf der Kolbenstange in Axialrichtung hin zum abgabeseitigen Ende der Kolbenstange, d.h. das kolbenseitige Ende der Dichtung wandert zu seinem an der Kolbenstange festgelegten Ende. Mit anderen Worten schiebt sich die Dichtung beim Ausgeben jeder Dosis immer mehr zusammen. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass die Dichtung eine faltenbalgähnliche Form aufweist, so dass sich die Dichtung ordentlich zusammenlegt bzw. -faltet. Alternativ ist es auch denkbar, die Dichtung aus einem elastisch dehnbaren Material zu bilden und in einem Ausgangszustand (Anfangsstadium) der Einrichtung, d.h. bei vollständig befüllter Kammer, in einem elastisch gedehnten Zustand an der Kolbenstange und dem Kolben festzulegen. Bewegt sich der Kolben in Richtung des abgabeseitigen Endes der Kolbenstange, zieht sich die Dichtung dann immer weiter zusammen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform verschließt die Kolbenstange in einer Schließstellung die Abgabeöffnung, wie es bereits oben erwähnt wurde. Dabei ist es bevorzugt, dass das abgabeseitige Ende der Dichtung derart ausgestaltet und an der Kolbenstange festgelegt ist, dass durch die gleiche Dichtung auch die Abdichtung an der Abgabeöffnung, d.h. zwischen der Kammer und der Abgabeöffnung bewirkt wird. Vorteilhafterweise kann dies dadurch erreicht werden, dass die Dichtung die Kolbenstange zwischen Kolben und abgabeseitigem Ende der Kolbenstange vollständig umschließt bzw. umgibt.

Bewirkt die Kolbenstange gleichzeitig auch das Verschließen der Abgabeöffnung, so ergibt sich die Problematik, dass beim Abgeben der fließfähigen Masse aus der Kammer, d.h. der axialen Verschiebung der Kolbenstange in Richtung der Abgabeöffnung, die Abgabeöffnung im Verlauf des Ausgebens immer weiter verschlossen wird, bis sie vollständig verschlossen ist. Während dieses Vorgangs baut sich dementsprechend ein gewisser Überdruck in der Kammer auf, der das Abgeben der Masse aus der Kammer bzw. das axiale Verschieben der Kolbenstange erschwert. Zu diesem Zweck ist es besonders bevorzugt, dass zwischen der länglich schlauchförmigen Dichtung und der Kolbenstange ein Kompensationsraum bzw. Zwischenraum gebildet wird. Steigt der Druck in der Kammer, kann das Volumen der Kammer durch verändern des Volumens des Kompensationsraums aufgrund der Flexibilität der Dichtung reduziert werden und der Überdruck wird abgebaut bzw. entsteht erst gar nicht.

Wie zuvor erwähnt, ist neben der Dichtung zwischen Durchgangsbohrung des Dosierkolbens und Kolbenstange auch eine Abdichtung des Dosierkolbens gegenüber der Kammerinnenwand zu bewirken. Dies kann einerseits durch ein separates am Kolben festgelegtes Dichtelement bzw. eines Dichtringes erfolgen, und andererseits dadurch, dass der Kolben aus einem elastischen Material gebildet und mit einer Dichtlippe versehen ist. Vorteilhafterweise wird jedoch auch diese Abdichtung durch die erfindungsgemäße längliche schlauchförmige Dichtung vorgenommen, die zu diesem Zweck einen Aufnahmeabschnitt aufweist, in dem der Dosierkolben wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, aufgenommen ist, wobei dieser Aufnahmeabschnitt dichtend an der Kammerinnenwand anliegt, d.h. zum Beispiel entsprechend anliegende Dichtlippen umfasst.

Eine alternative Ausgestaltung zu der länglich schlauchförmigen Dichtung besteht darin, dass der Dosierkolben im Bereich der Durchgangsbohrung eine integral ausgebildete elastische Dichtlippe aufweist, die abdichtend an der Kolbenstange anliegt. Diese elastische Dichtlippe kann zum Beispiel an dem Kolben angespritzt sein. Bevorzugterweise besteht jedoch der gesamte Kolben aus einem elastischen Material, so dass die Abdichtung zwischen Kolben und Kammerinnenwand sowie auch die Abdichtung zur Kolbenstange durch ein einziges Element ermöglicht werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Kolbenstange in Axialrichtung mehrere Eingriffabschnitte bzw. Rastabschnitte auf, mit denen der Dosierkolben jeweils zum Abgeben einer Dosis in Eingriff kommt. Diese Eingriffabschnitte sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie eine Axialbewegung des Dosierkolbens auf der Kolbenstange nur in einer Richtung zulassen. Beispielsweise sind die Eingriffabschnitte durch mehrere aneinandergereihte kegelstumpfförmige Abschnitte gebildet, die sich zum betätigungsseitigen Ende, d.h. dem dem abgabeseitigen Ende der Kolbenstange entgegengesetzten Ende, hin verjüngen. Die Eingriffabschnitte können in Axialrichtung gleich beabstandet sein. Ist jedoch die länglich schlauchförmige Dichtung vorgesehen, so besteht darüber hinaus die Problematik, dass sich das Volumen in der Kammer mit dem zusammenschieben der Dichtung ändert. Bei gleich beabstandeten Eingriffabschnitten wäre es daher nicht möglich, stets die gleiche Dosis abzugeben. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass die Eingriffabschnitte in Axialrichtung in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sind und vorzugsweise in stetig kleiner oder größer werdenden Abständen, damit eine stetig gleichbleibende Dosiermenge gewährleistet ist.

Für den Eingriff mit den Eingriffabschnitten weist der Dosierkolben wenigstens zwei, vorzugsweise vier Klauen auf, die in dem veränderbaren Eingriff mit den Eingriffabschnitten der Kolbenstange stehen. Diese Klauen können durch ein separates Element gebildet werden, das in einen Aufnahmeabschnitt des Kolbens eingesetzt und somit an diesem angebracht wird. Damit die Klauen in veränderbaren Eingriff mit den jeweiligen Eingriffabschnitten kommen können, müssen die Klauen um einen Drehpunkt senkrecht zur Axialrichtung federnd ausgestaltet sein.

Eine alternative Ausgestaltung zu den Eingriffabschnitten besteht darin, die Kolbenstange als Gewindestange auszubilden, die in Gewindeeingriff mit dem Dosierkolben steht. D.h. die Kolbenstange weist ein Außengewinde auf und der Kolben im Bereich der Durchgangsbohrung ein Innengewinde. Durch Verdrehen der Kolbenstange kann daher die Position des Kolbens relativ zur Kolbenstange in Axialrichtung verändert werden. Dabei ist der Kolben im Wesentlichen drehfest in der Kammer angeordnet. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass wenigstens die Kammerinnenwand einen ovalen oder mehreckigen, polygonalen Querschnitt aufweist, an den der Kolben angepasst ist. Es kann allerdings auch bei einem kreiszylindrischen Querschnitt und bei einem bevorzugt in Drehrichtung des Kolbens hohen Reibbeiwert der Reibungswiderstand so hoch gestaltet werden, dass sich der Kolben gleichfalls nicht mitdreht, wenn zur Verstellung der Relativstellung zwischen Kolben und Gewindestange diese relativ zum Kolben gedreht wird. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Dosiermenge variabel einstellbar ist, d.h. einmal eine größere und das nächste mal eine geringere Dosis abgegeben werden kann.

Die länglich schlauchförmige Dichtung bzw. wenigstens die Dichtlippe des Kolbens zum Abdichten des Kolbens gegenüber der Kolbenstange bestehen vorzugsweise aus Silikon und zumindest der Teil des Gehäuses, der die Kammer bildet, d.h. die Karpule, besteht aus Glas. Dadurch wird ermöglicht, die vorliegende Einrichtung auch für medizinische Zwecke zulassen zu können.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
In den Zeichnungen zeigen:
1a-c eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in a) einer Vorderansicht, b) einer Seitenansicht, und c) einem Schnitt entlang der Linie A-A in 1a;
2a-d die Dosiereinrichtung aus 1 in verschiedenen Betriebsstadien, wobei 2d eine Vergrößerung des in 2c dargestellten Bereichs ist;
3a-b eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in a) einer Vorderansicht und b) einem Schnitt entlang der Linie A-A in 3a.
Erste Ausführungsform
Die in 1 und 2 dargestellte Dosiereinrichtung umfasst ein Gehäuse 10 mit einer Karpule 11 sowie einer Betätigungseinrichtung (Betätigungsmechanismus) 12. Die Karpule 11 weist an ihrem abgabeseitigen Ende eine Abgabeöffnung 13 auf. In der Karpule ist ein axial verschiebbarer Dosierkolben 14 vorgesehen. Die die fließfähige Masse enthaltende Kammer wird durch die Innenwand der Karpule 11 gebildet und ist zwischen dem Kolben 14 und der Abgabeöffnung 13 gebildet. Der Kolben 14 weist eine Durchgangsbohrung 16 auf, durch die eine Dosierstange 17 tritt. Der Dosierkolben 14 weist einen Kolbenkörper 18 auf, der einen Aufnahmeabschnitt besitzt in den federnde Klauen 19 eingesetzt sind. Alternativ können diese Klauen jedoch auch integral mit dem Kolbenkörper 18 ausgebildet sein. Wesentlich ist nur, dass die Klauen 19 um eine senkrecht zur Axialrichtung der Kolbenstange verlaufende Schwenkachse zurückfedernd verschwenkbar sind (siehe 2d).
Die Kolbenstange 17 weist mehrere Eingriffabschnitte 20 auf, die in Form von mehreren kegelstumpfförmigen Abschnitten ausgebildet sind. Diese Eingriffabschnitte 20 verjüngen sich in einer Richtung von dem abgabeseitigen Ende der Kolbenstange 17 weg in Richtung eines betätigungsseitigen Endes. Dadurch entstehen an der Basis des Kegelstumpfes Rastvorsprünge 21, mit denen die Klauen 19 des Kolbens in Eingriff gelangen. Die Kolbenstange 17 ist an ihrem betätigungsseitigen Ende ferner über einen Schnappmechanismus 22 mit einem Betätigungselement 23 verbunden. Das Betätigungselement 23 ist zylinderförmig und weist eine Abdeckung 24 auf. Die die Kammer bildende Karpule 11 ist mit dem Betätigungsmechanismus 12 verbunden. Das Betätigungselement 23 weist ferner einen Schnapphaken 25 auf, der mit einem Gehäuseteil 26 der Betätigungseinrichtung 12 in lösbaren Eingriff bringbar ist. Ferner weist der Betätigungsmechanismus 12 ein auf der Karpule sitzendes Halteelement 27 auf. Zwischen diesem Halteelement 27 und dem Betätigungselement 23 ist eine Sprungfeder 28 angeordnet. Um den Schnapphaken 25 des Betätigungselement außer Eingriff mit dem Gehäuseteil 26 zu bringen ist dieses darüber hinaus mit einer federnden Lasche 29 versehen, die die Rastnase 25 außer Eingriff mit einer Aussparung in dem Gehäuseteil 26 bringt, so dass die Sprungfeder 28 das Betätigungselement in Axialrichtung und in einer zur Abgabeöffnung entgegengesetzten Richtung verschiebt. Die Kolbenstange 20 und der Betätigungsknopf 23 sind wie zuvor erwähnt über die Schnappverbindung 22 fest miteinander verbunden.
Schließlich ist eine Dichtung 30 vorgesehen, die eine faltenbalgähnliche Form aufweist und einerseits an ihrem abgabeseitigen Ende 31 abdichtend an der Kolbenstange 17 festgelegt ist und an ihrem betätigungsseitigen Ende, d.h. dem entgegengesetzten Ende 32 abdichtend an dem Kolben 14 festgelegt ist. Das abgabeseitige Ende 31 der Dichtung 30 ist dabei derart ausgestaltet, dass es in einem Bereich der Abgabeöffnung in der Schließstellung mit der Karpule 10 in Kontakt kommt, um so in Schließstellung ein Ausströmen der fließfähigen Masse durch die Abgabeöffnung zu verhindern. Darüber hinaus ist die Dichtung an ihrem kolbenseitigen Ende 32 mit einem Aufnahmeabschnitt 33 versehen, in dem der Kolben 14 aufgenommen ist. Dieser Aufnahmeabschnitt 33 umfasst zwei Dichtlippen 34, die sich über den gesamten Umfang erstrecken und an der Innenwand 15 der Karpule 11 anliegen. Durch diese Ausgestaltung der Dichtung werden am abgabeseitigen Ende 31 der Dichtung einerseits ein Durchtritt der fließfähigen Masse zwischen Kolbenstange 17 und Durchgangsbohrung 16 und andererseits, durch die Dichtlippen 34 im Bereich des Umfangs des Kolbens 14, ein Vorbeiströmen der fließfähigen Masse zwischen Kolben 14 und Innenwand 15 der Karpule 11 verhindert. Mit anderen Worten erfolgt die Abdichtung der Kammer gegenüber der Kolbenstange am abgabeseitigen Ende und die Abdichtung der Kammer gegenüber dem Kolben am kolbenseitigen Ende der Dichtung.
Schließlich ist der Bereich der Abgabeöffnung 13 mit einer Abdeckkappe 35 verschlossen.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 die Funktionsweise der oben beschriebenen Dosiereinrichtung erläutert.
1c zeigt die Dosiereinrichtung in einem Ausgangszustand bzw. Anfangsstadium, in dem die Abgabeöffnung 13 durch das abgabeseitige Ende der Kolbenstange 17 verschlossen ist und ein Deckel 35 aufgesetzt ist. Die Kammer ist vollständig mit einer Flüssigkeit, z.B. einem Zeckenmittel für Tiere zur Abwehr von Zecken befüllt. Um eine Dosis der fließfähigen Masse auszugeben, wird die Abdeckung 35 entfernt sowie durch Betätigung des Entriegelungselements in Form der Lasche 29 die Rastnase 25 des Betätigungselement 23 außer Eingriff mit der Aussparung in dem Gehäuseteil 26 gebracht. Dadurch verschiebt die Sprungfeder 28, die sich an dem Halteelement 27 abstützt, das Betätigungselement 23 in Axialrichtung. Da das Betätigungselement 23 in fester Verbindung mit der Kolbenstange 20 steht, wird diese ebenfalls in dem Gehäuse 10 in Axialrichtung verschoben und bewegt sich von der Abgabeöffnung 13 weg, so dass diese geöffnet wird. Dieser Zustand ist in 2a dargestellt. Während der Bewegung der Kolbenstange 20 von der Abgabeöffnung 13 weg rutschen die Klauen 19 des Kolbens 14 an der Umfangsfläche des kegelförmigen Eingriffsabschnitts 20 entlang und rasten hinter die Nase 21 eines ersten Eingriffsabschnitts ein. Der Reibbeiwert des Kolbens ist derart gewählt, dass der Reibungswiderstand zwischen Kolben und Kammerinnenwand größer ist als die Kraft die von der Kolbenstange, beim Verschieben in Axialrichtung durch die Sprungfeder, auf den Kolben ausgeübt wird, so dass sich der Kolben bei diesem Vorgang im Wesentlichen nicht mitverschiebt.
Um eine Dosis der fließfähigen Masse abzugeben, wird das Betätigungselement 23 betätigt, indem es axial in Richtung der Abgabeöffnung 13 verschoben wird. Dadurch wird die mit dem Betätigungselement 23 verbundene Kolbenstange 20 und durch den Eingriff der Klauen 19 mit dem Eingriffsabschnitt 20 der Kolbenstange 17 auch der Kolben 14 in Axialrichtung bewegt, um eine Dosis der fließfähigen Masse auszugeben. Am Ende eines Hubes kommt die Kolbenstange 17 wieder in Eingriff mit der Abgabeöffnung 13 und verschließt diese, wobei die Abdichtung durch das abgabeseitige Ende 31 der Dichtung 30 bewirkt wird.
Dieser Vorgang wird zum Abgeben weiterer Dosen wiederholt, wobei der Kolben jeweils immer wieder über einen zweiten und weitere Eingriffsabschnitte gleitet und mit den entsprechenden Nasen 21 in Eingriff kommt.
In 2b ist der Kolben 14 in einer Position dargestellt, in der er über die Nase 21 des letzten Eingriffabschnitts 20 der Kolbenstange 17 gleitet. In dieser Darstellung zeigt sich, dass sich die Dichtung 30 im Laufe des Ausgebens mehrerer Dosen immer weiter zusammenlegt, was durch die faltenbalgähnliche Form der Dichtung begünstigt wird.
Insbesondere aus 2d wird dabei ersichtlich, dass das Volumen in der durch die Karpule 11 gebildeten Kammer immer kleiner oder größer wird. Damit stets die gleiche Dosis abgegeben wird, ist daher angedacht, die Abstände zwischen den Eingriffabschnitten 20 zu variieren, d.h. sie stetig kleiner oder größer werden zu lassen (nicht dargestellt). Darüber hinaus ist aus den 1c und 2a ersichtlich, dass zwischen der Dichtung 30 und der Kolbenstange 17 ein Zwischenraum bzw. Kompensationsraum 36 vorliegt. Beim Abgeben einer Dosis, d.h. dem axialen Verschieben des Kolbens 14 zusammen mit der Kolbenstange 17 in Richtung der Abgabeöffnung 13 wird die Abgabeöffnung im Laufe des Hubs immer weiter durch die Kolbenstange 13 verschlossen, so dass das Abgeben der fließfähigen Masse immer schwerer werden würde, wenn sich in der Kammer ein Überdruck aufbauen würde. Ein solcher Überdruck entsteht jedoch erst gar nicht, bzw. wird dieser abgebaut indem sich die Dichtung, die aus einem flexiblen Material ist, zusammendrückt und der Zwischenraum 36 zwischen der Dichtung 30 und der Kolbenstange 17 reduziert wird. D.h. das Volumen der Kammer wird vergrößert, so dass kein Überdruck entstehen kann.
2c sowie die Vergrößerung in 2d zeigen das Endstadium der Vorrichtung nach dem letzten Hub. Handelt es sich um eine Einwegvorrichtung, wird die Dosiereinrichtung in diesem Stadium entsorgt. Bei einer Mehrwegvorrichtung müsste die Dosiereinrichtung in ihren Anfangszustand zurückgesetzt und die Karpule 11 ausgetauscht werden.
Zweite Ausführungsform
3 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei sich die Einrichtung hauptsächlich durch die Ausgestaltung der Dichtung unterscheidet. Dementsprechend sind in den 1 und 2 dargestellte Elemente, die eine Entsprechung in den 3a und 3b finden, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Auch sind aus Klarheitsgründen in 3b Elemente weggelassen, die in den 1 und 2 dargestellt sind.
Bei der zweiten Ausführungsform in 3 ist die Dichtung 30 in Form einer länglichen schlauchförmigen faltenbalgähnlichen Ausgestaltung nicht vorgesehen. Vielmehr ist der Kolben 14 aus einem elastischen Dichtmaterial vorzugsweise Silikon gebildet, wobei sich an seinem Außenumfang eine oder mehrere Dichtlippen befinden, die eine Abdichtung zwischen Kolben 14 und Innenwand 15 der Karpule 11 bilden.
Um eine Abdichtung des Dosierkolbens 14 gegenüber der Kolbenstange 17 zu bewirken, weist der Dosierkolben 14 im Bereich seiner Durchgangsbohrung 16 eine elastische Dichtlippe 37 auf, die einen Durchmesser aufweist, der dem kleinsten Durchmesser der Eingriffabschnitte 20 der Kolbenstange 17 entspricht bzw. kleiner ist. Diese Dichtlippe ist elastisch ausgestaltet, so dass sie bei der axialen Verschiebung des Kolbens 14 relativ zur Kolbenstange 17 über die Basisflächen der kegelstumpfförmigen Eingriffabschnitte 20 gleiten kann und im Anschluss hinter die Rastnasen 21 der Eingriffabschnitte 20 zurückfedern, um eine Dichtwirkung bereitzustellen. Zu diesem Zweck ist der Abstand zwischen der Dichtlippe 37 und den Klauen 19 derart gewählt, dass er dem Rastmaß der Rastnasen entspricht und wenigstens dem Abstand zweier Rastnasen 21 zueinander. Daher ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, dass die Eingriffabschnitte 20 in Axialrichtung gleich beabstandet sind.
Die Funktionsweise der Dosiereinrichtung der zweiten Ausführungsform ist entsprechend der, in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform, so dass auf eine Erläuterung diesbezüglich verzichtet wird.
Schließlich sei angemerkt, dass die zweite Ausführungsform bezüglich der Ausgestaltung der Dichtung weniger vorteilhaft ist als die erste Ausführungsform, dennoch aber zufriedenstellende Ergebnisse geliefert hat. Auch sind Kombinationen der beiden Dichtungen denkbar, jedoch weniger bevorzugt.

Claims

Einrichtung zum dosierten Abgeben von fließfähigen Massen, mit einem Gehäuse (11, 12), das eine Kammer zum Aufnehmen einer fließfähigen Masse und eine Abgabeöffnung (13) aufweist; einer in dem Gehäuse verschiebbar gelagerten Kolbenstange (17); und einem in der Kammer axial verschiebbaren Dosierkolben (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierkolben (14) über eine Durchgangsbohrung (16) auf der Dosierstange (17) geführt ist und mit der Dosierstange in axial veränderbarem Eingriff steht, um den Dosierkolben (14) in der Kammer zu verschieben.
Einrichtung nach Anspruch 1, mit einer länglich schlauchförmigen Dichtung (30), die die Kolbenstange (17) wenigstens teilweise umgibt und an ihrem abgabeseitigen Ende abdichtend an der Kolbenstange (17) und an ihrem entgegengesetzten Ende abdichtend an dem Dosierkolben (14) festgelegt ist.
Einrichtung, nach Anspruch 2, bei der die Dichtung (30) eine faltenbalgähnliche Form aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 2, bei der die Dichtung (30) in einem elastisch gedehnten Zustand an der Kolbenstange (17) und dem Kolben (14) festgelegt ist.
Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Kolbenstange (17) in einer Schließstellung die Abgabeöffnung verschließt.
Einrichtung nach Anspruch 5, bei der die Dichtung (30) ferner die Abdichtung zwischen der Kammer und der Abgabeöffnung (13) bewirkt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der die Dichtung (30) die Kolbenstange zwischen Dosierkolben (14) und abgabeseitigem Ende der Kolbenstange (17) vollständig umschließt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der zwischen Kolbenstange (17) und Dichtung (30) ein Zwischenraum (36) besteht.
Einrichtung, nach einem Ansprüche 2 bis 8, bei der der Dosierkolben (14) wenigstens teilweise in der Dichtung (30) aufgenommen ist und die Dichtung (30) dichtend an einer Kammerinnenwand (15) anliegt.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei der der Dosierkolben (14) im Bereich der Durchgangsbohrung (16) eine elastische Dichtlippe (34) aufweist, die abdichtend an der Kolbenstange (17) anliegt.
Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Kolbenstange (17) in Axialrichtung mehrere Eingriffabschnitte (20) aufweist mit denen der Dosierkolben (14) jeweils zum Abgeben einer Dosis in Eingriff kommt.
Einrichtung nach Anspruch 11, bei der die Eingriffabschnitte (20) in Axialrichtung gleich beabstandet sind.
Einrichtung nach Anspruch 11, bei der die Eingriffabschnitte (20) in Axialrichtung in unterschiedlichen Abständen zueinander, vorzugsweise in stetig kleiner oder größer werdenden Abständen zueinander angeordnet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der der Dosierkolben (14) wenigstens zwei Klauen (19) aufweist, die in dem veränderbaren Eingriff mit den Eingriffabschnitten (20) der Kolbenstange stehen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Kolbenstange (17) eine Gewindestange ist und der Kolben (14) über ein Innengewinde in dem in Axialrichtung veränderbaren Eingriff mit der Kolbenstange steht.
Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Dichtung (30) bzw. die Dichtlippe (34) aus Silikon ist.
Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der zumindest der Teil des Gehäuses (11) der die Kammer bildet aus Glas besteht.