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Die
Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zur dosierten Verabreichung
eines fließfähigen Präparates
zusammen mit einem fließfähigen Trägermedium.
Ferner betrifft die Erfindung ein Einwegeventil zum Einsatz in einer
derartigen Dosiervorrichtung, ein Verfahren zum Befüllen einer
derartigen Dosiervorrichtung, ein Präparat zur Verwendung im Rahmen
eines Verfahrens zur oralen Verabreichung dieses Präparats mit
Hilfe einer derartigen Dosiervorrichtung und eine Verwendung einer
derartigen Dosiervorrichtung.
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Eine
Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art ist, beispielsweise
in Form eines Messlöffels,
durch offenkundige Vorbenutzung bekannt. Ebenfalls durch offenkundige
Vorbenutzung bekannt ist eine Variante einer derartigen Dosiervorrichtung
in Form eines Strohhalms, in dem ein Trägerkörper für ein hieran gebundenes, zunächst festes,
aber in Flüssigkeit
lösliches
Präparat
gebunden ist. Derartige Dosiervorrichtungen sind entweder in ihrer
Handhabung unbequem oder nur für
den einmaligen Gebrauch geeignet. Durch offenkundige Vorbenutzung ebenfalls
bekannt sind zweiteilige Dosierspritzen mit einem Spritzengehäuse und
einem Spritzenkolben.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosiervorrichtung
der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass diese bei
einfacher Handhabung insbesondere mehrfach einsetzbar ist.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
eine Dosiervorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass durch Anordnung des Einwegeventils in der Durchgangsöffnung des
Kolbenkörpers
eine Dosiervorrichtung geschaffen werden kann, die nach Art einer Spritze
dosiert und über
die das dosierte Präparat dann
durch das freie Ende des Kolbenkörpers
angesaugt werden kann. Hierbei kann das Präparat insbesondere mit dem
Trägermedium
durchmischt werden. Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung erlaubt
eine exakte Präparatdosierung,
wobei gleichzeitig in einfacher Weise Trägermedium zugemischt werden
kann, welches beispielsweise dem Präparat einen unangenehmen Geschmack
nehmen kann. Zur exakten Dosierung kann die Dosier-Wegstrecke am
Kolbenkörper
insbesondere mit einer Skala markiert sein. Ein Einwegeventil mit
einem erfindungsgemäßen Ventilkörper ergibt
die Möglichkeit
einer Anordnung von Ventilkörper
und Ventilsitz, bei dem der Ventilkörper über die Stegabschnitte elastisch
in einer Schließstellung
vorgespannt ist. Separate Vorspannmittel sind dann nicht erforderlich.
Der Ventilkörper
kann aus Silikon gefertigt sein. Alternativ kann der Ventilkörper auch
aus Gummi oder einem thermoplastischen Elastomer gefertigt sein.
Das Material für
den Ventilkörper
kann eine Shore-Härte
aufweisen, die kleiner ist als 100 A. Beispiele für thermoplastische
Elastomere, aus denen das Einwegeventil gefertigt sein kann, sind
vernetzte thermoplastische Elastomere oder thermoplastische Elastomere
auf Styrolbasis oder elastomermodifizierte Polypropylene.
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Stegabschnitte
nach Anspruch 2 haben sich hinsichtlich ihrer federnden Wirkung
als besonders geeignet herausgestellt.
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Vier
Stegabschnitte nach Anspruch 3 ergeben einen vorteilhaften Kompromiss
zwischen Herstellungsaufwand und federnder Wirkung.
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Eine
Dimensionierung des Ventilkörpers nach
den Ansprüchen
4 bis 7 hat sich als besonders geeignet herausgestellt. Es ergibt
sich ein kompaktes, standfestes und leicht zu reinigendes Einwegeventil.
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Ein
Ventilsitz nach Anspruch 8 führt
zu einem im Kolbenkörper
der Dosiervorrichtung gesicherten Einwegeventil.
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Ein
Sitzabschnitt nach Anspruch 9 ermöglicht eine Anordnung des Ventilkörpers unter
federnder Vorspannung.
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Die
Vorteile eines Einwegeventils nach Anspruch 10, eines Befüllverfahrens
nach Anspruch 11, eines Präparats
nach Anspruch 12 sowie einer Verwendung der Dosiervorrichtung nach
Anspruch 13 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme
auf die Dosiervorrichtung bereits erläutert wurden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Dosiervorrichtung, wobei nicht sichtbare interne
Komponenten gestrichelt dargestellt sind;
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2 in
einer Aufsicht und vergrößert einen Ventilkörper eines
Einwegeventils der Dosiervorrichtung nach 1;
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3 einen
Schnitt gemäß Linie
III-III in der 2;
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4 eine
Aufsicht auf einen als Klemmring ausgeführten Ventilsitz des Einwegeventils
der Dosiervorrichtung nach 1;
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5 einen
axialen Längsschnitt
durch einen einer Durchgangsöffnung
benachbarten und einem Mundstück
entgegengesetzten Endabschnitt einer weiteren Ausführung einer
Dosiervorrichtung mit einer leicht abgewandelten Variante des Einwegeventils
nach den 2 bis 4;
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6 und 7 Momentanpositionen
der Dosiervorrichtung beim Ansaugen eines dosiert zu verabreichenden
fließfähigen Präparates;
und
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8 eine
Momentanposition der Dosiervorrichtung beim Abgeben des Präparates
zusammen mit einem fließfähigen Trägermedium.
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Eine
Dosiervorrichtung 1 dient zur dosierten Verabreichung eines
fließfähigen Präparates 2,
welches in einem in den 6 und 7 dargestellten Präparat-Lagerbehälter 3 bereitgestellt
ist. Mit Hilfe der Dosiervorrichtung 1 wir das Präparat 2 zusammen
mit einem fließfähigen Trägermedium 4 verabreicht,
welches in einem in der 8 dargestellten Trägermedium-Lagerbehälter 5 bereitgestellt
ist.
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Die
Dosiervorrichtung 1 hat einen hohlen Zylinderkörper 6 aus
einem transparenten Kunststoffmaterial, der einen Skalierung 7 aufweist.
Der Zylinderkörper 6 dient
als Vorratsbehälter
für das
Präparat.
An seinem in den 1 sowie 6 bis 8 unteren
Ende weist der Zylinderkörper 6 eine
Zugangsöffnung 8 auf,
in der ein Sieb mit geringer Maschenweite angeordnet ist. Über die
Zugangsöffnung 8 kommuniziert
das Innere des Zylinderkörpers 6 mit der
Umgebung.
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In
dem Zylinderkörper 6 ist
ein Kolbenkörper 9 angeordnet.
Der Kolbenkörper 9 ist
ebenfalls aus Kunststoff. An seinem der Zugangsöffnung 8 im Zylinderkörper 6 zugewandten
Ende hat der Kolbenkörper 9 eine
Umfangswulst 10, die den Kolbenkörper 9 gegen eine
Innenwand des Zylinderkörpers 6 abdichtet.
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Der
Kolbenkörper 9 ist
verlagerbar zwischen einer in den 1 und 6 dargestellten
Ruheposition und einer in den 7 und 8 dargestellten Dosierposition.
In der Ruheposition ist der Kolbenkörper 9 ganz in den
Zylinderkörper 6 eingeschoben. In
der Dosierposition ist der Kolbenkörper 9 bis zu einer
der gewünschten
Dosiermenge des Präparats 2 entsprechenden
Wegstrecke W (vergleiche 7) aus dem Zylinderkörper 6 herausgezogen.
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Der
Kolbenkörper 9 ist
im Wesentlichen hohlzylindrisch aufgebaut und gibt eine Flüssigkeitsverbindung
frei zwischen einer Durchgangsöffnung 11, die
zwischen dem Zylinderkörper 6 und
einem Inneren 12 des Kolbenkörpers 9 angeordnet
ist, und einer Ansaugöffnung 13,
die an einem aus dem Zylinderkörper 6 herausragenden
freien Ende des Kolbenkörpers 9 angeordnet
ist. Dieses freie Ende ist als Mundstück 14 ausgebildet,
welches zwischen der Ansaugöffnung 13 und
einem Griffabschnitt 15 des Kolbenkörpers 9 angeordnet
ist.
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In
der Durchgangsöffnung 11 des
Kolbenkörpers 9 ist
ein Einwegeventil 16 angeordnet, dessen Ventilkörper 17 in
den 2 und 3 und dessen Ventilsitz 18 in
den 4 und 5 vergrößert dargestellt ist. Das Einwegeventil 16 gibt
einen Flüssigkeitsweg
vom Zylinderkörper 6 in
das Innere 12 des Kolbenkörpers 9 frei und sperrt
in der Gegenrichtung, also vom Inneren 12 des Kolbenkörpers 9 hin
zum Zylinderkörper 6,
den Flüssigkeitsweg.
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Der
Ventilkörper 17 hat
einen mit dem Ventilsitz 18 zusammenwirkenden Zentralabschnitt 19 und einen
den Zentralabschnitt 19 umgebenden Ringabschnitt 20.
Den Zentralabschnitt 29 und den Ringabschnitt 20 verbinden
insgesamt vier in Aufsicht in etwa S-förmig verlaufende Stegabschnitte 21.
Der Ventilkörper 17 ist
einstückig
und aus Silikon gefertigt. Die Gestaltung und Anordnung der vier
Stegabschnitte 21 ist derart, dass der Ventilkörper 17 eine vierzählige Rotationssymmetrie
aufweist, also durch Drehung um eine zentrale Rotationssymmetrieachse 22,
die senkrecht auf der Zeichenebene der 2 steht
und mit einer Längsachse
des Zylinderkörpers 6 und
des Kolbenkörpers 9 zusammenfällt, um
jeweils 90° in
sich übergeht.
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Jeder
der Stegabschnitte 21 hat einen Ring-Übergangsbereich 23,
einen Zentral-Übergangsbereich 24 und
einen zwischen diesen verlaufenden Umfangsbereich 25. Die
Abschnitte 19 bis 21 des Ventilkörpers 17 gehen
einstückig
ineinander über.
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Der
Umfangsbereich 25 verläuft
in Umfangsrichtung konzentrisch zum Ringabschnitt 20 in
einem Zwischenraum 26 zwischen dem Ringabschnitt 20 und
dem Zentralabschnitt 19. Über den Ring-Übergangsbereich 23 geht
der Umfangsbereich 25 in den Ringabschnitt 20 über. Über den
Zentral-Übergangsbereich 24 geht
der Umfangsbereich 25 in den Zentralabschnitt 19 über.
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Der
Umfangsbereich hat um die Rotationssymmetrieachse 22 eine
Umfangserstreckung von 90°.
Auch andere Umfangserstreckungen, beispielsweise im Bereich von
60° und
90°, sind
möglich.
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In
radialer Richtung in Bezug auf die Rotationssymmetrieachse 22 hat
der Umfangsbereich 25 eine Stärke R von 0,5 mm. Diese Stärke entspricht dem
Abstand des Umfangsbereichs 25 zum Ringabschnitt 20 einerseits
und zum Zentralabschnitt 19 andererseits.
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In
axialer Richtung, also längs
der Rotationssymmetrieachse 22, hat der Umfangsbereich 25 eine Stärke A von
etwa 1 mm. Diese Stärke
A ist in etwa halb so groß wie
die Stärke
des Zentralabschnitts 19 und wie die Stärke des Ringabschnitts 20 in
axialer Richtung, die jeweils etwa 2 mm beträgt.
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In
Umfangsrichtung um die Rotationssymmetrieachse 22 haben
der Ring-Übergangsbereich 23 einerseits
und der Zentral-Übergangsbereich 24 andererseits
eine Stärke
U, die der Stärke
R des Umfangsbereichs 25 in radialer Richtung entspricht.
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Der
Ventilsitz 18 ist als in den Kolbenkörper 9 einpassbarer
Klemmring ausgeführt.
Der Ventilsitz 18 hat einen in radialer Richtung erhabenen
Umfangsbund 27, der dann, wenn der Ventilsitz 18 in
den Kolbenkörper 9 eingepasst
ist, in eine komplementär hierzu
ausgeformte Umfangsnut (vergleiche 5) in der
Innenwand des Kolbenkörpers 9 eingreift.
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Der
Ventilsitz 18 hat einen hülsenförmigen Sitzabschnitt 28,
der in axialer Richtung, also längs einer
Rotationssymmetrieachse 29, die bei montierter Dosiervorrichtung 1 mit
der Rotationssymmetrieachse 22 zusammenfällt, des
Ventilsitzes 18 über den
sonstigen Ventilsitz 18 übersteht. Im Bereich des Auflagerings
des Sitzabschnitts 28, auf dem der Zentralabschnitt 19 des
Ventilkörpers 17 aufliegt,
ist der Sitzabschnitt 28 sich konisch verjüngend ausgeführt.
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5 zeigt
angedeutet die Zusammenbaulage des Ventilkörpers 17 an einer
leicht abgewandelten Variante des Ventilsitzes 18 in Schließstellung des
Einwegeventils 16. Diese Einbaulage ist dargestellt im
Zusammenhang mit einer Dosiervorrichtung 1, die gegenüber derjenigen
nach 1 leicht abgewandelt ist, hinsichtlich der funktionellen
Baugruppen, die die gleichen Bezugsziffern tragen und nicht nochmals
im Einzelnen erläutert
werden, jedoch übereinstimmt.
Diese Variante der Dosiervorrichtung 1 ist in der 5 in
einem Längsschnitt
abschnittsweise im Bereich des freien Endes, das dem Mundstück 14 gegenüberliegt,
also im Bereich der Zugangsöffnung 8 und
der Durchgangsöffnung 11,
dargestellt. Dargestellt ist wie auch in der 1 diejenige
Stellung der Dosiervorrichtung 1, bei der der Kolbenkörper 9 vollständig in
den Zylinderkörper
bzw. Vorratsbehälter 6 eingeschoben
ist. Bei der Ausführung
der Dosiervorrichtung 1 nach 5 besteht
die Zugangsöffnung 8 aus
einer Mehrzahl von ein grobes Rückhaltesieb
bildenden kleineren Zugangs-Einzelöffnungen.
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Der
Ringabschnitt 20 des Ventilkörpers 17 ist um den
hülsenförmigen Sitzabschnitt 28 herum
angeordnet. Der Ringabschnitt hat einen Außendurchmesser, der dem Außendurchmesser
einer äußeren Mantelwand 30 des
Ventilsitzes 18 entspricht. Der Zentralabschnitt 19 des
Ventilkörpers 17 liegt
auf dem Sitzabschnitt 28 auf, so dass eine in Letzterem ausgeführte Durchgangsöffnung 31 des
Einwegeventils 16 abgedichtet durch den Zentralabschnitt 19 verschlossen
ist. Die elastisch deformierten Stegabschnitte 21 des Ventilkörpers 17 sorgen
in Zusammenwirkung mit dem axialen Versatz des Zentralabschnitts 19 zum
Ringabschnitt 20 aufgrund der Anlage des Zentralabschnitts 19 auf
dem Sitzabschnitt 28 für
eine federnde Vorspannung des Zentralabschnitts 19 in der
in der 5 dargestellten Schließstellung des Einwegeventils 16.
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Der
Ringabschnitt 20 wird axial einerseits über eine Umfangsstufe 31a und
andererseits über das
Zusammenwirken des Umfangsbundes 27 mit der hierzu komplementär ausgeformten
Umfangsnut in der Innenwand des Kolbenkörpers 9 gesichert.
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Die
Dosiervorrichtung 1 wird folgendermaßen eingesetzt:
Zunächst liegt
die Dosiervorrichtung 1 in der zum Beispiel in der 6 dargestellten
Ruheposition mit vollständig
eingeschobenem Kolbenkörper 9 vor.
In dieser Ruheposition wird die Dosiervorrichtung 1 mit dem
die Zugangsöffnung 8 aufweisenden
Ende in den Präparat-Lagerbehälter 3 eingetaucht,
wie in der 6 dargestellt. In dieser eingetauchten
Position wird nun der Kolbenkörper 9 aus
dem Zylinderkörper 6 nach
Art eines Spritzenkolbens herausgezogen. Hierbei bildet sich in
einem Vorratsraum 32 unterhalb der Umfangswulst 10 im
der Zugangsöffnung 8 benachbarten
Inneren des Zylinderkörpers 6 ein
Unterdruck. Luft kann insbesondere nicht aus dem Inneren 12 des
Kolbenkörpers 9 in
den Vorratsraum 32 strömen,
da dieser Fluidweg vom Einwegeventil 16 gesperrt ist. Aufgrund
des entstehenden Unterdrucks im Vorratsraum 32 wird das
Präparat 2 in
den Vorratsraum 32 eingesogen. Die Menge des eingesogenen
Präparats 2 im
Vorratsraum 32 lässt
sich über
die Skalierung 7 ablesen.
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Sobald
genügend
Präparat 2 im
Vorratsraum 32 vorliegt, ist die Präparatdosierung durch die Dosiervorrichtung 1 abgeschlossen.
Nun kann die Dosiervorrichtung 1 in der in 7 vorliegenden
Dosierposition in den Trägermedium-Vorratsbehälter 5 eingetaucht
werden (vergleiche 8). An schließend nimmt die Bedienperson
das Mundstück 14 in
den Mund und saugt hieran wie an einem Strohhalm. Durch den hierdurch
im Inneren 12 des Kolbenkörpers 9 entstehenden
Unterdruck wird einerseits das Präparat 2 aus dem Vorratsraum 32 in
das Innere 12 des Kolbenkörpers 9 eingesaugt.
Da der Vorratsraum 32 über
die Zugangsöffnung 8 mit
dem Trägermedium 4 in
Flüssigkeitsverbindung
steht, wird bei diesem Saugvorgang das Trägermedium 4 durch
die Zugangsöffnung 8 andererseits
in den Vorratsraum 32 und über diesen ebenfalls in das
Innere 12 des Kolbenkörpers 9 eingesogen.
Bei diesem Durchgang des Präparats 2 und
des Trägermediums 4 durch
die Durchgangsöffnung 11 ins
Innere 12 des Kolbenkörpers 9 ist
der Zentralabschnitt 19 des Ventilkörpers 17 vom Sitzabschnitt 28 des
Ventilsitzes 18 entgegen der Vorspannung der Stegabschnitte 21 abgehoben, so
dass ein Durchgang des Präparats 2 und
des Trägermediums 4 durch
die Durchgangsöffnung 31 des Einwegeventils 16 möglich ist.
Das Einwegeventil 16 wirkt also in Durchlass- oder Freigaberichtung.
Im Inneren 12 des Kolbenkörpers 9 vermischen
sich dann das Präparat 2 und
das Trägermedium 4.
Durch die Ausgangsöffnung 13 saugt
die Bedienperson dann ein Gemisch aus dem Präparat 2 und dem Trägermedium 4 ein.
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Je
nach der dosierten Menge des Präparats 2 kann
es sich bei diesem Gemisch um ein mehr oder weniger stark mit dem
Trägermedium 4 verdünntes Präparat 2 handeln.
Insbesondere ein unangenehmer Geschmack des Präparats 2 kann durch
einen entsprechenden Geschmack des Trägermediums 4 auf diese
Weise überdeckt
werden. Gleichzeitig ist eine exakte Dosierung des Präparats 2 durch
die Dosiervorrichtung 1 gewährleistet.
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Nach
erfolgter Verabreichung des Präparats 2 kann
die Dosiervorrichtung 1 einfach beispielsweise mit Leitungswasser
gespült
werden. Die gespülte und
getrocknete Dosiervorrichtung 1 kann dann gelagert und
zu einer er neuten Verabreichung des Präparats 2, wie vorstehend
erläutert,
wiederverwendet werden.
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Die
verschiedenen vorstehend erläuterten Komponenten
der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
sind aus Kunststoff. Bevorzugte Materialien für diese Komponenten sind Polypropylen
(PP), Polyethylen (PE), Acrylnitrilbutadien-Styrol-Copolymere (ABS),
Cycloolefon-Copolymere (COC), Styrol-Polymere und -Copolymere (PS)
und Polyoxymethylene (POM). Der Zylinderkörper 6 ist bevorzugt
aus einem transparenten bzw. transluzenten PP, alternativ aus einem
aus einem transparenten bzw. transluzenten ABS, PE oder COC, gefertigt.
Der Kolbenkörper 9 ist bevorzugt
aus einem naturfarbenen oder eingefärbten PE, alternativ aus einem
PP oder einem ABS, gefertigt. Das Einwegeventil 16 ist
bevorzugt aus einem naturfarbenen oder eingefärbten Silikon (SIK), alternativ
aus einem thermoplastischen Elastomer (TEP), gefertigt. Der Gegenanschlagkörper 43, 52, 62 ist
bevorzugt aus einem naturfarbenen oder eingefärbten PP, alternativ aus einem
PE, ABS, aus einem Styrol-Polymer oder einem Styrol-Copolymer. Bei
einer Clip-Ausführung
des Gegenanschlagskörpers 43, 52, 62 kann
dieser aus naturfarbenem oder eingefärbtem POM, alternativ aus ABS,
Styrol-Copolymeren
oder P, gefertigt sein.