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Die Erfindung betrifft einen Aerosolbehälter mit einer verschieblich gelagerten Kammer zur Vorhaltung des Liquids und einer dieser nachgeordneten Kammer zu dessen Dosierung.
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Um Aerosole zu erzeugen, finden Sprühflaschen, Spraydosen, Inhalatoren etc. Verwendung. All diesen Behältnissen ist gemeinsam, dass ein Ventilkörper mechanisch betätigt wird, welcher einen Druck auf eine Flüssigkeit ausübt. Die Flüssigkeit wird zu einem Zerstäuber geleitet, dieser erzeugt unter Druck das gewünschte Aerosol bzw. den Sprühnebel. Der Nutzer hat folglich keine Gelegenheit, das in dem Behältnis vorgehaltene Medium einzusaugen, ohne dieses mechanisch zu betätigen.
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Damit stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, einen Aerosolbehälter zu schaffen, der allein durch das Ansaugen des Nutzers aktiviert wird und ohne mechanische Betätigung auskommt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Behälter mit den technischen Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Eine besondere Bedeutung kommt dabei der Vorhaltekammer zu, in der das Liquid vorgehalten wird und die sich innerhalb des Gehäuses verschiebt, wenn der Nutzer an dem Diffusor an der Ansaugseite des Gehäuses des Aerosolbehälters saugt. Die Verschiebung der Vorhaltekammer führt dabei zum Einströmen des Liquids in eine Dosierkammer, welche zwischen dem Vorhalteraum und dem Diffusor positioniert ist, durch den das Aerosol dann in den Rachenraum bzw. die Lunge gezogen wird.
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Für solch einen Aerosolbehälter sind unterschiedlichste Verwendungen denkbar, etwa solche zur Inhalierung von Arzneimitteln, Erfrischungs-, Raucherentwöhnungs- oder Nahrungsergänzungssprays. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich dabei auf einen Aerosolbehälter mit zylindrischer Form nach Art einer Zigarette oder Zigarre und der Simulierung des Zugs an einer solchen bei Ansaugen an dem Diffusor und Inhalieren des vorgehaltenen und z. B. Nikotin oder Koffein enthaltenden Liquids.
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Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Vorhaltekammer zwischen mindestens zwei Stellungen verschieblich angeordnet. Bevor der Aerosolbehälter eingesetzt werden kann, muss zunächst die Vorhaltekammer in eine Vorposition verstellt werden. Es empfiehlt sich daher, dass die Vorhaltekammer gegen die Kraft eines Federpaketes in dem Gehäuse vorspannbar ausgebildet ist. Hierzu wird die Vorhaltekammer, von der Ansaugseite aus betrachtet, in eine hintere Vorspannposition verschoben.
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Dies geschieht am einfachsten, indem die Vorhaltekammer von außerhalb des Gehäuses zwischen ihren Positionen verschiebbar ausgebildet ist. Konkret heißt dies, dass die Vorhaltekammer aus einer Ruhe- in eine vorgespannte Position verschoben wird, wozu etwa eine entsprechende Klinke von außerhalb des Gehäuses aus zu bedienen ist, bis die Vorhaltekammer in ihrer vorgespannten Position eingerastet ist. Damit ist zugleich eine Kindersicherung verwirklicht, weil ein bloßes Saugen am dem Diffusor ohne vorherige Scharfschaltung der Vorhaltekammer nicht zum Austritt von Aerosol am Diffusor führt.
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Dass die Vorhaltekammer über das Mundstück verschiebbar ausgebildet sein kann, ist als weitere vorteilhafte Variante anzusehen. Das Mundstück als ein weiterer und zwar als vorderer Gehäuseteil wird in Richtung der Längsachse des Gehäuses in den benachbarten Gehäuseteil hinein gedrückt. Stößel dienen dabei zur Übertragung der ausgeübten Druckkraft, durch welche die Vorhaltekammer/Patrone in die vorgespannte Stellung übergeht.
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Was den Aufbau der Vorhaltekammer betrifft, ist daran gedacht, dass die Vorhaltekammer zwei hintereinander angeordnete Teilkammern aufweist, von denen die hintere Teilkammer zur Aufnahme eines Treibgases und die vordere Teilkammer zur Aufnahme des Liquids dient, damit ein wohl dimensioniertes und gleichmäßiges Austreten aus der Vorhaltekammer gewährleistet ist, das eine durch das Ansaugen ausgelöste Verschiebung der Vorhaltekammer voraussetzt.
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In diesem Sinne ist auch der Vorschlag zu verstehen, wonach die vordere und die hintere Teilkammer durch eine Membran getrennt sind. Durch Unterdruckerzeugung am Mundstück des Behälters wird die Membran in Saugrichtung verformt, die mechanisch mit der beschriebenen Klinke verbunden ist. Diese Klinke entriegelt die Vorhaltekammer, so dass diese sich in Richtung Dosierkammer in Bewegung setzen kann.
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Ergänzt wird dieser Mechanismus dadurch, dass zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der Außenwandung der Vorhaltekammer eine Führung vorgesehen ist. Gedacht ist etwa an eine Kugellagerung, die zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der Außenwandung der Vorhaltekammer platziert ist, so dass eventuelle Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können bzw. dass die Reibung zwischen den Wandungen in Richtung Längsachse des Gehäuses herabgesetzt werden kann.
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Es wurde bereits angesprochen, dass ein wesentlicher Aspekt der Erfindung darin liegt, dass letztlich der Austritt eines Aerosols am Diffusor alleine durch den Unterdruck bewirkt wird, den der Nutzer an der Ansaugseite bzw. an dem Diffusor erzeugt. Hierzu gehört auch, dass der Mechanismus zur Entriegelung der Vorhaltekammer aus der vorgespannten Position von der Ansaugseite des Aerosolbehälters aus bedienbar ist. Mit anderen Worten, beim Saugen an dem Mundstück bzw. bei der Erzeugung des entsprechenden Unterdrucks wird gleichzeitig der Mechanismus entriegelt, welcher die Vorhaltekammer in ihrer vorgespannten Position hält. Ein besonderer erfindungsgemäßer Effekt liegt also darin, dass das Ansaugen am Mundstück und die damit verbundene Entstehung von Unterdruck einerseits die Vorhaltekammer aus der vorgespannten Position löst und dass andererseits durch die damit einhergehende Verschiebung der Vorhaltekammer über die Dosierkammer als Zwischenbehälter und den Diffusor das wohldosierte Austreten des Aerosols erreicht wird.
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Konkret sieht dies so aus, dass der Mechanismus zur Entriegelung der Vorhaltekammer und mindestens eine an der Ansaugseite des Aerosolbehälters angeordnete Bohrung über einen Schlauch miteinander verbunden sind. Es kommt dann dazu, dass eine eine Membran oder einen Kolben aufweisende Baueinheit sich so verstellt, dass die Vorhaltekammer mechanisch entriegelt wird.
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Es ist weiterhin praktikabel, wenn die Vorhaltekammer als in das Gehäuse einsetzbare, ggf. nachfüllbare Patrone ausgebildet ist oder wenn die Vorhaltekammer an ihrer Rückseite ein Füllventil aufweist. Für erstgenannte Variante verfügt das Gehäuse über einen demontierbaren Deckel an seiner Rückseite, so dass Patronen nachgeladen werden können. Eine externe Befüllung der Vorhaltekammer mit Liquid ist ergänzend oder alternativ denkbar, wozu das Gehäuse des erfindungsgemäßen Aerosolbehälters vorzugsweise an seiner Rückseite ein Füllventil aufweisen kann. Der Aerosolbehälter kann bei dieser Variante jederzeit nachgeladen und auch mit unterschiedlichen Liquiden befüllt werden. Das Füllventil kann sowohl zum Aufladen mit Treibgas als auch mit Liquid dienen. Auch eine gezielte Entlastung der Vorhaltekammer bzw. der Patrone aus Sicherheitsgründen ist so denkbar, etwa im Rahmen von Verboten, Druckbehälter mit an Bord von Flugzeugen zu nehmen. Stellen Aerosolbehälter insofern kein Gefahrgut mehr dar, können sie zukünftig auch problemlos mit an Bord genommen werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht außerdem vor, dass Vorhalte- und Dosierkammer dahingehend miteinander in Verbindung stehen, dass die Vorhaltekammer mit einem zum Eintauchen in die Dosierkammer dienenden Röhrchen ausgerüstet ist. D. h. die Vorhaltekammer/Patrone taucht mittels des Röhrchens in die Dosierkammer ein, die mittels Flächendichtung verbunden sind, auch um ein kontrolliertes Ausströmen des Liquids zu verhindern. Durch den Vortrieb der Vorhaltekammer samt Röhrchen wird nun ein der Dosierkammer zugeordnetes Rückschlagventil geöffnet; das Liquid tritt aus der Vorhaltekammer aus und in die Dosierkammer ein. Zeitgleich wird das Liquid zwangsläufig Richtung Diffusor geleitet und dort kontrolliert ausgestoßen.
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Ergänzend dazu ist vorgesehen, dass das Röhrchen einen Anschlag zur Begrenzung der Verschiebbarkeit der Vorhaltekammer aufweist. Ein solcher Anschlag ist fest mit dem Röhrchen verbunden und auf dessen Umfang positioniert, so dass die Vorhaltekammer mit ihrer der Dosierkammer zugewandten Behälterwand in ihrer äußersten Position gegen den Anschlag fährt, wodurch die Verschiebbarkeit der Vorhaltekammer in Richtung Dosierkammer erfolgreich begrenzt werden kann.
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Um den erfindungsgemäßen Aerosolbehälter in Bezug auf die Menge des austretenden Aerosols variabel einstellen zu können, ist die Dosierkammer in Richtung Längsachse des Gehäuses verstellbar ausgebildet, d. h. die Dosierkammer kann in Abhängigkeit von ihrer Position abweichende Mengen an Liquid aufnehmen.
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Diese Menge wird neben der Federkraft und dem Vorhaltedruck dadurch variabel einstellbar, dass der Dosierkammer eine in Richtung Längsachse des Gehäuses verstellbare Anschlagplatte zugeordnet ist. Um auf die Menge des Liquids Einfluss nehmen zu können, muss die Kammer in dieser achsialen Richtung verschoben werden, was durch die Anschlaglatte begrenzt werden kann.
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Dass die Dosierkammer in einer verdrehbar gelagerten Hülse angeordnet ist, welche kraftschlüssig mit dem Gehäuse verbunden ist, ist dahingehend von Vorteil, dass die Dosierkammer über die drehbare Hülse, in welche die Dosierkammer eingeschraubt ist, eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse realisiert ist. Die Größe der Dosierkammer kann somit durch entsprechende Schraubbewegungen in denkbar einfacher Weise variiert werden.
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Ein ergänzender Vorschlag sieht vor, dass der mittlere Teil des Gehäuses verdrehbar gelagert ist und zwar um maximal 270°. Durch ein Drehen des mittleren Gehäuseteils ergibt sich eine Veränderung des Weges innerhalb der Dosierkammer, zumal dort an dem dem Diffusor zugewandten Ende eine Platte aus einem flexiblen Material positioniert ist. Die Verweildauer, in welcher das Ventil geöffnet ist, kann somit unterschiedlich variiert werden.
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Die Dosierkammer ist über einen Schlauch mit dem Diffusor verbunden. Bewegt sich also die Vorhalte- in Richtung Dosierkammer, stehen Kammer und Liquid unter Druck. Dabei sorgt eine Bohrung für die Entlastung der Kammer, das Liquid kann auf direktem Weg in Richtung Diffusor entweichen, das Aerosol wird gebildet und steht dem Nutzer an der Ansaugseite zur Verfügung.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Aerosolbehälter geschaffen ist, der allein durch das mit dem Ansaugen verbundenem Unterdruck bedient werden kann. Jegliche mechanische Handhabung entfällt, abgesehen davon, dass die Vorhaltekammer von außerhalb des Gehäuses über eine Klinke in eine vorgespannte Position zu setzen ist, bevor der Aerosolbehälter eingesetzt werden kann. Ein solcher Aerosolbehälter ist für unterschiedlichste Zwecke geeignet, etwa für medizinische und Hygienesprays und zur Vorhaltung praktisch jeglichen erdenklichen Mediums, ganz besonders auch in Zusammenhang mit der Entwöhnung von Rauchern. Besonderes Augenmerk gilt dem Zusammenspiel einer Vorhaltekammer für das Liquid bzw. ein Treibgas und einer Dosierkammer, die maßgeblich für die Menge des letztlich austretenden Aerosols verantwortlich ist, indem bestimmte Einstellungen in Bezug auf Druck und Volumen dort reguliert werden können.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist.
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1 zeigt einen Aerosolbehälter 1 im Längsschnitt. Dieser umfasst zunächst eine Vorhaltekammer 2 mit den beiden Teilkammern 8 für ein Treibgas und 9 zur Vorhaltung des Liquids mit der zwischen beiden Kammern 8, 9 positionierten Membran 12. Die Vorhaltekammer 2 ist in dem Gehäuse 4 des Aerosolbehälters 1 in Richtung von dessen Längsachse 25 verstellbar bzw. verschieblich gelagert. Über einen Klinkmechanismus 7, 7´ kann die Vorhaltekammer 2 in Richtung rückseitiger Wandung 31 nach hinten verstellt und gegen die Kraft eines Federpaketes 6, 6´ in Richtung Längsachse 25 vorgespannt werden. Beispielhaft mit den Bezugszeichen 15, 15´, 16, 16´ bezeichnete Führungen zwischen der Innenwandung 13 des Gehäuses 4 und der Außenwandung 14 der Vorhaltekammer 2 unterstützen das Ver- und Entriegeln. Zieht der Nutzer nun am Mundstück 32 an der Ansaugseite 18 des Gehäuses 4, entsteht ein Unterdruck an den Bohrungen 19, 19` bzw. den Schläuchen 20, 21, so dass der Mechanismus 17, 17´ zur Entriegelung der Vorhaltekammer 2 aus der vorgespannten Position angesprochen wird. Hierzu ist eine Baueinheit 33, 33´ dem Mechanismus 17, 17´ vorgeordnet. Bewegt sich die Vorhaltekammer 2 nun, unterstützt durch die Wirkung der Federn 6, 6‘, in Richtung Dosierkammer 3, kommt das Röhrchen 23 zum Einsatz, durch welches das Liquid in die Dosierkammer 3 eintreten kann. Auf dem Röhrchen 23 ist ein Anschlag 24 erkennbar, der die Verschiebung der Vorhaltekammer 2 in Richtung Dosierkammer 3 begrenzt. Die Dosierkammer 3 ist in einer verdrehbar gelagerten Hülse 26 angeordnet, die wiederum kraftschlüssig mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, so dass auch die Dosierkammer 3 in Richtung Längsachse 25 des Gehäuses 4 verschieblich ist, vordringlich um die Größe ihres Volumens und damit die Menge des Aerosols einstellen zu können. Eine weitere Einstellvorrichtung ist durch die Anschlagplatte 30 realisiert. Aus der Dosierkammer 3 gelangt das Liquid bzw. Aerosol dann über den Schlauch 22 bis zum Diffusor 5, wo es dann aus dem Behälter 1 aus- und in den Mund bzw. die Lunge des Nutzers eintritt, angedeutet durch das mit 39 bezeichnete Aerosol. Das Gehäuse 4 besteht aus drei Gehäuseteilen 27, 28 und 29. Der mittlere Gehäuseteil 28 ist drehbar gelagert, symbolisiert durch den Pfeil 33, das Austrittsvolumen kann entsprechend durch Drehen des Gehäuseteils 28 um maximal 270° verändert werden. Die symmetrisch angeordneten Stößel 38, 38‘ dienen dazu, die Vorhaltekammer 2 bzw. die Druckpatrone wieder in die vorgespannte Stellung zu versetzen. Der das Mundstück 32 umfassende vordere Gehäuseteil 27 wird dazu einfach in Richtung der Achse 25 nach innen gedrückt. Die Stößel 38, 38‘ geben diese Druckkraft weiter, so dass die Vorhaltekammer 2 sich in die vorgespannte Position begibt. Zwischen den beiden Gehäuseteilen 27 und 28 ist eine Federung 37 vorgesehen. Der erste Gehäuseteil 29 seinerseits ist hier exemplarisch an seiner Rückseite 35 mit einem Ventil 34 zum Nachfüllen der Vorhaltekammer 2 versehen. Ergänzend oder alternativ dazu kann an der Rückseite 35 auch ein demontierbarer Deckel 36 vorhanden sein, um eine Patrone von der Rückseite 35 aus in das Gehäuse 4 einsetzen zu können.
