DE2461376B2 - Zerstaeubungsvorrichtung fuer fliessfaehiges produkt - Google Patents
Zerstaeubungsvorrichtung fuer fliessfaehiges produktInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zerstäubungsvorrichtung für fließfähiges Produkt gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Bei einer derartigen bekannten Zerstäubungsvorrichtung (DT-OS 22 60 234) ist zum Anbringen der
Produktbehälter-Düsen-Einheit eine Schraubverbindung an der Einheit und am Stirnende des Kolbens der
Kolbenpumpe erforderlich, wobei die Einheit in Verlängerung des Kolbens mit an der dem Kolben
abgewendeten Seite des Düsenteils der Einheit angeordnetem Produktbehälter aufgeschraubt wird. Eine
Schraubverbindung ist aber wenigstens für solche Fälle aufwendig, in denen die Produktbehälter-Düsen-Einheit
dem nur einmaligen Gebrauch dient. An der der Einheit abgcwendelen Stirnseite des Kolbens sitzt in dem ihn
axial durchsetzenden Strömungsweg für Druckluft ein federbelastetes Druckluftvectil, das am Ende des
Kolbenhubes durch Anlaufen an der benachbarten Stirnwand des Zylinders der Kolbenpumpe gegen
Federkraft öffnet. Insgesamt bedeutet somit die bekannte Zerstäubungsvorrichtung eine verhältnismäßig
aufwendige Konstruktion.
ίο Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufgabe
gelöst, eine Zerstäubungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs I angegebenen Art so auszubilden,
daß die Verwendung einer leichter auswechselbaren, nur dem einmaligen Gebrauch dienenden Produktbehälter-Düseneinheit
ermöglicht ist und die Vorrichtung von entsprechend einfachem ventillosen Aufbau ist.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die Merkmale im Anspruch 1.
Die erfindungsgemäße Zerstäubungsvorrichtung ist von beträchtlich einfacherem Aufbau als die vorerwähnte bekannte Zerstäubungsvorrichtung. Lediglich eine einzige Feder, die zur Rückstellung des beweglichen Pumpengliedes der Kolbenpumpe vorgesehen sein kann, ist erforderlich. Außerdem ist eine Produktbehälter-Düsen-Einheit geschaffen, die von beträchtlich einfacherer Struktur ist und insbesondere für die Verwendung als Wegwerfabgabeeinheit geeignet ist. Die Einheit kann durch ihre Aufnahme in der Aushöhlung des Verlängerungsteils des feststehenden Pumpengliedes im Festsitz sehr einfach ausgewechselt werden. Durch die zerstoßbare Membran als Absperrorgan für den Druckluft-Strömungsweg erübrigt sich ein gesondertes Druckluftventil. Dennoch ist gewährleistet, daß die Druckluft aus der Kolbenpumpe erst dann freigesetzt wird, wenn sich der Druck bis zu einem gewünschten Wert aufgebaut hat und zu diesem Zeitpunkt die Membran von der dornartig ausgebildeten Arischlageinrichtung am benachbarten Stirnende des beweglichen Pumpengliedes durchstoßen wird.
Die erfindungsgemäße Zerstäubungsvorrichtung ist von beträchtlich einfacherem Aufbau als die vorerwähnte bekannte Zerstäubungsvorrichtung. Lediglich eine einzige Feder, die zur Rückstellung des beweglichen Pumpengliedes der Kolbenpumpe vorgesehen sein kann, ist erforderlich. Außerdem ist eine Produktbehälter-Düsen-Einheit geschaffen, die von beträchtlich einfacherer Struktur ist und insbesondere für die Verwendung als Wegwerfabgabeeinheit geeignet ist. Die Einheit kann durch ihre Aufnahme in der Aushöhlung des Verlängerungsteils des feststehenden Pumpengliedes im Festsitz sehr einfach ausgewechselt werden. Durch die zerstoßbare Membran als Absperrorgan für den Druckluft-Strömungsweg erübrigt sich ein gesondertes Druckluftventil. Dennoch ist gewährleistet, daß die Druckluft aus der Kolbenpumpe erst dann freigesetzt wird, wenn sich der Druck bis zu einem gewünschten Wert aufgebaut hat und zu diesem Zeitpunkt die Membran von der dornartig ausgebildeten Arischlageinrichtung am benachbarten Stirnende des beweglichen Pumpengliedes durchstoßen wird.
Unter »fließfähigem« Produkt werden hier Flüssigprodukte oder Produkte in Form feinen Pulvers
verstanden, welche durch Ansaugen in einem Strom von Druckluft leicht aus einer Venturidüse versprüht werden
können, bei der vorzugsweise ein engster oder Kehlenabschnitt des Mittelkanals einen Durchmesser
von etwa 0,005 bis 0,015 cm hat.
In einer Ausgestaltung der Erfindung können, die Aushöhlung im Verlängerungsteil des stillstehenden
Pumpengliedes an beiden Enden offen und die Produktbehälter-Düsen-Einheit mit einem , mit dem
Daumen betätigbaren Auswerferstift an der der Abgabeöffnung der Venturidüse abgewendeten Stirnseite
der Einheit versehen sein.
Die Zerstäubungsvorrichtung gemäß der Erfindung stellt somit eine einfach aufgebaute Vorrichtung dar, aus welcher mittels Druckluft bei der Betätigung der Vorrichtung unter Steuerung durch ein sehr einfaches und leicht herstellbares Absperrorgan eine Einzel-Produktdosis abgegeben werden kann, wobei die Teile der Vorrichtung einfach aus synthetischem thermoplastischem Material geformt werden können. Außerdem kann die Produktbehälter-Düsen-Einheit leicht ausgewechselt werden. Dabei wird die vollständige Abgabe der Produktdosis dadurch gewährleistet, daß die Druckluft aus der Kolbenpumpe erst dann freigesetzt wird, wenn sich der Druck bis zu einem gewünscnten Wert aufgebaut hat.
Die austauschbare Produktbehälterdüsen-Einheit
Die Zerstäubungsvorrichtung gemäß der Erfindung stellt somit eine einfach aufgebaute Vorrichtung dar, aus welcher mittels Druckluft bei der Betätigung der Vorrichtung unter Steuerung durch ein sehr einfaches und leicht herstellbares Absperrorgan eine Einzel-Produktdosis abgegeben werden kann, wobei die Teile der Vorrichtung einfach aus synthetischem thermoplastischem Material geformt werden können. Außerdem kann die Produktbehälter-Düsen-Einheit leicht ausgewechselt werden. Dabei wird die vollständige Abgabe der Produktdosis dadurch gewährleistet, daß die Druckluft aus der Kolbenpumpe erst dann freigesetzt wird, wenn sich der Druck bis zu einem gewünscnten Wert aufgebaut hat.
Die austauschbare Produktbehälterdüsen-Einheit
kann in Form einer Patrone ausgebildet werden, die eine
kompakte Einzeldosis beispielsweise einer Flüssigkeit oder vorzugsweise eines pulvrigen Medikamentes
enthält.
In der Zeichnung, durch welche die Erfindung erläutert wird, stellt Fig. I eine Seitenansicht einer
bevorzugten Ausführungsform der Zerstäubungsvorrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 2 eine
Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. I im Schnitt dar, wobei sich die Teile in der Ruhestellung
oder Nichtabgabestellung befinden.
Wie in der Zeichnung gezeigt, ist eine eine Einzcldosis aufnehmende, erneuerbare Produktbehälter-Düsen-Einheit
10 in einen Vorrichtungskörper 11 eingesetzt und in diesem gehalten, auf welchen die Einheit
wirkungsmäßig abgestimmt ist. Der Vorrichtungskörper 11 umfaßt einen Kolben 13, welcher mittels einer
Kolbenverlängerung oder Kolbenstange 14 betätigt wird, um einen Druckluftvorrat zu erzeugen, welcher in
die Düse der Einheit 10 zum Ansaugen und Zerstäuben des darin enthaltenden Materials, vorzugsweise Pulver,
zugeführt wird.
Wie in F i g. 2 im einzelnen gezeigt, wird die Druckluft durch eine luftverdichtende Kolbenpumpe erzeugt, die
einen hohlen Zylinder 12 aufweist, welcher an einem Ende offen ist und eine Auslaßöffnung 26 in der
Querwand an der vorderen Stirnseite 24 des Zylinders 12 aufweist. Die Auslaßöffnung 26 dient als Auslaß für
Druckluft an dem dem offenen Zylinderende entgegengesetzten Ende. Der Kolben 13 ist im Zylinder 12
gleitend untergebracht und besitzt eine als Kolbenstange 14 dienende Verlängerung, welche aus dem offenen
Ende des Zylinders 12 herausragt. Der Kolben 13 hat eine Kolbenstirnfläche 20 und ist im Zylinder 12 mittels
der Haltekappe 22 gegen Herausgleiten gesichert. Ein Dorn 28 ragt aus der Stirnfläche 20 des Kolbens auf die
öffnung 26 ausgerichtet hervor. Eine Kolbenringscheibe 30 dichtet den Kopfteil 13 während seiner Bewegung
innerhalb des Zylinders 12 ab und eine Rückstellfeder 32 innerhalb des Zylinders drückt den Kolben von der
Querwand an der Stirnseite 24 weg. Der Kolben, die Querwand und die Zylinderseitenwand definieren einen
Luftverdichtungsraum 34 für Druckluft.
Die Produktbehälter-Düsen-Einheit 10 weist einen gesonderten austauschbaren Körper auf, welcher eine
Patrone 15 von zylindrischer Gestalt bildet, die durch eine seitliche Aushöhlung 16 in ein Verlängerungsteil 17
des Zylinders 12 eingesetzt werden kann, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist. Das Abgabestirnende 18
der Patrone 15 weist eine äußere Ringausnehmung 36 und zentral dazu innerhalb desselben Stirnendes zur
Aufnahme der als Einsatz ausgebildeten Venturidüse 42 eine innere Aufnahmeausnehmung 38 auf, welche in
freier Verbindung mit einem Mittelkanal 39 steht, der als Strömungsweg für Druckluft dient und sich von einer
Einlaßöffnung 40 von größerem Durchmesser, die seitlich aus der zylindrischen Seitenwand der Patrone 15
ausmündet, bis zu einer Auslaßöffnung am Boden der Aufnahmeausnehmung 38 erstreckt. Die Einheit 10
umfaßt außerdem die Venturidüse 42, welche einen zentralen Düsenkanal 23 mit sich verbreiternder
Abgabeöffnung 25 aufweist, und mit einem Schaftteil 23 von geringerem Durchmesser fest in der Aufnahmeausnehmung
28 sitzt. Außerdem weist die Einheit 10 eine Patronen-Verschlußkappe 44 mit einem Hülsenteil 45 6j
auf, welcher fest in der Ringausnehmung 36 sitzt und auf einen Bundteil 27 des Venturidüseneinsatzes 42 mit
größerem Durchmesser aufgepaßt ist. Der Hülsenteil 45 sitzt mit dichter Passung in der die Ringausnehmung 36
umgebenden Umfangswund 48 der Patrone 15. Eine Versiegelung 50 ist über der Abgabeöffnung 25 und dem
offenen Ende der Verschlußkappe 44 und der Venturidüse vorgesehen und wird vor der Betätigung
der Vorrichtung entfernt. Diese Versiegelung 50 sorgt dafür, daß das Produkt nicht verunreinigt wird, und
verhindert außerdem den ungewollten Austritt von Produkt aus der Vorrichtung.
Zwischen der Venturidüse 42, der Verschlußkappe 44 für die Patrone und der Abgabestirnwand 18 der
Patrone 15 ist eine ringförmige Produktkammer 46 ausgespart, aus welcher radiale Kanäle 47 in den
Mittelkanal 23 des Düseneinsatzes 42 münden. Die ringförmige Produktkammer 46 kann durch Einführen
einer Flüssigkeit oder vorzugsweise eines pulvrigen Produktes durch einen Produklzuführungskanal 52
gefüllt werden, welcher mit der Produktkammer 46 in Verbindung steht. Ein mit dem Daumen betätigbaren
Auswerfstift 54 kann gewünschtenfalls an der Patrone 15 vorhanden sein. Die Aushöhlung 16 im Zylinder 12
hat eine zweite Endöffnung 56, durch welche sich der Auswerferstift 54 erstreckt. Eine luftdichte Versiegelung
58 erstreckt sich über die Rückseite der Patrone 15 zur Verhinderung eines Austritts von Druckluft, zur
Abdirhtung des Produkteinfüllkanals 52, zum Schutz des in der Produktkammer 46 enthaltenen Produkts gegen
Verschmutzung und zum Zurückhalten des Produkts in der Produktkammer.
Der Strömungsweg für Druckluft, welcher an der Auslaßöffnung 26 beginnt und über die Einlaßöffnung 40
zu dem Mittelkanal 39 führt, ist normalerweise in einer festen zerreißbaren Membran 60 blockiert, die vorzugsweise
in einem ausgesparten Teil in der Einlaßöffnung 40 der Patrone 15 aufgenommen ist und sich quer über
die Einlaßöffnung 40 erstreckt. Die Membran 60 kann aus Papier, einer dünnen Folie aus thermoplastischem
Material oder dergleichen hergestellt sein und paßt eng in die Aussparung rings der Einlaßöffnung 40 zur
Blockierung des Strömungsweges für Druckluft. Die Membran 60 wirkt anfänglich im Zusammenwirken mit
der Querwand an der Stirnseite 24 des Zylinders als Endwand für den Verdichtungsraum 34. Die andere
Endwand des Verdichtungsraums 34 wird durch die Stirnfläche 20 des Kolbens 13 gebildet, welche beim
Verdichtungshub zu der Querwand an der Stirnseite 24 hin bewegt wird. Die Membran 60 ist so gestaltet, daß
sie den Durchtritt von Druckluft in die Produktbehälter-Düsen-Einheit 10 verhindert, bis der Kolben 13
praktisch das Ende seines Verdichtungshubes erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt erstreckt sich der Dorn 28
durch die Auslaßöffnung 26 in die Einlaßöffnung 40, nachdem er die Membran 60 durchstoßen hat.
Offensichtlich ist der Druck der in die Einheit 10 zugeführten Druckluft unter anderem von der Länge
des Doms 28 abhängig. Wenn einmal die Membran 60 durchstoßen ist, strömt Druckluft durch den Mittelkanal
39 und in die Venturidüse 42, so daß das Produkt in der Produktkammer 26 aus dieser abgesaugt wird und durch
die Abgabeöffnung 25 der Venturidüse 42 abgegeben wird.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt:
Wenn durch einen Finger eines Benutzers auf die Kolbenstange 14 Druck ausgeübt wird, wird in dem
Zylinder 12 oberhalb der Kolbenstirnfläche 20 Luft verdichtet. Die Membran 60 blockiert den Durchtritt
der Luft, bis der Kolben 13 das Ende seines Verdichtungshubes erreicht, zu welchem Zeitpunkt die
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Membran 60 geöffnet wird und die Druckluft in dem Zylinder plötzlich zum Abströmen durch den Strömungsweg
für Druckluft und die Produktbehälter-Düsen-Einheit HO freigegeben wird, wo sie das Ansaugen
des Produkts in der oben beschriebenen Weise bewirkt.
Die Einheit 10 enthält eine einzige Dosis des Produktes und kann beispielsweise durch Drücken auf
den Daumenauswerferstift 54 aus dem Vorrichtungskörper U entfernt werden. Danach kann eine neue
Kapsel zur Vorbereitung des nächsten Abgabevorganges in den Vorrichtungskörper eingesetzt werden. Der
Kolben 13 kehrt nach seinem Freigeben in seine Anfangsstellung aufgrund der durch die Feder 3
ausgeübten Kraft zurück.
Es ist ersichtlich, daß eine einfache Membran 60 in der !5
austauschbaren Einheit 10 anstelle einer komplexeren Ventilkörper-Feder-Anordnung vorgesehen ist. Sämtliche
Teile mit Ausnahme der Rückstellfeder 32 können einfach und leicht aus thermoplastischem Material
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geformt werden, so daß die Vorrichtung leicht und mit
geringem Aufwand hergestellt werden kann.
Da die Einheit 10 nur im Bereich der Umfangswand 48 eine geschlossene zylindrische Gestalt hat, jedoch an
einer Seite benachbart der Versiegelung 58 und rings um die Einlaßöffnung 4t) eine ebene Fläche aufweist, die
aus der zylindrischen Wand abgeflacht ist und glatt an der Stirnseite 24 des Pumpenzylinders 12 anliegt, wird
durch das Einsetzen der Einheit 10 in die Aushöhlung 16 des Vcrlängcrungsteils 17 des Zylinders von selbst
gewährleistet, daß die Einlaßöffnung 40 sich mit der Auslaßöffnung 26 in der Querwand an der Stirnseite 24
des Zylinders überdeckt. Außerdem ist durch die Schulter, welche zwischen der vollzylindrischen Umfangswand
48 und dem die ebene Fläche aufweisenden abgeflachten Teil der Zylinderseitenwand der Einheit IC
gebildet ist, ein Anschlag vorhanden, so daß die Einheil 10 in die Aushöhlung 16 nur bis zu einer vorbestimmter
Tiefe eingesetzt werden kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Zerstäubungsvorrichtung für fließfähiges Produkt,
mit einem Produktbehäiter, in welchem ein das zu zerstäubende Produkt aufnehmender Produkt
raum ausgebildet ist, einer Venturidüse, die zusammen mit dem Produktbehälter eine erneuerbare
Produktbehälter-Düseneinheit bildet, einer Kolbenpumpe mit einem in bezug auf die Einheit
stillstehend und dichtend und lösbar an ihr angeschlossenen Pumpenglied und einem beweglichen
Pumpenglied und einem zwischen diesen Pumpengliedern gebildeten Luftverdichtungsraum
und einem aus dem Verdichtungsraum herausführenden Druckluftauslaß, wobei die Düse einen sie
durchlaufenden Mittelkanal aufweist, der in einer Abgabebeöffnung quer zur Achse der Kolbenpumpe
endet und durch weichen hindurchströmende Druckluft Produkt aus dem Produktsraum ansaugt und aus
der Abgabeöffnung versprüht, einem Strömungsweg für Druckluft von dem Verdichtungsraum in den
Mittelkanal der Düse, einem Absperrorgan für die Druckluft, welches durch mechanischen Kontakt mit
einer Anschlageinrichtung geöffnet wird, die in Ausrichtung auf den Luftauslaß an dem vorderen
Stirnende des beweglichen Pumpengliedes vorgesehen ist, wobei die Venturidüse auf der dem
Verdichtungsraum abgewendeten Seite des Absperrorgans angeordnet ist, und wenigstens einem
Strömungskanal für Produkt, der radial in den Mittelkanal der Düse mündet, dadurch gekennzeichnet,
daß das stillstehende Pumpenteil (12) an seiner Stirnseite (24) ein mit ihm einstückig ausgebildetes Verlängerungsteil (17)
trägt, das eine sich quer zur Achse der Kolbenpumpe erstreckende, an mindestens einem Ende offene
Aushöhlung (16) aufweist, in welche die Produktbehälter-Düseneinheit
(10) mit Festsitz eingeschoben ist, und daß das Absperrorgan eine in der
Umfangswandung der in die Aushöhlung (16) eingeschobenen Einheit (10) gelegene, durch die
dornartig ausgebildete Anschlageinrichtung (28) durchstoßbare Membran (60) ist, welche bei in das
Verlängerungsteil (17) eingeschobener Einheit (10) die Auslaßöffnung (26) für Druckluft verschließt.
2. Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung (16) an
beiden Enden offen ist und daß die Produktbehälter-Düseneinheit (10) an der der Zerstäuberdüse
abgewendeten Stirnfläche der Einheit einen mit dem Daumen betätigbaren Auswerferstift (54) besitzt.
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