DE29717036U1

DE29717036U1 - Fluidspender, insbesondere Präzisionsspender für kleine Fluidmengen

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Publication number: DE29717036U1
Application number: DE29717036U
Authority: DE
Original assignee: Wischerath Josef Co KG GmbH
Current assignee: RPC Wiko GmbH and Co KG
Priority date: 1997-09-23
Filing date: 1997-09-23
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2007-09-24

Description

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GRÜNECKER, KINKELDÖY, STC>cfc;iy?A$ig Vd-IWANHÄUSSER

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DATUM / DATE

G 3532-01361/wa 23.09.1997

Anmelder:

Josef Wischerath GmbH & Co. KG Donatusstr. 102 50259 Pulheim

Fluidspender, insbesondere Präzisionsspender für kleine Fluidmengen

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Fluidspender, insbesondere Präzisionsspender für kleine Fluidmengen

Die Erfindung betrifft einen Fluidspender, insbesondere Präzisionsspender für kleine Fluidmengen, mit einem Kopfstück, das eine Pumpkammer, die durch zumindest ein Rückschlagventil von einem Fluidvorrat absperrbar ist, und in der ein Ausspendekolben gleitbar ist, aufweist, wobei der Ausspendekolben mit einem Druckbetatigungsorgan verbunden ist.

Übliche Spender zum Ausspenden von flüssigen oder viskosen Medien, wie sie im Bereich des täglichen Bedarfs ebenso wie im industriellen Einsatz verwendet werden, weisen häufig einen Behälterteil, in dem sich der Produktvorrat befindet, auf, wobei dieser Behälterteil durch ein Kopfstück abgeschlossen ist, das eine Pumpkammer enthält, in der ein Ausspendekolben gleitbar ist, und der entgegen einer Federkraft durch ein Druckbetatigungsorgan axial verschiebbar und in seine Ausgangslage rückführbar ist. Hierbei ist die Pumpkammer in ihrer Verbindung zum Produktvorrat durch ein Rückschlagventil abgesperrt, das unter der Ansaugwirkung des Rückstellhubes des Ausspendekolbens öffnet, um das Produkt aus dem Vorratsbehälter (häufig unter dem Einfluß eines in diesem angeordneten Nachlaufkolbens, der vom Atmosphärendruck beaufschlagt wird) in die Pumpkammer nachzufordern, wobei die Pumpkammer ausspendeseitig vielfach durch ein weiteres Rückschlagventil abgesperrt wird.

Derartige Spender sind aus Kunststoff in Spritzgießtechnik sehr vorteilhaft herstellbar und besitzen auch über längere Zeiträume gute Gebrauchseigenschaften.

Für bestimmte Anwendungsbereiche, z.B. für die Ausspendung von medizinischen Präparaten und Arzneimitteln ist die Präzision derartiger Spender hinsichtlich der bei einer Druckbetätigung ausgespendeten Fluidmenge jedoch nicht hinreichend, überdies ist der Pumpenhub nicht frei wählbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fluidspender der eingangs genannten Art zu schaffen, der es ermöglicht, unterschiedliche Ausspendemengen einfach aber mit hoher Genauigkeit einzustellen, so daß der Fluidspender eine hohe Dosiergenauigkeit aufweist. Zugleich soll der Fluidspender mit möglichst geringen Herstellungskosten herstellbar und einfach montierbar sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Fluidspender der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch eine einstellbare Hubbegrenzungseinrichtung für den Ausspendekolben.

Vorzugsweise ist eine solche Hubbegrenzungseinrichtung stufenlos einstellbar und kann nach einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch einen Einstellring realisiert werden, in Verbindung mit einem Gegenformelement, das seinerseits mit dem Ausspendekolben bewegbar ist.

Eine hinsichtlich Einstellgenauigkeit und konstruktiv einfachem Aufbau besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet einen Einstellring mit einem in der Art eines Gewindeprofiles ausgebildeten Profil in Bewegungseingriff mit einem Gegenprofil des mit dem Kolben gekoppelten Gegenformelementes.

Weitere, bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den übrigen Unteransprüchen dargelegt.

Durch den erfindungsgemäßen Fluidspender wird eine Einrichtung geschaffen, die bei variabler, vorzugsweise stufenloser Einstellbarkeit der Dosiermenge eine Präzisionsausspendung des Agens, insbesondere eines Medikamentes, das z.B. ein Aerosol, eine Flüssigkeit oder ein höher viskoses, pastöses Medium sein kann, erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand einer zugehörigen Zeichnung erläutert.

Die Zeichnung zeigt in Längsschnittdarstellung einen Fluidspender nach einem Ausführungsbeispiel, aufgesetzt auf einen Vorratsbehälter, der hier nicht näher dargestellt ist und in herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann.

Dabei zeigt die linke Hälfte der Figur den Fluidspender in einer (verriegelten Ruheposition), während die rechte Hälfte den Fluidspender in Gebrauchsstellung bei gefüllter Pumpkammer und mit dem Ausspendekolben in seiner oberen Endlage (maximaler Kolbenhub) zeigt.

Im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispieles wird als Fluidspender im engeren Sinne nur die im Längsschnitt dargestellte "aktive" Ausspendeeinheit (Kopfstück) angesehen, die hier wiederholt einsetzbar und auf austauschbare Vorratsbehälter aufschraubbar ist.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, einen solchen Fluidspender im weiteren Sinne als eine Einheit zu verstehen, die auch den zugehörigen Vorratsbehälter umfaßt, mit dem die Ausspendeeinheit (Kopfstück) trennbar oder untrennbar verbunden ist.

Der Fluidspender 1 besteht aus Kunststoff-Spritzgußteilen, wie z.B. aus Polyamid, PTFE oder Polypropylen und ist über ein mit einem Rundgewinde 2 versehenes Adapterstück 3 auf einen das auszuspendende Agens, insbesondere Medikament, enthaltenden Vorratsbehälter 4 aufgeschraubt. Geneigte Abschnitte 3a des Adapterstückes 3 folgen dabei der Kontur des konischen Halsbereiches des Vorratsbehälters 4.

Das Adapterstück 3 ist koaxial und einstückig mit einem Rohrvorsprung 6 versehen, der fluiddicht auf einen koaxialen Hohldorn 7 des Vorratsbehälters 4 aufsteckbar ist, der eine Ausgabeöffnung 8 des Vorratsbehälters 4 bildet.

Endseitig ist zwischen einem Öffnungsstutzen 5 des Vorratsbehälters 4 und dem Adapterstück 3 eine Dichtungsscheibe 9 angeordnet . Über eine Rastverbindung 10 ist in einer Außenwand

11 des integralen Adapterstückes 3 eine Drehbetatigungshulse

12 aufgenommen, die einen ersten Abschnitt 12a und einen über eine Ringschulter 12c verbundenen zweiten Abschnitt 12b besitzt .

In dieser, in der Außenwand 11 des Adapterstückes 3 drehbaren Drehbetatigungshulse 12 ist ein multifunktionaler Tragkörper

13 gleitbar aufgenommen, der einerseits ein wesentliches Element einer Hubbegrenzungseinrichtung 14 und Präzisions-Einstellvorrichtung für die auszuspendende Fluidmenge bildet, zum anderen ein Tragrohr für einen Ausspendekolben 15 und Aufnahmeraum sowie Gegenlager für eine Rückstellfeder 16 darstellt, die andererseits an einer unteren Ringschulter 17 eines eine Pumpkammer 18 begrenzenden Zylinderteiles 19 abgestützt ist. Die durch das Zylinderteil 19 in Verbindung mit dem Ausspendekolben 15 begrenzte Pumpkammer 18 ist zum Vorratsbehälter 1 hin durch ein als Ventilscheibe 2 0 ausgebildetes Rückschlagventil begrenzt, das unter Vorspannung auf einer Ventilkante eines zentralen Ventiltellers 21 ruht, der an der Oberseite des Adapterstückes 3 konzentrisch aufgenommen ist und einen Ring-Strömungskanal zwischen der Ausgabeöffnung 8 des Vorratsbehälters 4 und der Pumpkammer 18 begrenzt. Die Ventilscheibe 2 0 ist zwischen dem Ventilteller 21 und einem den Boden der Pumpkammer 18 bildenden Ringvorsprung 22 des Zylinderteiles 19 eingespannt. Der Ringvorsprung 22 ist in Übereinstimmung mit der der Bodenseite der Pumpkammer 18 zugewandten Kontur eines Kolbenbodens 3 0 des Ausspendekolbens 15 gestaltet, um ein Totvolumen (minimales Pumpkammervolumen) , so gering wie möglich auszubilden (siehe linke Hälfte der Figur, die den Ausspendekolben in seiner unteren Endlage, d.h. in der Stellung seines Maximalhubes zeigt, in der das Pumpkammervolumen gegen Null geht).

Der Ausspendekolben 15 ist über ein Tragrohr 15a und eine Rastverbindung auf ein Innenrohr 23 des Tragkörpers 13 verrastend aufgesetzt und mit diesem bewegbar.

Ein Außenrohr 24 des Tragkörpers 13 ist mit einem Trapez-Gewindeprofil 25 versehen, mit dem ein Einstellring 26 über ein entsprechendes Gewindeprofil 27 in Bewegungsgewindeeingriff ist. Der Einstellring 26 ist in Umfangsrichtung relativ zu dem Tragkörper 13 mittels der Drehbetätigungshülse 12 drehbar, mit der er (z.B. über ein Führungsprofil (Mitnahmerippen 12b) oder einen Reibbelag) zwar zu einer Umdrehung in Umfangsrichtung gekoppelt, andererseits jedoch gegenüber der Drehbetätigungshülse 12 in Verbindung mit einer Umfangsbewegung axial gleitverschieblich ist.

Der Ausspendekolben 15 weist eine Ringöffnung 2 8 in seinem Kolbenboden 3 0 auf, die durch ein zweites, als Ventilscheibe 2 9 ausgebildetes Rückschlagventil die Pumpkammer 18 stromabseitig abschließt und mit einer Innenkante des Kolbenbodens 30 einen Ventilsitz bildet, wobei die Ventilscheibe 29 zwischen Kolbenboden 3 0 und einem zentralen Gegenvorsprung 31 des Tragkörpers 13 eingespannt ist. Innenseitig dient der Tragkörper 13 schließlich der Aufnahme einer Druckbetätigungskappe 32, deren Innenrohr 3 3 zugleich die, vorzugsweise abgewinkelte, Ausgabeöffnung 34 bildet.

In einer verriegelbaren Ruheposition, in der sich der Ausspendekolben 15 in seiner unteren Endstellung befindet (linke Hälfte in der Figur), ist der Fluidspender durch eine Rastöffnung 35 des Tragkörpers 13 in Verbindung mit einem Rastvorsprung 3 des Adapterstückes 3 verriegelt. Insbesondere in dieser Position kann der Fluidspender auch vorzugsweise als separates Bauteil gehandelt bzw. auf einen anderen Vorratsbehälter aufgesetzt werden. Über radial (lateral) in Pfeilrichtung betätigbare Druckstücke 3 7 erfolgt die Entriegelung des Kopfstückes, d.h. die Überführung des Fluidspendersl aus einer verriegelten Nicht-Gebrauchsstellung, die in der linken Hälfte der Figur

dargestellt ist, in die Gebrauchsstellung, die in der rechten Hälfte der Figur dargestellt ist.

In seiner verriegelten Nicht-Gebrauchsstellung ist der Fluidspender 1 durch eine Abdeckkappe 3 7 verschließbar. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Fluidspender 1 für eine Ausspendung einer Produktmenge, z.B. Arzneimittelmenge, bis 5 ml ausgelegt, der maximale Förderhub des Ausspendekolbens 18 beträgt in diesem Fall ca. 18 mm.

Dieser maximale Hub ist dann gegeben, wenn sich, wie in der Figur dargestellt, der Einstellring 26 in seiner unteren Endlage befindet, so daß eine obere Endstellung des Ausspendekolbens 2 5 (rechte Hälfte der Figur) durch Anschlag des Einstellringes 2 6 gegen die Ringschulter 12c der Drehbetätigungshülse 12 bestimmt wird. Wenn der Fluidspender 1 sich in seiner in der linken Hälfte der Figur dargestellten, verriegelten Stand-by-Position (Pumpkammervolumen gegen Null) befindet, kann durch Drehen der Drehbetätigungshülse 12, das zu einer Mitnahme des drehfest mit der Drehbetätigungshülse 12 (jedoch zu dieser axial) gleitbeweglichen Einstellringes 2 6 führt, der Einstellring 2 6 entlang des Trapez-Gewindeeingriffes mit dem Außenrohr 24 des Tragkörpers 13 axial entlang des Tragkörpers 13 nach oben wandern, so daß auf diese Weise ein geringerer Kolbenhub für den Ausspendekolben 25 und damit eine sehr präzise Einstellung der Ausspendemenge möglich ist.

Diese Drehbetätigung des Einstellringes 26 über die Drehbetätigungshülse 12 kann selbstverständlich nicht nur in der verriegelten Rastposition (linke Hälfte in der Figur), sondern auch in beliebiger anderer Position des Fluidspenders erfolgen.

Selbstverständlich kann auch die Stellung des Einstellringes 26 relativ zu dem Außenrohr 24 des Tragkörpers 13 anzeigbar und von außen in Verbindung, z.B. mit einer Maßeinteilung, an der Außenseite der Drehbetätigungshülse 12 (gegebenenfalls in Verbindung mit einem weiteren Indikatorkörper) oder einer Ausfüh-

rung der Drehbetätigungshülse 12 aus Klarsicht-Kunststoffmaterial anzeigbar, so daß eine präzise Einstellung der gewünschten Fördermenge erfolgt.

Vorzugsweise weist die Drehbetätigungshülse 12 einen Rändelabschnitt und eine Skala auf.

Ein an der Außenwand 11 (Gehäuse) angebrachter Pfeil (oder andere Markierung) zeigt die durch die Position des Einstellringes 26 bestimmte, eingestellte Dosiermenge auf der Skala an.

Durch Drehen der Drehbetätigungshülse 12 unter Mitnahme des Einstellringes 26 durch Mitnahmerippen 12b wird die Axialposition des Einstellringes 2 6 und damit die Dosiermenge durch Einstellung des wirksamen Kolbenhubes des Ausspendekolbens 15 festgelegt. Diese Einstellposition des Einstellringes 26 kann durch Formelemente, wie Einstellnocken, die am Trägerkörper 13 und/oder (bezüglich der Drehbetätigungshülse 12) an der Außenwand Il (Gehäuse) vorgesehen sein können, fixiert werden. Hierdurch wird bevorzugt gewährleistet, daß während der Anwendung keine ungewollten Veränderungen der eingestellten Dosiermenge eintreten. Gegebenenfalls kann auch eine weitergehende Verriegelung der jeweiligen Drehlage der Drehbetätigungshülse 12 und/oder des Einstellringes 2 6 vorgesehen sein.

Die Arbeitsweise des Spenders folgt im üblichen dem herkömmlichen Unterdruck-Förderprinzip.

Der Anwender entfernt zum Verwenden des Spenders 1 zunächst von dem Vorratsbehälter 4 (Flasche) eine -hier nicht dargestellte-Aluminiumkapsel und schraubt den Spender 1 auf den Vorratsbehälter 4 auf.

Ausgehend von einer in der Figur linksseitig gezeigten Vorbereitungsstellung wird nach Entriegelung des Tragkörpers 13 durch Lateralbetätigung des Betätigungsringes 2a der Tragkörper 13 unter dem Einfluß der Rückstellfeder 16 in seine obere,

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durch die Position des als Anschlagkörpers wirksamen Einstellringes 26 in Verbindung mit dem Anschlag gegen die Ringschulter 12c bestimmte, obere Endlage geführt. Hierbei wird die Pumpkammer 18 mit Fluid aus dem Vorratsbehälter l (gegebenenfalls unter dem Einfluß eines hier nicht dargestellten, vom Atmosphärendruck beaufschlagten Nachlaufkolbens oder eines Faltenbalges) gefüllt, wobei die Ventilscheibe 2 0 öffnet, während das Rückschlagventil (Ventilscheibe 29) den Kolbenboden 3 0 abschließt. Bei diesem ersten Hub ist der Einstellring 26 vorzugsweise so eingestellt, daß der Ausspendekolben einen Hub von 6,5 mm zurücklegt und dabei 1,8 ml Produkt, insbesondere eine Trinklösung, ansaugt. Der Anwender drückt sodann die Betätigungskappe 32 und damit den Ausspendekolben 15 wieder nacht unten. Dabei wird das angesaugte Produkt in den oberen Pumpbereich gefördert und füllt alle Hohlräume komplett aus. Diese Maßnahme dient der Vorbereitung des Spenders 1 in einen gebrauchsfertigen Zustand und führt dazu, daß bereits bei der erstmaligen Anwendung exakt die gewünschte Menge entnommen werden kann. Bei Druckbetätigung der Betätigungskappe 32 bleibt das im Kolbenboden 30 angeordnete Rückschlagventil (Ventilscheibe 29) geschlossen, so daß unter Volumenverringerung der gefüllten Pumpkammer 18 das Fluid durch den Ausgabekanal zur Ausgabeöffnung 34 geführt und ausgespendet wird.

Bei zugleich kompaktem Aufbau bietet der Fluidspender die Möglichkeit einer äußerst präzisen Dosierung durch Einsatz einer hochgenau einstellbaren Hubbegrenzungseinrichtung für den Kolbenhub des Ausspendekolbens 15.

Claims

Schutzansprüche

1. Fluidspender, insbesondere Präzisionsspender für kleine Fluidmengen, mit einem Kopfstück, das eine Pumpkammer, die durch zumindest ein Rückschlagventil von einem Fluidvorrat absperrbar ist und in der ein Ausspendekolben gleitbar ist, aufweist, wobei der Ausspendekolben mit einem Druckbestätigungsorgan verbunden ist, gekennzeichnet durch eine einstellbare Hubbegrenzungseinrichtung (14) für den Ausspendekolben (15).

2. Fluidspender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzungseinrichtung (14) stufenlos einstellbar ist.

3. Fluidspender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzungseinrichtung (14) einen Einstellring (2 6) in Verbindung mit einem, mit dem Ausspendekolben (15) bewegbaren Gegenformelement (13) aufweist.

4. Fluidspender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

der Einstellring (26) mit einem Profil (27) in Bewegungseingriff mit dem Gegenprofil (25) des Gegenformelementes (13) ist.

5. Fluidspender nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Profil (27) in der Art eines Gewindeprofils ausgebildet ist.

6. Fluidspender nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellring (26) mit einer Drehbetätigungshülse (12) gekoppelt ist.

7. Fluidspender nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

der Einstellring (2 6) axial relativ zu der Drehbetätigungshülse

(12) verlagerbar ist. '

8. Fluidspender nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenformelement

(13) ein Tragteil für den Ausspendekolben (15) ist.

9. Fluidspender nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenformelement (13) ein Abstützelement für eine Rückstelleinrichtung des Ausspendekolbens (15), insbesondere eine Rückstellfeder (16) bildet.

10. Fluidspender nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche
3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenformelement (13) einen Außenprofilabschnitt (25) zum Eingriff mit dem Profil (27) des Einstellringes (26) aufweist.

11. Fluidspender nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche
3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenformelement (13) einen Ausspendekanal bildet oder eine den Ausspendekanel bildende Betatigungskappe (32) trägt.