DE3429411A1

DE3429411A1 - Zerstaeuberduese

Info

Publication number: DE3429411A1
Application number: DE19843429411
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: BRUGGER INGE GEB RITZAU
Current assignee: BRUGGER INGE GEB RITZAU
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1986-02-13
Also published as: DE3429411C2

Description

Zerstäuberdüse
Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberdüse nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine derartige Zerstäuberdüse ist in der DE-PS 11 47 355 gezeigt und beschrieben.
Bei einer Düse der genannten Art werden flüssige oder pulverförmige Stoffe durch die Einwirkung von Druckgas zerstäubt. Da sowohl der zentrale Druckgaskanal als auch die seitlichen Ansaugkanäle relativ eng sind, d.h. kleine Durchmesser haben, besteht die Gefahr einer Verunreinigung oder gar Verstopfung dieser Kanäle. Es kann auch vorkommen, daß vorzugsweise beim Einsatz von flüssigem Zerstäubungsgut Tröpfchen an der Oberkante des Düsenkopfes und/oder an den Prallflächen des Luftstromsteuers festsitzen und dort antrocknen. Solche Teilchen müssen entfernt werden, da andernfalls der Zerstäubungsmechanismus nicht richtig ablaufen kann.
Beispielsweise können sich asymmetrische Aerosolschleier ausbilden oder aber auch das gewünschte Tröpfchengrößenspektrum nicht richtig einstellen, welches für die Inhalationstherapie zwischen etwa 0,5 und 5 p Teilchengröße für die intrathorakale Applikation betragen sollte.
Die Entfernung von Resten ist auch deshalb wichtig, damit bei einer Inhalation mit einem anders wirkenden Medikament keine negativen Folgen auftreten. Es ist daher notwendig, die Zerstäuberdüse aus der Zerstäubervorrichtung zu entnehmen, sie in ihre einzelnen Bestandteile zu zerlegen, sie zu reinigen und sie dann anschliessend wieder zusammenzusetzen. Dieser Vorgang ist zeitaufwendig und war bei den bisher zur Verfügung stehenden Zerstäuberdüsen der beschriebenen Art nur schwierig, vorzugsweise unter Zuhilfenahme von Spezialwerkzeugen, durchführbar, da das von einem Metallbügel gebildete Luftstromsteuer abnehmbar in relativ langen seitlichen Führungsschlitzen auf dem Düsengrundkörper befestigt war, damit die genaue Zerstäubungsgeometrie eingehalten wird.
Wegen der engen Fertigungstoleranzen, d.h. der genauen Passungen war ein manuelles Abziehen des genannten Metallbügels vom Grundkörper des Düsenkopfes nur mit einem Spezialwerkzeug möglich. Die Verwendung eines derartigen Abziehwerkzeuges bedeutet eine Verteuerung der Grundausrüstung des Gerätes; hinzukommt, daß auch bei Verwendung eines derartigen besonderen Abziehwerkzeuges eine Beschädigung des aus Kunststoff gefertigen Düsenkörpers und des Luftstromsteuers nicht immer auszuschliessen ist.
Eine bequeme und einfache Zerlegung der Zerstäuberdüse zu ihrer Reinigung ist besonders deshalb von großer Bedeutung, da vorwiegend ältere und kranke Menschen die Zerstäuberdüsen tragenden Inhalatoren über einen längeren Zeitraum benützen müssen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zerstäuberdüse der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Nachteile der vorbekannten Zerstäuberdüse nicht aufweist und die in einfacher Weise und ohne Zuhilfenahme besonderer Abziehwerkzeuge in ihre Einzelteile, d.h. in Düsenkörper und rluftstromsteuer, zerlegbar ist, ohne die erforderliche genaue geometrische Zuordnung von Düsenkörper und Luftstromsteuer zu verschlechtern.
Diese Aufgabe wird mit einer Zerstäuberdüse der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens von Patentanspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Zerstäuberdüse ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse gezeigt.
Fig. 1 ist ein Mittellängsschnitt durch die Zerstäuberdüse in vergrößertem Maßstab; Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die gegenüber Fig. 1 um 900 gedrehte Zerstäuberdüse in gleichem Maßstab; Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht von schräg oben auf die Zerstäuberdüse nach den Figuren 1 und 2 mit vom Düsenkopf entferntem Luftstromsteuer.
Wie man aus der Zeichnung erkennt, besteht die Zerstäuberdüse 1 aus dem Düsenkopf 2 und dem auf dem Düsenkopf aufgesetzten Luftstromsteuer 3.
Der Aufbau des in Spritzgußtechnik aus einem geeigneten Kunststoff hergestellten einteiligen Düsenkopfes 2 ist besonders gut aus Fig. 1 erkennbar. Der zentrale Druckgaskanal 4 besteht aus einem unteren zylindrischen Abschnitt 4a, aus dem mittleren sich konisch verjüngenden Abschnitt 4b und aus der oberen schmalen Düsenbohrung 4c, die sich nahtlos an den oberen Rand des konischen Abschnittes 4b anschliesst. Dabei verläuft die Mantellinie des mittleren Abschnittes 4b vorzugsweise so, daß sie im gleichen Winkel zur Mittelachse 7 verläuft, wie die seitlichen Ansaugkanäle 5, 6. Die obere enge Düsenbohrung 4c wird vorzugsweise über eine gewisse Strecke zylindrische geführt, damit der den Düsenkörper 2 verlassende Druckgasstrahl eine klare Orientierung in Richtung auf das Luftstromsteuer 3 bzw. die von den beiden Prallflächen 8, 9 gebildete Kante 10 des Steges 11 des Luftstromsteuers 3 hat.
Der Steg 11 ist mittels der beiden seitlichen Laschen 12, 13 am Ringflansch 14 befestigt. Das gesamte aus Ringflansch, Laschen und Steg bestehenden kannepnförmige Luftstromsteuer mit den beiden seitlichen Auslaßöffnungen für die Aerosolfächer ist in gleicher Weise wie der Düsenkopf einteilig im Spritzgießverfahren hergestellt.
Wie man aus den Figuren 1 und 2 erkennt, erstreckt sich der Ring 14 mit seiner Kontur am unteren dem Prallbügel 11 gegenüberliegenden Ende nach außen über die Kontur des Düsenkopfes 16 hinaus, so daß ein manuelles Abziehen des Luftstromsteuers 3 vom Düsenkopf 16 in einfacher Weise dadurch ermöglicht wird, daß man mit dem Daumen und Zeigefinger den unteren Rand des Ringes 14 des Luftstromsteuers 3 untergreift und das Luftstromsteuer vom Düsenkopf 16 abzieht. Die Innenwandung des Ringes 14 und die Außenwandung des Düsenkopfes 16 verlaufen unter Ausbildung von Führungsflächen 15 bzw. 17 parallel zur Mittelachse 7 der Zerstäuberdüse 1 und sind in ihren Toleranzen so aufeinander abgestimmt, daß einerseits eine gute Passung zur Einhaltung der notwendigen Zerstäuber-Geometrie, andererseits aber auch die erwünschte Abziehbarkeit des Luftstromsteuers 3 vom Düsenkörper 2 gegeben sind. Zu diesem Zweck dienen auch allseitig am unteren Ende der Führungsfläche 17 am Ring vorgesehene Schlupfphasen 34.
Die die seitlichen Ansaugkanäle 5, 6 aufnehmenden integralen Kunststoffrohre 20, 21 sind etwas kürzer als der zentrale Rohrstutzen 22 ausgebildet, welcher in seinem unteren Bereich bis zur Höhe der Ansaugöffnungen 24, 25 der Kanäle 5, 6 eine zylindrische Außenwandung 23 aufweist, die der entsprechenden Aufnahmebohrung im das Zerstäubungsgut enthaltenden in der Zeichnung nicht dargestellten Behälter des Inhalators angepasst ist. Die zylindrische Außenwandung 23 sorgt so für den korrekten zentrischen Einsatz der Zerstäuberdüse in dem meistens axialsymmetrisch geformten Gehäuse des Inhalators.
Durch die Ausbildung des Düsenkopfes 16 am oberen Ende des Düsenkörpers 2 und die daran angeformte äußere Führungs- fläche 17 ist es möglich, das Luftstromsteuer 3 mit genauer Passung auf den Düsenkörper aufzusetzen, da auch das Luftstromsteuer 3 an der Innenwandung seines Ringes 14 eine entsprechende Führungsfläche 15 enthält.
Im oberen Bereich der die Kanäle 5, 6 umschliessenden Rohre 20, 21 sind Anschläge 18, 19 für das Luftstromsteuer 3 angeformt, die dessen Aufschieben auf den Düsenkopf 16 nur bis zu derjenigen Position gestatten, in der die optimale Vernebelungsgeometrie zwischen der oberen Öffnung 29 der engen Düsenbohrung 4c und der Kante 10 des Prallbügels 11 des Luftstromsteuers 3 erreicht ist. Die Rohre 20, 21 sind in Spritzgießtechnik integral mit dem zentralen Druckgaskanal geformt und liegen diametral einander gegenüber.
Die Stirnfläche 26 des Düsenkopfes 16, in der sich die obere Öffnung 29 der Düsenbohrung 4c sowie die Öffnungen 30, 31 der Ansaugkanäle 5, 6 befinden, erstreckt sich etwas über die Plattform 28 des Düsenkopfes 16 hinaus. Dadurch wird einmal der notwendige relativ kleine Abstand zwischen der Mündungsöffnung 29 und der Kante 10 am Prallbügel 11 zwischen den beiden Prallflächen 8, 9 gewährleistet, zum anderen aber auch sichergestellt, daß sich die an den Prallflächen 8, 9 ausbildenden Aerosolschleier ungehindert nach links und rechts in Fig. 1 ausbreiten können. Der Querschnitt des Ringes 14 des Luftstromsteuers 3 ist so gestaltet, daß seine Außenkontur die Kontur des Kopfes 16 des Düsenkörpers 2 allseitig überragt, um so ein leichtes Abziehen des Rlnges 14 zu gestatten, wobei die Führungsflächen 15 und 17 aufeinander gleiten.
Der Ring 14 weist eine länglich rechteckige Kastenform auf, wobei die kurzen Seiten abgerundet sind und die Längsseiten parallel zum Prallbügel 11 verlaufen , wobei ihre Oberkanten 32, 33 etwas gegen den Fuß des Düsenkörpers 2 hin abgeflacht sind, um hier ein Ablaufen von Zerstäuberflüssigkeit, die sich aus dem Zusammenfließen von größeren Partikelchen in diesem Bereich bilden kann, zu erleichtern.
Dadurch, daß die die seitlichen Ansaugkanäle 5, 6 enthaltenden Rohre 20, 21 bei der gezeigten Ausführung seitlich angeformt sind und die Kanäle nicht aus dem vollen Material des Düsenkörpers ausgebohrt sind, verringert sich das Volumen des Düsenkörpers gegenüber der vorbekannten Konstruktion ganz erheblich. Dadurch kann auch der den Düsenkörper 2 aufnehmende Behälter in erwünschter Weise bei Aufnahme der gleichen Menge von Zerstäubungsgut - diese liegt häufig etwa im 5 bis 1Oml Bereich - verkleinert werden.
Die Gestaltung des Fusses des Düsenkörpers, d.h. des unteren zylindrischen Rohrstutzens 22 des Druckgaskanals 4 ist der entsprechenden Aufnahmebohrung im Behälter für das Zerstäubungsgut angepasst. Dabei können auf der glatten zylindrischen Außenwandung 23 auch feine Dichtungslippen 27 zur Verbesserung des Sitzes und der Dichtwirkung vorgesehen sein. Die Ansaugöffnungen 24, 25 der Ansaugkanäle 5, 6 am unteren Ende der Rohre 20, 21 begrenzen den Sitz des Düsenkörpers in der Behälterbohrung und sind so vorgesehen, daß sie in kommunizierender Verbindung mit dem am Boden des Behälters befindlichen Zerstäubungsgut stehen.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Düsenkörper 2 aus einem glasklaren Kunststoff und das Luftstromsteuer 3 aus einem schwarzen Kunststoff bestehen.
Die unterschiedliche Farbgestaltung vereinfacht die Manipulation der beiden Teile der Zerstäuberdüse, d.h. der Patient kann in einfacher Weise das Luftstromsteuer 3 ergreifen und vom Düsenkörper 2 abziehen. Gleiche Überlegungen gelten für den Zusammenbau der beiden Teile der Zerstäuberdüse nach deren Reinigung.
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Claims

Zerstäuberdüse Patentansprüche Düse zum Zerstäuben, Verteilen und Vermischen von flüssigen oder pulverförmigen Stoffen mittels eines Druckgasstromes, insbesondere für die Erzeugung von Aerosol für Inhalationszwecke, bestehend aus einem Düsenkörper und einem Luftstromsteuer, bei welchem ein zentral aus dem Kopf des Düsenkörpers austretendes gasförmiges Druckmittel das Zerstäubungsgut aus mindestens einem dem Druckgaskanal benachbarten Ansaugkanal ansaugt und bei welchem gegenüber der Düsenmündung im Austrittskegel des Druckgases ein Luftstromsteuer angeordnet ist, welches auf seiner der Düsenöffnung gegenüberliegenden Seite unter Ausbildung zweier Prallflächen keilförmig gestaltet ist, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Luftstromsteuer (3) in Form eines den Düsenkopf (16) des Düsenkörpers (2) allseitig umgreifenden Ringes (14) mit einem Prallbügel (11) und seitlichen den Prallbügel (11) mit dem Ring (14) verbindenden Stegen (12, 13) ausgebildet ist und daß die äußere Kontur des Ringes (14) des Luftstromsteuers (3) den Rand des Düsenkopfes (16) allseitig überragt.
2. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , daß zwei Ansaugkanäle (5, 6) für das Ansaugen des Zerstäubungsgutes vorgesehen sind und daß der Prallbügel (11) quer zur Verbindungslinie zwischen den oberen Öffnungen (30, 31) der Ansaugkanäle (5, 6) verläuft.
3. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der zentrale Druckgaskanal (4) in einen unteren zylindrischen Abschnitt (4a), in einen mittleren konischen Abschnitt (4b) und in eine obere enge Düsenbohrung (4c) unterteilt ist und daß die seitlichen Ansaugkanäle (5, 6) bzw. die diese Kanäle umgebenden Rohre (20, 21) etwa parallel zu der Außenwandung des mittleren konischen Abschnittes (4b) des Druckgaskanals (4) verlaufen.
4. Zerstäuberdüse nach Anspruch 3, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß der untere zylindrische Abschnitt (4a) des Druckgaskanals sich über die unteren Ansaugoffnungen (24, 25) der Rohre 20, 21) der seitlichen Ansaugkanäle (5, 6) in Form eines zylindrischen Rohrstutzens (22) mit glatter Außenwandung (23) zum Einsatz in eine entsprechende Bohrung im Behälter für das Zerstäubungsgut des Verneblers erstreckt.
5. Zerstäuberdüse nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß im Bereich der glatten Außenwandung (23) des Rohrstutzens (22) Dichtungslippen (27) angeformt sind.
6. Zerstäuberdüse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ring (14) des Luftstromsteuers (3) eine innere Führungsfläche (15) aufweist, die parallel zur Mittelachse (7) der Zerstäuberdüse (1) verläuft und deren Innenkontur der Außenkontur der Führungsfläche (17) außen am Düsenkopf angepasst ist, wobei die Konturen (15, 17) etwa einem länglichen Rechteck mit abgerundeten schmalen Kanten entsprechen.
7. Zerstäuberdüse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sich die Stirnfläche (26) des Düsenkopfes (16), in welcher sich die obere Öffnung (29) der Düsenbohrung (4c) sowie die oberen Öffnungen (30, 31) der Ansaugkanäle (5, 6) befinden,über die Plattform (28) des Düsenkopfes (16) hinaus erstreckt, die mit der Oberkante des Ringes (14) abschließt.
8. Zerstäuberdüse nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Anschläge (18, 19) im Bereich des oberen Endes der Rohre (20, 21) der seitlichen Ansaugkanäle (5, 6) vorgesehen sind zur Aufnahme der unteren Schulter des Ringes (14) zur genauen Einstellung des Abstandes zwischen der Kante (10) des Prallbügels (11) und der Stirnfläche (26) des Düsenkopfes (16).
9. Zerstäuberdüse nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die parallel zum Prallbügel (11) verlaufenden Schultern (32, 33) des Ringes (14) gegen den Fuß der Zerstäuberdüse (1) hin abgeschrägt sind.
10. Zerstäuberdüse nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Düsenkörper (2) aus einem glasklaren Kunststoff und das Luftstromsteuer (3) aus einem gefärbten Kunststoff bestehen.