DE68925260T2

DE68925260T2 - Düsenanordnung für Flüssigkeitsspendevorrichtung

Info

Publication number: DE68925260T2
Application number: DE68925260T
Authority: DE
Inventors: Rowland William Kanner; Joseph Vincent Ranalletta; Fred Edward Williams
Original assignee: PK SCIENT Inc; Ryder International Corp
Current assignee: PK SCIENT Inc; Ryder International Corp
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: AU620292B2; DE68928940D1; DE68925260D1; ES2128502T3; JPH02180659A; CA1340719C; EP0602019A2; JPH0694015B2; EP0602019A3; EP0363172B1; EP0363172A3; ES2081305T3; EP0363172A2; EP0575014A1; AU4260489A; US5025957A; DE68928940T2; EP0602019B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsbehälter zur manuellen Abgabe von Flüssigkeiten wie zum Beispiel Reinigungslösungen für Kontaktlinsen, insbesondere aber auf Düsen an Behältern zur Abgabe von Flüssigkeiten, die unter sterilen Bedingungen aufbewahrt werden müssen.
Flüssigkeiten wie zum Beispiel Lösungen für die Reinigung und das Aufbewahren von Kontaktlinsen werden typischerweise in Flaschen aufbewahrt, die von Hand zusammendrückbar sind. Die in der Flasche aufbewahrte Flüssigkeit kann durch wiederholtes Drücken abgegeben werden. Die Flüssigkeiten dürfen nicht durch Mikroorganismen wie Bakterien kontaminiert sein. Entsprechend wurden der formulierten Flüssigkeit manchmal teure bakterizide Mittel zugesetzt, zum Beispiel in salzhaltigen Rezepturen zum Reinigen von Kontaktlinsen. Darüber hinaus werden die zusammendrückbaren Flaschen manchmal mit Düsen ausgestattet, die Membranfilter enthalten, die sowohl für die abzugebende Flüssigkeit als auch für Luft durchlässig sind, die durch die Düse angesaugt werden muß, um das abgegebene Flüssigkeitsvolumen zu ersetzen. Diese Membranfilter sind ebenfalls undurchlässig gegenüber Bakterien um zu vermeiden, daß in der angesaugten Luft enthaltene Bakterien mit der im Behälter verbleibenden Flüssigkeit in Berührung kommen, so daß auch bei wiederholter Flüssigkeitsabgabe die im Behälter verbleibende Lösung steril bleibt. AufMembranfiltermaterialien, die jedoch ausreichend hydrophil sind, um eine Durchdringung der Salzlösung zu gestatten, bildet sich oft ein Salzrückstand, so daß das Filter der angesaugten Luft einen zunehmend höheren Widerstand entgegensetzt. Der zunehmende Luftwiderstand des Filtermaterials verzögert nicht nur die Rückstellung der zusammengedrückten Flaschenwandung, sondern erschwert ebenfalls das nachfolgende Zusammendrücken der Flasche, wenn größere Mengen der Lösung abgegeben werden müssen.
In US-A-4,102,476 ist eine Flasche mit elastischer Wandung offenbart, die zur Abgabe einer Flüssigkeit zusammengedrückt wird und einen Ventilabschnitt aufweist, der die Abgabeöffnungen abdeckt. Diese Flasche ist nicht dafür konzipiert, bei der Verwendung umgedreht zu werden, und ist auch nicht in der Lage, die Sterilität der Flüssigkeit bei wiederholtem Gebrauch zu bewahren.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Düsenanordnung.
Gegenstand der Erfindung ist eine Düsenanordnung zur Abgabe von Flüssigkeiten entsprechend dem Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Einige Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend lediglich beispielhaft und unter Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Düsenanordnung zum Abgeben von Flüssigkeiten, aufgesetzt auf einen Flüssigkeitsbehälter zum Aufbewahren und Abgeben der Flüssigkeit;
Fig. 2 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 2-2 in den Fig. 1, 4 und 6;
Fig. 2A ist eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 2 und zeigt die Biegung des Ventilelements zum Öffnen des Flüssigkeitskanals in der Düsenanordnung;
Fig. 3 ist eine Explosionsdarstellung der im Längsschnitt dargestellten Düsenanordnung nach Fig. 1 und 2;
Fig. 4 ist die Unteransicht des Düsengehäuses der Anordnung in Richtung der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 ist ein Teilschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4, gesehen in Blickrichtung der eingetragenen Pfeile;
Fig. 6 ist eine Draufsicht der Membran in Richtung der Linie 6-6 in Fig. 3;
Fig. 7 ist eine Draufsicht des Filterelements in Richtung der Linie 7-7 in Fig. 3;
Fig. 8 ist eine Draufsicht des Adapters in der Richtung der Linie 8-8 in Fig. 3;
Fig. 9 ist ein Längsschnitt einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Düsenanordnung, die auf einen Flüssigkeitsbehälter aufgesetzt ist;
Fig. 10 ist ein Längsschnitt einer dritten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Düsenanordnung, die auf einen Flüssigkeitsbehälter aufgesetzt ist;
Fig. 11 ist eine Draufsicht des in Fig. 10 gezeigten Kombinationsteils aus Membran und Luftansaugfilter;
Fig. 12 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Längsschnitts der Membran in Richtung der Linie 12-12 in Fig. 11;
Fig. 13A ist eine vergrößerte Teilansicht eines Längsschnitts der in Fig. 10 gezeigten Düsenanordnung und zeigt den Strömungsweg der angesaugten Luft durch die Düsenanordnung; und
Fig. 13B ist eine vergrößerte Teilansicht eines Längsschnitts ähnlich der Fig. 13A und zeigt den Strömungsweg der Flüssigkeit durch die Düsenanordnung.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Düsenanordnung dargestellt, die durchgängig mit der Nummer 10 bezeichnet und auf einer Kunststoffflasche bzw. einem Flüssigkeitsbehälter 12 befestigt ist. Der Behälter hat eine elastische oder zusammendrückbare Wandung 14 und enthält eine Flüssigkeit, z.B. eine Salzlösung. Wie in Fig. 2 dargestellt, hat der Behälter 12 im oben aufgesetzten Hals 16 eine Öffnung nach außen. Dieser Hals 16 wird von einem im allgemeinen zylinderförmigen Adapter 18 umschlossen. Der Adapter 18 weist einen ringförmigen Innenflansch 18a auf, der nach unten in die obere Öffnung des Halses 16 hineinragt und mit einem radial aufgeweiteten Ansatz 18aa abschließt, der fest an der Innenwandung des Halses sitzt und gegen diese vorzugsweise dicht abschließt. Der Adapter 18 hat eine mittlere zylinderförmige Schürze 18b, die eine nach innen ragende ringförmige Nase 18c aufweist, die zwischen ein Paar nebeneinander angeordneter und radial nach außen stehender Ringflansche 16a, 16b gedrückt wird. Der so ausgeführte Preßsitz mit der Nase 18c sorgt für den sicheren und hermetisch abgedichteten Sitz des Adapters 18 auf dem Behälterhals 16.
Ein radial nach außen verbreiteter Ringflansch 18d bildet eine Schulter am unteren Ende einer Außenschürze 18bb. Der Flansch 18d bildet eine Sitzfläche für das im allgemeinen zylinderförmige Düsengehäuse bzw. die Kappe 20. Der Flansch 18d schnappt zwischen einer ringförmigen Schulter 20a des Düsengehäuses 20 und sechs ringförmig im gleichen Abstand voneinander angeordneten bogenförmigen Keilen 20b ein, die von einer unteren ringförmigen Schürze 21 des Gehäuses 20 und wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt nach innen vorstehen. Die ringförmige Schulter 20a wird außerdem durch sechs ringförmig angeordnete Schlitze 23 unterbrochen, die jeweils auf die sechs Keile 20b ausgerichtet sind, wobei die Schlitze 23 den Zugang für das Werkzeug zum Formen der Keile bieten.
Aus den Fig. 2, 3 und 8 ist ersichtlich, daß der Adapter 18 eine durchgängig mit 18e bezeichnete kreisförmige obere Wand aufweist, die in verschiedene Bereiche mit separaten und verschiedenartigen Flüssigkeits- und Luftansaugkanälen aufgeteilt ist. Die obere Wand 18e ist ebenfalls die Sitzfläche für ein wasserabweisendes Filterelement 22 und eine komplex aufgebaute Membran 24, die wie in den Fig. 2, 2A, 3 und 6 gezeigt einstückig aus z. B. Silikongummi geformt ist. Wie am besten aus den Fig. 3 und 8 ersichtlich ist, weist die obere Wand 18e des Adapters 18 eine Aussparung 18f auf, die in ihrem Umfang der Membran 24 entspricht und einen Sitz für die Membran bildet (Fig. 6). Wie in den Fig. 3 und 2 gezeigt, ist das Filterelement 22 (Fig. 7) in einen linken Teil der Aussparung 18f durch einen linken Teil der Membran 24 eingespannt (d.h. links wie in den Fig. 2, 6 und 8 gesehen). Wie am besten in den Fig. 2 und 8 zu sehen ist, trennt ein mittlerer Brückenbogen 18g in der Aussparung 18f zwei, tiefere Aussparungen 18h und 18i, die von dem Filterelement 22 abgedeckt werden. Die obere Wand 18e enthält einen bogenförmigen Schlitz 26 außerhalb der mittleren Schürze 18b. Der Schlitz erstreckt sich bis in die Aussparung 18h und bildet mit der Aussparung 18i und einer Bohrung 28 durch die obere Wand 18e einen Teil eines Luftansaugkanals, wie weiter unten detailliert beschrieben ist.
Fig. 6 zeigt, daß die Membran 24 zwei dicker ausgeführte, peripher verlaufende Rippen 24a und 24b aufweist, die durch eine kleine Membran 24c voneinander getrennt sind. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, sind die separat verlaufenden Rippen 24a und 24b in der Aussparung 18f durch eine Innenfläche der kreisförmigen Kappenoberseite arretiert. Die Kappenoberseite 20c weist außerdem eine in Fig. 4 gezeigte Erhebung 20d auf, so daß ein in der Peripherie passender Abschluß mit den eingepaßten Rippen der Membran entsteht. Eine zweite innere Erhebung 20e ist so ausgelegt, daß sie die ovale Rippe 24b umschließt und diese in ihrer Position hält. Wie in den Fig. 2 und 6 gezeigt ist, weist die Membran 24 weiterhin einen kegelstumpfförmigen Düsenrohrabschnitt 24d auf, der von einer größeren rohrförmigen Säule 24dd bzw. dem Ventilteil 24dd aufsteigt, wobei beide Elemente einstückig aus einem Kunststoffteil geformt sind. Die Innenwandung des rohrförmigen Ventilteils 24dd sitzt lose auf einem Nippel 18j, der ausgehend von der ringförmigen Oberseite 18e nach oben zeigt. Zwischen beiden Komponenten ist ein konus- und ringförmiger Spaltraum A ausgebildet, wie in den Fig. 2 und 2A gezeigt. Der Spaltraum A schafft eine Verbindung zu der Mittelbohrung des rohrförmigen Abschnitts 24d, der an seinem oberen Ende eine Abgabeöffnung für den Kanal bildet, durch den die Flüssigkeit abgegeben wird. Dies wird durch den Pfeil B angegeben und weiter unten detaillierter beschrieben. Der rohrförmige Abschnitt 24d wird von einer ringförmigen Verdickung 20f gehalten, deren untere Fläche - wie in den Fig. 2 und 2A gezeigt - mit der ringförmigen oberen Fläche 24ddd der Basis 24dd dicht abschließt. Dies wird in Verbindung mit der Funktion des Ventils nachstehend detailliert beschrieben.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, bilden die beiden Bohrungen 30 durch die Adapterwand 18e in der Nähe des Nippels 18j Durchgänge für das Einströmen der Flüssigkeit in die Abgabekanäle. Dies wird durch den Pfeil C in Fig. 2 angezeigt. Die Flüssigkeit passiert dann den Spaltraum A und wird dann - wie durch den Pfeil B angedeutet - abgegeben, wenn der Schnappverschluß 18k vom Düsengehäuse 20 entfernt wird. Der Verschluß 18k ist becherförmig ausgeführt und über einen angeformten elastischen Riemen 18p mit einem Teil des Außenflansches 18d des Adapters verbunden, wobei der Riemen durch eine Aussparung 20dd in der Schürze 21 des Düsengehäuses 20 geführt wird. Dies ist am besten aus Fig. 1 ersichtlich.
Die Basis bzw. das Ventilteil 24dd erstreckt sich nach unten und schließt mit einem abgeschrägten Dichtring 25 ab, der normalerweise unter Druckbeanspruchung durch die Verdickung 20f an der Adapterwand 18e im Bereich des Nippels 18j dicht abschließt und auf diese Weise ein Austreten der im Behälter befindlichen Flüssigkeit (Salzlösung) auch unter hydrostatischem Druck, wie sie beim Umdrehen des Behälters während der Handhabung entsteht, verhindert. Ebenfalls wird ein Rückfluß nicht steriler Luft oder Flüssigkeit vom Spaltraum A in den Behälterhals 16 verhindert. Der Rückfluß von Flüssigkeit wird ebenfalls durch den vorspringenden konisch geformten Nippel 18j in den rohrförmigen Abschnitt 24d verhindert, um das im rohrförmigen Abschnitt 24d nach erfolgter Abgabe verbleibende Flüssigkeitsvolumen zu minimieren. Die geringe Restmenge der Flüssigkeit im rohrförmigen Abschnitt 24d, die durch Luft kontaminiert sein kann, wird vor der nächsten Abgabe ausgespült.
Aus Fig. 2A ist ersichtlich, daß bei Zusammendrücken der elastischen Wandung 14 zum Abgeben von Salzlösung aus dem umgedrehten Behälter 12 und der Düsenanordnung 10 Flüssigkeit durch beide Bohrungen 30 strömt und auf den Membranabschnitt 24e den erforderlichen Flüssigkeitsgrenzdruck ausübt, so daß dieser elastisch so verformt wird, daß das rohrförmige Ventilteil 24dd noch stärker gegen die Verdickung 20f gedrückt wird; der zusätzliche Druck auf das Ventilteil 24dd hebt den Dichtring 25 von der Wand 18e ab, so daß die Flüssigkeit durch die entstehende Öffnung in den angrenzenden Teil des ringförmigen Durchgangs A fließen kann, der durch die Verformung der Membran vergrößert wird. Der Transport der Flüssigkeit durch den Durchgang A führt zu einer Abgabe der Flüssigkeit durch die rohrförmige Düse 24d, dargestellt anhand des Pfeils B. Der Dichtring 25 dient als Einwegeventil, das ausschließlich den Austritt der abgegebenen Flüssigkeit bei Zusammendrükken der elastischen Wandung 14 erlaubt. Läßt der durch die Hand ausgeübte Druck nach und wird somit der zusätzliche Druck vom Ventilteil 24dd genommen, bewirkt der verbleibende Druck auf dem Ventilteil 24dd eine Rückkehr des Dichtungsrings 25 auf seinen Sitz und einen dichten Abschluß mit der Wand 18e zum Schließen des Einwegeventils, so daß eine Rückströmung von Flüssigkeit oder Luft verhindert wird, wenn die Flasche zum Beispiel durch den Fall in ein kontaminiertes Medium einer nicht-sterilen Flüssigkeit ausgesetzt wird. Das Ventilteil 24dd wirkt somit als einteilige elastomere Rückstellfeder des Dichtrings 25.
Die aus den Bohrungen 30 strömende Flüssigkeit wird durch die festsitzende ovale Rippe 24b der Membran zwangsläufig in den konischen Ringpsalt A geleitet. Die Dichtung, die durch die festsitzende ovale Rippe 24b gebildet wird, wird durch die Sitznut 18m und die beiden leicht vorstehenden Ansätze 18n, die wie in Fig. 2 und insbesondere in Fig. 8 gezeigt innerhalb der Adapteraussparung 18f geformt sind, positioniert und verstärkt. Die Kappenoberseite 20c weist eine schmale Entlüftungsnut 20i auf, die in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist und die sich auf der trockenen oder flüssigkeitsfreien Seite über der Membran 24 befindet, um die Verdrängung von Luft bei Verformung der Membran zu ermöglichen.
Wie in Fig. 2 und 4 gezeigt, muß Umgebungsluft unterhalb oder im Bereich der ringförmigen Schürze 21 angesaugt und nach oben durch die Düsenanordnung und nach unten in den Flaschenhals 16 befördert werden, damit sich die zusammengedrückte elastische Wandung wieder zurückstellen und das ausgetretene Flüssigkeitsvolumen durch Luft ersetzt werden kann. Im einzelnen verläuft die Strömung von der Schürze 21 durch den Schlitz 26 in die Aussparung 18h, in Fig. 2 dargestellt durch eine Reihe von aufwärts gerichteten Pfeilen. Von der Aussparung 18h aus strömt die Luft durch den linken Teil des hydrophoben und luftdurchlässigen Membranfilters 22, wie in Fig. 2 gezeigt. Die von dem Membranfilter 22 nach oben strömende Luft fließt dann durch die beiden nebeneinander liegenden Öffnungen 24f, die beide in Fig. 6 dargestellt sind. Ausgehend von jeder der beiden Öffnungen 24f gelangt die Luft dann in jeweils einen der beiden Kanäle 20g, die - wie am besten in Fig. 4 und 5 zu ersehen ist - in der unteren Fläche der Gehäusewand 20c ausgeführt sind. Die Kanäle 20g leiten die horizontale Luftströmung über den mittleren Brückenteil 24g der Membranrippe 24a. Rippe 24a und Brückenteil 24g sitzen in einer zugeordneten Nut 20h im Gehäuse 20, gezeigt in Fig. 4. Die aus beiden Kanälen 20g kommende Luft strömt durch die Membranöffnung 24h und dann erneut durch das Membranfilter 22 nach unten, woraufhin die jetzt zweimal gefilterte Luft in die Aussparung 18i und in die Bohrung 28 gelangt, die wiederum mit dem Flaschenhals 16 in Verbindung steht und dafür sorgt, daß sich die elastische zusammengedrückte Wandung 14 durch die einströmende Luft wieder zurückstellen kann.
Die angesaugte Luft muß das Membranfilter 22 zweimal durchströmen, wie dies durch die Pfeile in Fig. 2 angedeutet wird. Dies wird bewirkt durch die festsitzende Membranrippe 24a, die sowohl um den Luftansaugkanal 26 als auch um die Bohrung 28 verläuft. Das Membranfilter 22 selbst ist hydrophob, damit keine Flüssigkeit (Salzlösung) von der Bohrung 28 durch die Membran passieren kann, wenn Flüssigkeit durch die Bohrungen 30 strömt. Das Membranfilter ist ebenfalls undurchlässig für Bakterien, so daß die angesaugte Luft zweimal gefiltert wird und auf diese Weise sicher vermieden wird, daß mitgeführte Bakterien die aufbewahrte Salzlösung kontaminieren können. Auf diese Weise kann die Salzlösung im Behälter 12 auch bei wiederholter Abgabe der Lösung mit nachfolgender Luftansaugung steril aufbewahrt werden. Geeignetes luftdurchlässiges und wasserabweisendes Filtermaterial kann zum Beispiel aus mit einem Trägerstoff versehenem Acrylpolymer hergestellt werden, das mit einer Siloxanverbindung behandelt wird. Dies ist zum Beispiel bei dem Filtermembranmaterial der Fall, das die Firma Gelman Sciences unter der Bezeichnung Versapor-450 vertreibt und das eine besonders geeignete Zusammensetzung aufweist. Dieses Material hat eine Porengröße von etwa 0,45 Mikrometer und ist bakterienundurchlässig.
In Fig. 9 ist eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Düsenanordnung dargestellt, die durchgängig mit der Nummer 110 bezeichnet ist und auf eine Kunststoffflasche bzw. auf einen Flüssigkeitsbehälter 112 gesetzt ist, der eine elastische oder zusammendrückbare Wandung 114 aufweist. Der Behälter 112 hat im oben aufgesetzten Hals 116 eine Öffnung nach außen. Dieser Hals 116 wird von einem im allgemeinen zylinderförmigen Adapter 118 der Düsenanordnung umschlossen. Der Adapter 118 weist einen ringförmigen Innenflansch 118a auf, der nach unten in die Öffnung im oberen Abschluß des Halses 116 hineinragt und mit einem radial aufgeweiteten Ansatz 118aa abschließt, der fest an der Innenwandung des Halses sitzt und mit dieser dicht abschließt. Bei dieser Ausgestaltung wird die sterile Flüssigkeit L, zum Beispiel eine Salzlösung, in einem elastischen Innenbeutel 119 aufbewahrt, dessen Mündung 119a fest mit dem Adapterflansch 118a verbunden ist, so daß die Düsenanordnung 110 und der Beutel 119 ein in sich geschlossenes Behältersystem mit einer Kunststoffmembran 124 darstellen, die Außenluft und somit eine Kontaminierung der Innenwandung des Beutels 119 und der sterilen Flüssigkeit L sicher ausschließen. Die Kunststoffmembran 124 weist eine verdickte, peripher verlaufende ringförmige Rippe 124a auf, die fest zwischen einer ringförmigen Aussparung 118f in der Oberseite des Adapters 118 und einer entsprechend passenden Aussparung in dem darüber angeordneten Gehäuses bzw. in der Kappe 120 sitzt.
Die Kappe 120 weist eine nach unten gerichtete zylinderförmige Schürze 120a mit einer nach innen vorstehenden ringförmigen Nase 120b auf, die unter dem Außenumfang des Adapters 118 einrastet. Auf diese Weise wird die Membran unverrückbar in ihrer Position gehalten. Der Adapter 118 weist eine zylinderförmige Außenschürze 118b auf, die ebenfalls eine radial nach innen vorstehende Nase 118bb hat. Diese wird zwischen ein Paar übereinander angeordneter ringförmiger Kupplungsflansche 116a und 116b gedrückt. Dieser Preßsitz mit der dazwischenliegenden Nase 118bb ermöglicht einen festen und dichten Sitz des Adapters 118 und der Düsenanordnung 110 auf dem Flaschenhals 116.
Die Membran 124 weist einen rohrförmigen Düsenabschnitt 124d auf, der von einer größeren rohrförmigen Säule 124dd bzw. dem Ventilteil 124dd aufsteigt, wobei beide Elemente aus einem einzigen Kunststoffteil geformt sind. Die Innenwandung des rohrförmigen Ventilteils 124dd sitzt lose auf einem Nippel 118j, der ausgehend von der ringförmigen Oberseite 118e nach oben zeigt. Zwischen beiden Komponenten ist ein konischer Spaltraum A ausgebildet. Dieser Spaltraum A schafft eine Verbindung zu der Mittelbohrung des rohrförmigen Abschnitts 124d, der an seinem oberen Ende eine Blende für den Kanal bildet, durch den die Flüssigkeit abgegeben wird. Dies wird durch den Pfeil B angegeben. Der rohrförmige Abschnitt 124d wird von einer ringförmigen Verdickung 120f gehalten, deren untere Fläche mit der ringförmigen oberen Fläche 124ddd des rohrförmigen Ventilabschnitts 124dd dicht abschließt. Ein nicht gezeigter Schnappverschluß läßt sich abnehmbar auf den rohrförmigen Abschnitt 124d und die ringförmige Verdickung 120f setzen, ähnlich wie der in der ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Düsenanordnung beschriebene Verschluß 18k.
Die Basis bzw. das Ventilteil 124dd erstreckt sich nach unten und schließt mit einem abgeschrägten Dichtring 125 ab, der normalerweise unter Druckbeanspruchung durch die Verdickung 120f an der Adapterwand 118e im Bereich des Nippels 118j dicht abschließt und auf diese Weise ein Austreten der im Behälter befindlichen Flüssigkeit auch unter hydrostatischem Druck, wie er beim Umdrehen des Behälters 112 während der Handhabung entsteht, verhindert. Ebenfalls wird ein Rückfluß nicht steriler Luft oder Flüssigkeit vom Spaltraum A in den Behälterhals 116 verhindert. Der Rückfluß von Flüssigkeit wird ebenfalls durch den vorspringenden konisch geformten Nippel 118j in den rohrförmigen Düsenabschnitt 124d verhindert, um das im rohrförmigen Abschnitt 124d nach erfolgter Abgabe verbleibende Flüssigkeitsvolumen zu minimieren. Die geringe Restmenge der Flüssigkeit im rohrförmigen Abschnitt 124d, die durch Luft kontaminiert sein kann, wird vor der nächsten Abgabe ausgespült.
Wenn die elastische Wandung 114 des Behälters zusammengedrückt wird, um Salzlösung L aus dem umgedrehten Behälter 112 abzugeben, bewirkt die eingeschlossene Luft im Zwischenraum C zwischen Beutel 119 und Wandung 114 einen Druck auf den Beutel 119, der zusammengepreßt wird und Flüssigkeit A durch den Adapterflansch 118a und dann durch die Adapterbohrung 130 befördert. Die von der Bohrung 130 kommende Flüssigkeit wird von der Membran 124 gelenkt und übt auf den ringförmigen Membranabschnitt 124e den erforderlichen Flüssigkeitsgrenzdruck aus, so daß dieser elastisch so verformt wird, daß das rohrförmige Ventilteil 124dd noch stärker gegen die Verdickung 120f gedrückt wird. Der zusätzliche Druck auf das Ventilteil 124dd hebt den Dichtring 125 von der Wand 118e ab, so daß die Flüssigkeit durch die entstehende Öffnung in den angrenzenden Teil des ringförmigen Durchgangs A fließen kann, der durch die Verformung der Membran vergrößert wird. Dies wird in der gänzlich identisch aufgebauten und in der Fig. 2A dargestellten ersten Ausgestaltung dieses Teils der Düsenanordnung dargestellt. Die Kappe 120 weist eine kleine Entlüftungsnut 120i an der trockenen, flüssigkeitsfreien Seite oberhalb des äußeren Teils der Membranrippe 124a auf, um die Verdrängung von Luft bei Verformung der Membran 124 zu ermöglichen.
Der Transport der Flüssigkeit durch den Spaltraum A führt zu einer Abgabe der Flüssigkeit durch die rohrförmige Düse 124d, dargestellt anhand des Pfeils B. Der Dichtring 125 dient als Einwegeventil, das ausschließlich den Austritt der abgegebenen Flüssigkeit bei Zusammendrücken der elastischen Wandung 114 und des Beutels 119 erlaubt. Läßt der durch die Hand ausgeübte Druck nach und wird somit der zusätzliche Druck vom Ventilteil 124dd genommen, bewirkt der verbleibende Druck auf dem Ventilteil 124dd eine Rückkehr des Dichtungsrings 125 auf seinen Sitz und einen dichten Abschluß mit der Wand 118e zum Schließen des Einwegeventils, so daß eine Rückströmung von Flüssigkeit oder Luft verhindert wird, wenn die Flasche zum Beispiel durch den Fall in ein kontaminiertes Medium einer nicht-sterilen Flüssigkeit ausgesetzt wird. Das Ventilteil 124dd wirkt somit als einteilige elastomere Rückstellfeder des Dichtrings 125.
Um den Druck in dem sich ausdehnenden Volumen des Zwischenraums C bei mit wiederholtem Abgabevorgang abnehmender Flüssigkeitsmenge im sich zusammenziehenden Beutel 119 aufrechtzuerhalten, weist die Düsenanordnung 100 einen Luftansaugkanal auf, der mit dem luftgefüllten Zwischenraum C verbunden ist. Läßt also der von Hand ausgeübte Druck auf die Behälterwandung 114 nach, strömt Luft über einen Kanal 126 durch die Kappe 120 in die Düsenanordnung 100. Die Luft wird von der Unterseite der Kappe 120 nach unten zu einer Öffnung des Ventilsitzes 126a geleitet. Die Membran 124 weist eine seitliche Verlängerung 124f auf, die auf dem Ventilsitz 126a liegt und ein Einwegeventil darstellt, das normalerweise und besonders dann geschlossen ist, wenn die Behälterwandung 114 zusammengedrückt wird und der Luftdruck im Zwischenraum C auf die Innenfläche der Membranverlängerung 124f drückt. Während des Ansaugens jedoch hebt sich die Membranverlängerung 124f vom Ventilsitz 126a ab und läßt Luft in einer Richtung um die Membranverlängerung 124f strömen, so daß die Luft zunächst durch einen im Adapter 118 axial angeordneten Kanal 127 und danach durch einen radial im Adapter 118 angeordneten Kanal 128 fließt. Das innere Ende des radialen Kanals 128 mündet in einer axialen Bohrung 129, die durch den Adapter 118 und an der Außenfläche des zylinderförmigen Flansches 118a geführt ist. Damit die Membranverlängerung 124f nicht übermäßig verformt wird und somit den Adapterkanal 127 versperrt, wird ein Paar kleiner Rippen 127a oder vergleichbarer kleiner Vorsprünge bevorzugt neben der Peripherieöffnung des Kanals 127 angeordnet, die die Membranverlängerung während der Verformung in der Luftansaugphase abstützen und auf diese Weise genug Raum für den Luftzutritt in den Kanal 127 lassen.
Von der Bohrung 129 aus strömt die angesaugte Luft nach unten und verteilt sich ringförmig in dem Zwischenraum zwischen Flansch 118a und dem Flaschenhals 116. Danach passiert der Luftstrom die Schlitze 131, die durch den radialen Ansatz 118aa geführt sind und die mit dem Zwischenraum C verbunden sind. In der Zeichnung ist dies durch die Pfeile D dargestellt. Die angesaugte Luft kommt zu keinem Zeitpunkt mit der im hermetisch verschlossenen Beutel 119 enthaltenen sterilen Flüssigkeit L in Berührung, so daß aufgrund der völlig voneinander getrennten Strömungswege der abzugebenden Flüssigkeit und der angesaugten Luft auf eine Filterung der angesaugten Luft verzichtet werden kann, die nicht steril sein muß.
In Fig. 10 ist eine dritte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Düsenanordnung dargestellt, die durchgängig mit der Nummer 210 bezeichnet ist und auf eine Kunststoffflasche 212 aufgesetzt ist, die eine elastische oder zusammendrückbare Wandung 214 aufweist. Der Behälter 212 hat im oben aufgesetzten Hals 216 eine Öffnung nach außen. Ein Adapterteil 218 der Düsenanordnung verschließt im Normalfall die Mündung des Halses 216 und weist eine zylinderförmige Wandung 218a auf, die nach unten in die Öffnung des Halses 216 zeigt und eine nach außen vorstehende ringförmige Verdickung 218aa hat, die dicht mit der Innenwandung des Halses abschließt. Die Oberfläche des Adapters 218 trägt eine unterteilte Kunststoffmembran 224, die sowohl einen angeformten Luftfilterteil 224a als auch einen Ventilelementteil 224dd aufweist, deren Beschreibung nachstehend detailliert erfolgt. Die Kunststoffmembran 224 weist ebenfalls eine am Außenrand ringförmig verlaufende Rippe auf, die zwischen der Oberfläche des Adapters 218 und der Unterseite eines darüber angeordneten Gehäuses bzw. einer Kappe 220 eingespannt ist. Der Umfang des oberen Teils der Wandung des Adapters 218 sitzt auf dem inneren ringförmigen Vorsprung 220a, der radial nach innen von einer senkrechten zylinderförmigen Schürze 220b der Kappe 220 vorsteht. Die Schürze 220b weist ebenfalls eine radial nach innen abstehende ringförmige Nase 220C auf. Diese wird zwischen ein Paar übereinander angeordneter ringförmiger Kupplungsflansche 216a und 216b gedrückt. Dieser Preßsitz mit der dazwischenliegenden Nase 220C ermöglicht einen festen und dichten Sitz der Membran 224 und des Adapters 218 auf dem Flaschenhals 216.
Mit besonderem Verweis auf die Fig. 11 und 12 wird der Luftfilterteil 224a der integrierten Kunststoffmembran 224 gezeigt. Hierbei kann es sich um einen Ring aus Filtermaterial handeln, der während des Formens der Membran 224 aus einem Elastomer wie zum Beispiel Silikongummi eingesetzt wird. Das Filtermaterial wird an seiner Innenseite vom Ventilteil 224dd der Membran und an der Außenseite von der Rippe 224b gestützt und gehalten, so daß der ringförmige Mittelteil frei liegt und den Luftfilterteil 224a bildet. Zusätzliche Stabilität kann die Struktur dadurch erhalten, daß das Filtermaterial in radial verlaufende Stege 224c aus Kunststoff eingebettet wird. Das Filtermembranmaterial des Teils 224a ist hydrophob, um den Durchfluß der sterilen Flüssigkeit L Salzlösung zu vermeiden, und es ist außerdem für Bakterien undurchlässig. Luft kann jedoch durch das Filtermaterial strömen, so daß die angesaugte Luft gefiltert wird und auf diese Weise mitgeführte Bakterien die sterile Flüssigkeit während des Ansaugens nicht kontaminieren können, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird. Geeignetes luftdurchlässiges und hydrophobes Filtermaterial kann zum Beispiel aus mit einem Trägerstoff versehenem Acrylpolymer hergestellt werden, das mit einer Siloxanverbindung behandelt wird. Dies ist zum Beispiel bei dem Filtermembranmaterial der Fall, das die Firma Gelman Sciences unter der Bezeichnung Versapor-450 vertreibt und das eine besonders geeignete Zusammensetzung aufweist. Dieses Material hat eine Porengröße von etwa 0,45 Mikrometer und ist bakterienundurchlässig.
Die Membran 224 weist weiterhin einen rohrförmigen Düsenabschnitt 224d auf, der von einer größeren rohrförmigen Säule bzw. dem Ventilteil 224dd aufsteigt, wobei beide Elemente einstückig aus einem Kunststoffteil geformt sind. Die Innenwandung des rohrförmigen Ventilteils 224dd sitzt lose auf einem Nippel 218j, der ausgehend von der Oberseite des Adapters 218 nach oben zeigt. Zwischen beiden Komponenten ist ein konischer Spaltraum A ausgebildet, wie er in der Fig. 13B am besten zu sehen ist. Dieser Spaltraum A schafft eine Verbindung zu der Mittelbohrung des rohrförmigen Abschnitts 224d, der an seinem oberen Ende eine Abgabeöffnung bildet. Dies wird durch den Pfeil B angegeben.
Der rohrförmige Düsenabschnitt 224d wird von einer ringförmigen Verdickung 220f gehalten, deren untere Fläche mit der ringförmigen oberen Fläche 224ddd des rohrförmigen Ventilteils 224dd dicht abschließt. Ein Schnappverschluß 220g läßt sich abnehmbar auf den rohrförmigen Abschnitt 224d und die ringförmige Verdickung 220f setzen.
Die Basis bzw. das Ventilteil 224dd erstreckt sich nach unten und schließt mit einem abgeschrägten Dichtring 225 ab, der normalerweise unter Druckbeanspruchung durch die Verdickung 220f an der oberen Wandung des Adapters 218 im Bereich des Nippels 218j dicht abschließt und auf diese Weise ein Austreten der im Behälter befindlichen Flüssigkeit L auch unter hydrostatischem Druck, wie er beim Umdrehen des Behälters 212 während der Handhabung entsteht, verhindert. Ebenfalls wird eine Rückströmung nicht steriler Luft oder Flüssigkeit vom Spaltraum A in den Behälterhals 216 verhindert. Der Rückfluß von Flüssigkeit wird ebenfalls durch den vorspringenden konisch geformten Nippel 218j in den rohrförmigen Abschnitt 224d verhindert, um das im rohrförmigen Abschnitt 224d nach erfolgter Abgabe verbleibende Flüssigkeitsvolumen zu minimieren. Die geringe Restmenge der Flüssigkeit im rohrförmigen Abschnitt 224d, die durch Luft kontaminiert sein kann, wird vor der nächsten Abgabe ausgespült.
Aus den Fig. 10 und 13B ist ersichtlich, daß bei Zusammendrücken der elastischen Wandung 214 zum Abgeben von Flüssigkeit L aus dem umgedrehten Behälter 212 und der Düsenanordnung 210 Flüssigkeit durch den Kanal 228 strömt und auf das flüssigkeitsundurchlässige Filterteil 224a der Membran 224 den erforderlichen Flüssigkeitsgrenzdruck ausübt, so daß dieser elastisch so verformt wird, daß das rohrförmige Ventilteil 224dd noch stärker gegen die Verdickung 220f gedrückt wird; der zusätzliche Druck auf das Ventilteil 224dd hebt den Dichtring 225 von der Oberseite des Adapters 218 ab, so daß die Flüssigkeit durch die entstehende Öffnung in den angrenzenden Teil des ringförmigen Spaltraums A fließen kann, der durch die Verformung der Membran vergrößert wird. Die Kappe 220 weist eine schmale Entlüftungsnut 220i auf, die sich auf der trockenen oder flüssigkeitsfreien Seite über der Membran 224 befindet, um die Verdrängung von Luft bei Verformung der Membran 224 zu ermöglichen.
Der Transport der Flüssigkeit durch den Spaltraum A führt zu einer Abgabe der Flüssigkeit durch die rohrförmige Düse 224d, dargestellt anhand des Pfeils B. Das elastomere Ventilteil 224dd und der Dichtring 225 dienen als Einwegeventil, das ausschließlich den Austritt der abgegebenen Flüssigkeit bei Zusammendrücken der elastischen Wandung 214 erlaubt. Läßt der durch die Hand ausgeübte Druck nach und wird somit der zusätzliche Druck vom Ventilteil 24dd genommen, bewirkt der verbleibende Druck auf das Ventilteil 224dd eine Rückkehr des Dichtungsrings 225 auf seinen Sitz und einen dichten Abschluß mit dem Adapter 218 zum Schließen des Einwegeventils, so daß eine Rückströmung von Flüssigkeit oder Luft verhindert wird, wenn die Flasche zum Beispiel durch den Fall in ein kontaminiertes Medium einer nicht-sterilen Flüssigkeit ausgesetzt wird. Das Ventilteil 224dd wirkt somit als einteilige elastomere Rückstellfeder des Dichtrings 225.
Wie in Fig. 13 A gezeigt wird, muß zum Rückstellen der zusammengedrückten elastischen Wandung 214 und zum Ersatz der angegebenen Flüssigkeit Umgebungsluft durch einen Kanal 230 angesaugt werden, die nach unten geleitet und durch das Filterteil 224a oberhalb der Kanalbohrung 228 gefiltert wird. Durch diese Bohrung strömt die Luft durch die Adapterschürze 218 und den Behälterhals 216. Das Filterteil 224a der Membran 224 erfüllt somit eine doppelte Funktion als Luftansaugfilter und als durch den Flüssigkeitsdruck verformbarer Teil des Membranventils innerhalb des Abgabesystems. Entsprechend ermöglicht die Integration des durch den Flüssigkeitsdruck verformbaren Luftfilters in die Membranstruktur die Darstellung eines besonders unkomplizierten Strömungswegs innerhalb des Luftansaugsystems und eine vereinfachte Düsenanordnung, ohne daß die Gefahr einer Kontaminierung der sterilen Flüssigkeit während der Lagerung und nach wiederholter Flüssigkeitsabgabe entsteht.

Claims

1. Düsenanordnung (10) zum Abgeben von Flüssigkeiten, wobei die Düsenanordnung auf einem Flüssigkeitsbehälter (12; 112; 212) mit einer elastischen Wandung (14; 114; 214) befestigbar ist, in dem sich die Flüssigkeit befindet, wobei durch Zusainmendrücken des Behälters von Hand Flüssigkeit (L) durch die Düsenanordnung (10) abgebbar ist und die Flüssigkeit (L) in dem Behälter während der Aufbewahrung und auch nach wiederholtem Abgeben ihre Sterilität bewahrt, wobei die Düsenanordnung (10; 110; 210) eine Flüssigkeitsabgabeöffnung oder Mundstück (B) und Flüssigkeitskanäle (30, A, 24; 228; A) zum Weiterleiten der Flüssigkeit vom Behälter zur Flüssigkeitsabgabeöffnung (B), aus der die Flüssigkeit (L) nach manuellem Zusammendrücken der elastischen Wand (14) des Behälters (12) austritt, aufweist, wobei die Düsenanordnung (10) ferner Luftansaugkanäle (26, 28, 18h, 24f) außerhalb des Behälters (12) aufweist, um Luft in den Behälter anzusaugen, welche die aus dem Behälter eingetretene Flüssigkeit ersetzt, gekennzeichnet durch eine Membran (24), wobei diese Membran (24) einstückig aus einem ersten Abschnitt (24e) innerhalb der Flüssigkeitskanäle (30, A, 24d) zwischen dem Behälter und der Flüssigkeitsabgabeöffnung sowie aus einem zweiten Abschnitt (24h) innerhalb der Luftansaugkanäle (26, 28, 18h, 24f, 20g, 18i) besteht, wobei der erste Abschnitt (24e) durch den Druck der Flüssigkeit (L) elastisch verformbar ist und auf diese Weise ein Weg zur Beförderung der Flüssigkeit zwischen Behälter und Flüssigkeitsabgabeöffnung (B) entsteht.

2. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Membranabschnitt (24e) ein elastisch verformbares Ventil (25) innerhalb der Flüssigkeitskanäle (30, A, 24d) umfaßt und der zweite Membranabschnitt (24h) ein Luftfilter (22) aufweist, das dafür sorgt, daß während des Ansaugens von Luft durch die Luftansaugkanäle (26, 28, 18h, 24f) keine Bakterien in den Behälter gelangen.

3. Düsenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftfilter (22) keine Flüssigkeit (L) hindurchläßt.

4. Düsenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Luftfilter (22) unter dem Druck der Flüssigkeit während des Herausdrückens der Flüssigkeit durch die Flüssigkeitskanäle (30, A, 24d) biegt.

5. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das biegbare Ventil (25) und das Luftfilter (22) innerhalb der Membran (24) nebeneinander angeordnet sind, so daß die Biegung des Luftfilters (22) gleichzeitig die Biegung und Öffnung des Ventils (25) bewirkt, so daß Flüssigkeit (L) während der Abgabe der Flüssigkeit hindurchströmen kann.

6. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftfilter (22) durch Einsetzen während des Formvorgangs der Membran (24) integriert wird.

7. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Membranabschnitt (24e) ein einstückig angeformtes biegbares Ventilelement (25) aufweist, das auf einer Seite gegen einen Ventilsitz (18e) in der Düsenanordnung (10) abgedichtet ist und auf diese Weise ein Einwegeventil bildet, das den Flüssigkeitsstrom (L) nur in einer Richtung passieren läßt, wenn das Ventilelement (25) elastisch vom Ventilsitz (18e) zum Öffnen des Ventus angehoben ist, und daß der erste Membranabschnitt ferner einen rohrförmigen Abschnitt (24d) aufweist, der aus einem Stück mit dem Ventilelement (25) so geformt ist, daß das Abheben des Ventilelements (25) zum Öffnen des Ventils eine Flüssigkeitsströmung durch das Ventil in den rohrförmigen Abschnitt (24d) mit nachfolgender Abgabe der Flüssigkeit bewirkt.

8. Düsenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Abschnitt (24d) ein nach außen verbreitertes ringförmiges Teil (24dd) am Ende des rohrförmigen Abschnitts (24d) aufweist, wobei dieses Teil (24dd) eine erste und zweite Ringfläche (25, 25X) umfaßt, die sich im allgemeinen axial gegenüberliegen und unter Druck an zugeordneten Flächen (18e, 20X) der Düsenanordnung (10) dicht abschließen, und wobei eine Fläche (25) der ersten und zweiten Ringflächen das biegbare Ventilelement definiert.

9. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Kombination mit einem Flüssigkeitsbehälter mit elastischen, an der Düsenanordnung abgedichteten Wänden, wobei die Düsenanordnung so auf die elastische Wand (14) aufgesteckt ist, daß durch das manuelle Zusammendrücken der elastischen Wand (14) Flüssigkeit (L) aus dem Behälter durch die Düsenanordnung (10) gedrückt wird.

10. Kunststoffmembran (24) zur Verwendung in Kombination mit der Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (24) einstückig ein elastisch verformbares Ventilelement (25) zur Abgabe von Flüssigkeit (L) aus dem Behälter aufweist sowie ein Luftfilter (22) zum Filtern der in den Aufbewahrungsbehälter (12) angesaugten Luft umfaßt.