DE69624186T2

DE69624186T2 - Gaspatrone

Info

Publication number: DE69624186T2
Application number: DE69624186T
Authority: DE
Inventors: David W. Birch; Evelyn A. Shervington
Original assignee: BOC Group Ltd
Current assignee: BOC Group Ltd
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: US5845811A; CZ226396A3; CZ288702B6; SK97796A3; DE69624186D1; AU718156B2; JPH09117506A; CA2181005A1; PL315453A1; PL181806B1; HU9601962D0; EP0757203A3; ZA966345B; NZ299070A; HU217513B; EP0757203A2; EP0757203B1; AU5947896A; HUP9601962A1; GB9515846D0

Description

Diese Erfindung betrifft Kapseln zum Speichern eines Strömungsmittelvolumens unter hohem Druck, d. h. zwischen 60 und 80 bar.
Verschlossene Kapseln sind in Fällen bekannt, wo die Kraft des unter Druck stehenden Mediums dafür verwendet wird, eine Substanz auszugeben, beispielsweise das Austreiben von Fassbier aus einem Bierabgabegerät oder das Austreiben von Sodawasser aus einem Sodasiphon. Sie kann auch in Flüssigkeitsbehältern für Softdrinks oder Bier unter Druck benutzt werden.
Das US-Patent 5 335 808, das als nächstkommender Stand der Technik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angesehen wird, beschreibt einen Getränkebehälter für Softdrinks, Bier und dergleichen, der einen Hohlkörper zum Speichern des Getränks und einen zerbrechbaren Bereich aufweist. Es sind Mittel zum festen Anbringen eines Arms an dem Hohlkörper vorgesehen, wobei der Arm auswärts aus dem Hohlkörper herausragt, so dass, wenn eine Kraft auf den Arm ausgeübt wird, der Arm das Brechen des zerbrechbaren Bereichs mit der anschließenden Freigabe des in dem Behälter enthaltenen Getränks bewirkt.
Standard-Einweg-Sodaauflader zum Herstellen von Sodawasser speichern Kohlendioxid bei einem Druck von mehr als 400 bar.
Es ist außerdem bekannt, geschlossene, Helium unter hohen Drücken im Bereich von 30 bis 40 bar enthaltende Kapseln in medizinischen Geräten einzusetzen, wobei die Energie des unter Druck stehenden Heliums zum Treiben eines therapeutischen Mittels durch die Haut eines Patienten ausgenutzt wird.
In der veröffentlichten internationalen Patentanmeldung WO 94/24263 ist eine nadellose Spritze beschrieben, die eine Metallkapsel aufweist, die Heliumgas unter hohem Druck enthält, und die zum Eintreiben von Teilchen eines therapeutischen Mittels durch die Haut eines Patienten in im wesentlichen schmerzloser Weise dient. Die Kapsel ist von der übrigen Spritze abnehmbar, und nach Gebrauch kann eine neue Gasladung in die Kapsel eingebracht werden oder noch besser kann die Kapsel weggeworfen und eine neue, mit Gas beladene Kapsel kann an der übrigen Spritze angebracht werden.
In dem Fall, dass die Gaskapsel ein Wegwerfartikel ist, ist es wichtig, dass sie einfach und billig hergestellt werden kann. Bei medizinischen Anwendungen wird Heliumgas als Medium favorisiert, da es sehr leicht ist, was es zur Verwendung als Treibmittel für therapeutische Mittel geeignet macht, da es, wenn es auf die Haut eines Patienten auftrifft, in die Atmosphäre abprallt und nicht durch die Haut des Patienten hindurchgelangt. Jedoch ist Helium, weil es leicht ist, schwierig zu speichern, da es durch die allerkleinsten Fehlstellen im einem Behälter hindurchleckt.
Wenn der Druck des Mediums im Behälter hoch ist, ist die zum Aufbrechen des Verschlusses erforderliche Kraft oftmals zu groß für normalen "Fingerdruck", der eine besondere Anforderung für medizinische Anwendungen darstellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kapsel für ein Strömungsmittel unter hohem Druck zu schaffen, die einfach und billig hergestellt und einfach durch Drücken eines Hebels an der Außenseite der Kapsel geöffnet werden kann.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine Kapsel für ein Strömungsmittel unter Druck, beispielsweise Heliumgas, zu schaffen, die im wesentlichen leckdicht ist.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine Kapsel für ein Strömungsmittel unter Druck zu schaffen, die leicht durch Fingerdruck eines normalen Erwachsenen (2 kg) geöffnet werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Kapsel zum Speichern eines Strömungsmittels einen Hohlkörper mit einem zerbrechbaren Bereich auf, in welchem das Strömungsmittel unter einem Druck von mindestens 60 bar gespeichert wird, weiter Mittel zum festen Befestigen eines Arms an dem Hohlkörper auf, wobei der Arm vom Hohlkörper derart auswärts vorsteht, dass eine auf den Arm einwirkende Kraft das Brechen des zerbrechbaren Bereichs mit der Folge der Freigabe des Strömungsmittels bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm derart an dem zerbrechbaren Bereich befestigt ist, dass, wenn die Kraft auf den Arm in Richtung des Hohlkörpers ausgeübt wird, die Kraft zusammen mit dem Strömungsmitteldruck innerhalb des Hohlkörpers zusammenwirkt, um das Auswärtsbrechen des zerbrechbaren Bereichs zu bewirken.
Vorzugsweise ist der Arm ein Kragarm und die Kraft wird an oder nahe dem freien Arm in Richtung zum Hohlkörper aufgebracht.
Vorzugsweise ist der Arm an den zerbrechbaren Bereich mittels eines an der Außenfläche des zerbrechbaren Bereichs gelegenen Verankerungsteils befestigt.
Alternativ kann der Arm für eine Kippbewegung des zerbrechbaren Bereichs montiert sein und einen Fußteil aufweisen, der innerhalb des Hohlkörpers gelegen ist und eine Kante zum Einwirken auf einen Teil des zerbrechbaren Bereichs aufweist.
Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr beispielshalber beschrieben, wobei Bezug auf die Figuren der anliegenden schematischen Zeichnungen genommen wird, in denen zeigt:
Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht, die teilweise geschnitten ist, einer ersten Kapsel zum Speichern eines Strömungsmittels unter Druck,
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, die jedoch eine andere Anordnung des Arms zum Öffnen der Kapsel zeigt, und
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, die jedoch eine andere Ausführungsform einer geschlossenen Kapsel zum Speichern eines Strömungsmittels unter Druck zeigt.
Gemäß den Fig. 1 und 2 weist eine geschlossene Metallkapsel 1 einen im wesentlichen zylindrischen Hohlkörper 2 zur Aufnahme eines Strömungsmittels, beispielsweise Heliumgas, unter hohen Drücken im Bereich von 60 bis 80 bar auf. Der Hohlkörper 2 ist an seinem (in der Darstellung) oberen Ende mit einem zerbrechbaren Bereich 4 versehen. Der zerbrechbare Bereich 4 ist durch eine Verringerung der Wanddicke am oberen Ende des Hohlkörpers 2 über einen Bereich dieses Endes gebildet. Ein Arm 6 ist fest an der Außenseite des zerbrechbaren Bereichs 4 mittels eines Ankerteils 8 angebracht.
Der zerbrechbare Bereich 4 ist mindestens teilweise durch einen geschwächten Teil 3, der als "Gelenk" wirkt, und einen weiteren Teil 5 definiert, der noch mehr geschwächt ist, und wo der Bruch beginnt, wie noch erläutert wird.
Wie in beiden Figuren dargestellt ist, ist der Arm nach Art eines Kragarms mit Abstand vom und nach außen vom oberen Ende des Körpers 2 vorspringend angebracht.
Im Gebrauch, wenn die Energie des im Hohlkörper 2 gespeicherten Mediums zur Ausgabe einer Substanz oder zum Eintreiben von Partikeln eines therapeutischen Mittels durch die Haut eines Patienten eingesetzt werden soll, wird eine Kraft "P" an oder nahe dem freien Ende des Arms 6 ausgeübt, was bewirkt, dass der zerbrechbare Bereich 4 anfänglich an dem Teil 5 bricht, wobei der Teil 3 als Gelenk wirkt. Das unter Druck stehende Medium wird dadurch aus den Hohlkörpern 2 der Kapsel 1 freigesetzt.
Anzumerken ist, dass bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Energie des unter Druck stehenden Mediums, beispielsweise Heliumgas, zu dem Bruchvorgang beitragen, indem es eine Kraft ausübt, die den zerbrechbaren Bereich 4 vom übrigen oberen Ende des Hohlkörpers 2 abzuheben sucht.
Wie man sieht, sind die mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Kapseln verhältnismäßig billig herzustellen und des weiteren auch relativ lecksicher.
Gemäß Fig. 3, in welcher gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, ist der zylindrische Hohlkörper 2 an seinem (in der Darstellung) oberen Ende mit einem zerbrechbaren Bereich 4 ausgebildet. Der zerbrechbare Bereich 4 ist mindestens teilweise durch einen geschwächten ersten Teil 3 und einen noch mehr geschwächten zweiten Teil 5 definiert. Ein Arm 6 ist um eine Kippstelle 8 kippbar auf dem zerbrechbaren Bereich 4 angebracht und weist einen (in der Darstellung) unteren Fußteil 9 auf, der in das Innere des Hohlkörpers 2 hineinragt. Der Fußteil 9 weist eine Kante 10 auf, die im wesentlichen mit dem zweiten Teil 5 des zerbrechbaren Bereichs 4 fluchtet.
Im Gebrauch, wenn die Energie des im Hohlkörper 2 gespeicherten Strömungsmittels ausgenutzt werden soll, um eine Substanz, beispielsweise Sodawasser, auszugeben, oder Teilchen eines therapeutischen Mittels durch die Haut eines Patienten einzutreiben, wird eine Kraft "P" an oder nahe dem freien Ende des Arms 6 ausgeübt, der um die Kippstelle 8 kippt und dadurch bewirkt, dass die Kante 10 des Fußteils 9 den zerbrechbaren Bereich 4 ergreift und anfänglich an dem zweiten geschwächten Teil 5 bricht. Der Kippvorgang des Arms 6 zusammen mit dem Druck des Strömungsmittels, z. B. Helium, von zwischen 60 und 80 bar führt den Bruchprozeß weiter, wobei der zerbrechbare Bereich um den ersten geschwächten Teil 3 herum gekippt wird, der als Gelenk wirkt. Das Strömungsmittel wird daher unter Druck aus dem Hohlkörper 2 der Kapsel 1 freigesetzt.
Obwohl auf die Verwendung der Kapseln mit einer nadellosen Spritze für medizinische Zwecke Bezug genommen worden ist, gibt es eine Anzahl weiterer Anwendungen, wo die Kraft des gespeicherten Mediums ausgenutzt werden kann. Beispielsweise beim Aufblasen von Ballonen, die fluoreszierende Markierungen zur Identifizierung durch Radar tragen, und zum Aufblasen von Schwimmwesten und Schlauchbooten.
Die Energie des gespeicherten Mediums könnte auch in einer Waffe ausgenutzt werden, um als Treibmittel für eine Kugel oder ein sonstiges Projektil zu dienen.

Claims

1. Kapsel zum Speichern eines Strömungsmittels, mit einem einen zerbrechbaren Bereich (4) aufweisenden Hohlkörper (2), in welchem das Strömungsmittel unter einem Druck von mindestens 60 bar gespeichert wird, Mitteln (8) zum festen Befestigen eines Arms (6) an dem Hohlkörper (2), wobei der Arm (6) vom Hohlkörper (2) derart auswärts vorsteht, dass eine auf den Arm (6) einwirkende Kraft (P) das Brechen des zerbrechbaren Bereichs (4) mit der Folge der Freigabe des Strömungsmittels bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (6) derart an dem zerbrechbaren Bereich (4) befestigt ist, dass, wenn die Kraft (P) auf den Arm (6) in Richtung des Hohlkörpers (2) ausgeübt wird, die Kraft (P) zusammen mit dem Strömungsmitteldruck innerhalb des Hohlkörpers (2) zusammenwirkt, um das Auswärtsbrechen des zerbrechbaren Bereichs (4) zu bewirken.

2. Kapsel nach Anspruch 1, bei welcher der Arm (6) ein Kragarm ist und die Kraft (P) an oder nahe dem freien Ende des Arms aufgebracht wird.

3. Kapsel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Arm (6) mittels eines an der Außenfläche des zerbrechbaren Bereichs (4) gelegenen Verankerungsteils (8) fest an dem zerbrechbaren Bereich (4) befestigt ist.

4. Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zerbrechbare Bereich (4) mindestens teilweise durch einen ersten geschwächten Teil (3) und einen zweiten noch mehr geschwächten Teil (5) gebildet ist.

5. Kapsel nach Anspruch 4, wobei der Arm (6) kippbar an dem zerbrechbaren Bereich angebracht ist und einen Fußteil (9) aufweist, der innerhalb des Hohlkörpers (2) angeordnet ist und eine Kante (10) zum Einwirken auf den zweiten Teil (5) des zerbrechbaren Bereichs aufweist.