DE69734741T2

DE69734741T2 - Behälter für pastöse Materialen versehen mit einem verunreinigungsgeschützten Ausgabekopf

Info

Publication number: DE69734741T2
Application number: DE69734741T
Authority: DE
Inventors: R. Bernard GERBER
Original assignee: Waterfall Co Inc Santa Cruz; Waterfall Co Inc
Current assignee: Waterfall Co Inc Santa Cruz; Waterfall Co Inc
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2017-10-04
Also published as: IL129247A; AU4807297A; CA2267120A1; DE69722227D1; IL129247A0; BR9713252A; TW410210B; ATE310679T1; CN1237137A; WO1998014387A1; US5836484A; EP1155968B1; ATE240879T1; DE69734741D1; EP0929463A1; EP1155968A1; EP0929463B1; JP2001504063A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Das Gebiet der Erfindung betrifft im Allgemeinen Ausgabevorrichtungen zur Zufuhr von fließfähigen Materialien, wie beispielsweise Flüssigkeiten, Lösungen, Dispersionen, Suspensionen, Gelen, Pasten und anderen Fluiden. Insbesondere betrifft das Gebiet der Erfindung ein Ausgabesystem zur Zufuhr mehrerer Dosen von fließfähigen Materialien und zur Vermeidung des Einströmens von externen Kontaminationsstoffen während und zwischen Zufuhren.
Die Ausgabe fließfähiger Materialien in einer kontaminationssicheren Weise insbesondere über längere Zeiträume oder auf wiederholte Weise, wie beispielsweise in mehreren Dosen, stellt viele Schwierigkeiten dar. Die Hauptprobleme betreffen die präzise Strömungsregelung und die Vermeidung von Rückströmung oder Rückfluss. Tatsächlich können mit der Rückströmung am Ende eines Zufuhrzyklus leicht externe Kontaminationsstoffe in einen Behälter eintreten.
Die meisten zusammendrückbaren Behälter für fließfähige Materialien weisen eine Ablassöffnung, wie beispielsweise ein Loch, eine Düse, einen Ausguss oder eine andere Art von Öffnung, auf. Der Inhalt, wie beispielsweise Pasten, Flüssigkeiten oder andere Fluide, tritt angetrieben durch internen Druck durch die Ablassöffnung aus.
Dieses Verfahren zur Ausgabe des fließfähigen Materials ist oft ungenau und verhindert den Eintritt von externen Kontaminationsstoffen in den Behälter nicht. Daher werden zusätzliche Ausgieß- oder Ausgabevorrichtungen an der Ausgabeöffnung angebracht, wenn eine präzise Steuerung der Ausgabeeigenschaften gewünscht wird. Diese Vorrichtungen müssen einfach, wirksam und kostengünstig sein, insbesondere wenn sie für weite kommerzielle und Heimanwendungen bestimmt sind.
Typischerweise weist eine Ausgabevorrichtung einen Ventilmechanismus auf, um eine präzise Zufuhr sicherzustellen. In U.S.-Patent Nr. 5,033,655 lehrt Brown, wie Fluidprodukte unter Verwendung eines Systems mit einem Schlitzventil von einem nicht zusammendrückbaren Behälter ausgegeben werden. Das System lässt Luft herein, um das Zusammenziehen des Behälters zu verhindern, wenn Fluid an den Benutzer ausgegeben wird. Somit werden Kontaminationsstoffe, die in der Luft getragen werden, in die Lösung gedrängt, die in dem Behälter verbleibt. Eine derartige Ausgabevorrichtung ist eindeutig nicht für eine kontaminationssichere Ausgabe von zusammendrückbaren Behältern geeignet.
Eine einfache Lösung in Form eines Quetschventils mit vergrößerter Abdichtung wird von Vorhis in U.S.-Patent Nr. 5,265,847 vorgestellt. Die Vorrichtung ist für Behälter ausgelegt, deren Inhalt mit Hilfe der Gravitationskraft ausgestoßen wird. In U.S.-Patent Nr. 5,099,885 offenbart Nilsson ein Klappenventil, das viskose Fluide mit Hilfe einer Pumpe ausgibt. Diese Lösung kann nicht für alle Arten von Flüssigkeiten und Fluiden angewendet werden. Ebenso offenbart Pasinski in U.S.-Patent Nr. 5,346,108 eine Abmessausgabevorrichtung zur Zufuhr einer vorherbestimmten Menge eines im Allgemeinen viskosen Fluids. Die Vorrichtung weist eine Biegung mit einer bistabilen Orientierung auf: konkav oder konvex. Luftgetragene Kontaminationsstoffe können in die Vorrichtung eintreten, wenn die Biegung in ihre Ursprungsposition zurückkehrt.
Zusätzlich zu den bereits erwähnten Nachteilen sind die oben genannten herkömmlichen Lösungen des Problems der Vermeidung des Eintretens luftgetragener Kontaminationsstoffe in ein fließfähiges Medium nicht spezifisch zur Vermeidung von Rückströmung konstruiert. Haviv offenbart in seinem U.S.-Patent Nr. 5,080,138 eine Ventilbaugruppe, die auf einem Manschettenventil beruht und aus mehreren Komponenten besteht. Rückströmung wird durch eine Ummantelung verhindert, die dem fließfähigen Material ermöglicht, aus dem Ventil heraus zu fließen, jedoch jegliche Rückströmung in den Behälter verhindert. Leider ist diese Vorrichtung kompliziert, teuer in der Herstellung und schwierig zusammenzubauen.
Latham offenbart in U.S.-Patent Nr. 5,398,853 eine einfache Ausgabedüse. Die Düse ist für die Zufuhr von Pasten, wie beispielsweise Zahnpasta, ausgelegt. Obwohl Latham versucht, die Übertragung von Keimen zwischen der Ausgabeöffnung und der sekundären Fläche, auf die die Paste aufgetragen wird, zu beseitigen, stoppt seine Düse nicht das Hereinfließen von Bakterien. Beispielsweise können Bakterien eintreten, wenn die Düse in eine Lösung eingetaucht wird.
Wirksamere Verfahren zur kontaminationsfreien Ausgabe sind in U.S.-Patent Nr. 5,305,786 und 5,092,855, jeweils ausgegeben an Debush und Pardes, beschrieben. Debush offenbart eine Modifikation der erneuten U.S.-Erteilung 34,243 des Anmelders, die auf einer dehnbaren elastomeren Hülle beruht, die fest um einen Ventilkörper mit Eingangs- und Ausgangsöffnungen herum angebracht ist. Die Verbesserung von Debush zielt auf eine Vereinfachung des Zusammenbaus ab. Leider erfordert seine Lösung mehr Material zur Herstellung des Ventils. Darüber hinaus ist es schwierig, ein scheibenförmiges Ventil für diese Erfindung herzustellen und die Vorrichtung an zusammendrückbare Behälter anzupassen. Pardes spiegelt den Oberbegriff von Anspruch 1 wieder und offenbart eine starre umgebende Hülle, um die elastomere Ummantelung an dem Ventilkörper zu halten, wodurch eine Dichtung zwischen der Ummantelung und dem Ventilkörper bereitgestellt wird. Dies steht mit der Lehre des Anmelders in der erneuten U.S.-Erteilung 34,243 in engem Zusammenhang. Das Ventil von Pardes arbeitet mit Hilfe von zwei Gruppen von Öffnungen innerhalb eines Ventilkörpers, wodurch die Vorrichtung unnötig komplex wird.
Keine der bekannten herkömmlichen Ausgabevorrichtungen ist kostengünstig, einfach in der Konstruktion und in der Lage, ein fließfähiges Material, das von niedriger bis hoher Viskosität reicht, zuzuführen. Des Weiteren können herkömmliche Vorrichtungen nicht auf einfache Weise an zusammendrückbare Behälter angepasst werden, d.h. an Behälter, die kein inneres Vakuum erzeugen, wenn ihr Inhalt ausgestoßen wird.
Im Hinblick auf die oben genannte Erörterung wird eine kontaminationssichere Mehrdosenausgabekartusche zur Ausgabe eines fließfähigen Materials von einem zusammendrückbaren Behälter benötigt.
Des Weiteren sollte die Ausgabekartusche der Erfindung die Rückströmung oder den Rückfluss des fließfähigen Materials verhindern. Dadurch werden externe Kontaminationsstoffe daran gehindert, während und nach der Zufuhr des fließfähigen Materials durch die Ausgabekartusche in den Behälter einzutreten.
Es wird ebenfalls ein Ausgabesystem benötigt, das eine kontaminationssichere Kartusche bereitstellt, die einfach in der Konstruktion ist und einfach an unterschiedlichen Arten von zusammendrückbaren Behältern befestigt werden kann. Weitere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden in der ausführlichen Beschreibung erläutert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Mehrdosenausgabekartusche ist für die Ausgabe eines fließfähigen Materials aus einem zusammendrückbaren Behälter ausgelegt, d.h. von einem Behälter der Art, die kein inneres Vakuum erzeugt, wenn das fließfähige Material ausgegeben wird. Durch ihre Konstruktion hindert die Kartusche externe Kontaminationsstoffe daran, in den Behälter einzutreten. Insbesondere weist die Kartusche ein Gehäuse und einen Befestigungsmechanismus auf, um das Gehäuse in luftdichter Weise an der Zufuhröffnung des Behälters zu befestigen. Ein Zufuhrblock, der in dem Gehäuse angeordnet ist, weist eine Eingangsöffnung für den Empfang des fließfähigen Materials auf, das durch die Zufuhröffnung aus dem Behälter austritt. Ein innerer Kanal, der an der Eingangsöffnung beginnt und an mindestens einer Ausgangsöffnung endet, verläuft durch den Zufuhrblock. Eine elastische Ummantelung umgibt den Zufuhrblock, so dass ein Abschnitt der Ummantelung die Ausgangsöffnung oder die Ausgangsöffnungen abdeckt, um somit ein oder mehrere Manschettenventile zu erzeugen, die nur die Ausströmung des fließfähigen Materials aus der Ausgangsöffnung oder den Ausgangsöffnungen ermöglichen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kartusche ein Auslassventil auf, das stromabwärts von dem einen oder den mehreren Manschettenventilen von einem Ende der elastischen Ummantelung gebildet wird. Das Auslassventil ermöglicht ebenfalls nur das Auströmen des fließfähigen Materials. Typischerweise ist das Auslassventil, das von dem Ende der Ummantelung gebildet wird, ein Entenschnabelventil, ein Schlitzventil oder ein Klappenventil. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Auslass von dem Ende der elastischen Ummantelung gebildet, ohne ein eigentliches Ventil zu erzeugen.
Schließlich weist die Kartusche der Erfindung eine Ausgabeöffnung in dem Gehäuse auf, um das fließfähige Material auszugeben, das aus dem Auslassventil oder dem Auslass, der von der elastischen Ummantelung erzeugt wird, austritt.
Die Kartusche der Erfindung kann an zusammendrückbaren Behältern, wie beispielsweise Tuben, Taschen, Infusionsbehältern, Spritzen, Beuteln, zusammendrückbaren Behältern, balgartigen Behältern und dergleichen, befestigt werden. Der Befestigungsmechanismus hängt von der Art des Behälters ab und kann im Allgemeinen aus einem Klebeverschluss, einem Anschraubhals, einem Presssitzhals, einem Bindungsverschluss, einem Wärmeverschluss oder einem anderen Verbindungsmaterial oder -element bestehen.
Das Gehäuse ist vorzugsweise aus einem formbaren Material hergestellt und ist starr. Dies ist nötig, um die Ausdehnung der elastischen Ummantelung zu stoppen und eine Abnützung der Ummantelung zu verhindern, wenn das fließfähige Material ausgegeben wird. Die elastische Ummantelung ist vorzugsweise aus einem formbaren thermoplastischen Elastomer hergestellt. Beispielhafte Materialien, die für die Herstellung der Ummantelung verwendet werden können, umfassen Styren-Butadienstyren, Silikon, Urethan, Gummi und dergleichen. Des Weiteren ist die Ummantelung an dem Zufuhrblock befestigt, um ein Abgleiten zu verhindern und einen korrekten Betrieb des Manschettenventils oder der Manschettenventile sicherzustellen. Dies kann mit einem O-Ring und einer entsprechenden Rille, die in dem Zufuhrblock gebildet ist, oder einem Vorsprung in der Ummantelung, der in eine analoge Rille in dem Zufuhrblock passt, erreicht werden. Alternativ ist die Ummantelung zwischen dem Zufuhrblock und dem Gehäuse eingeklemmt. In allen Fällen ist jedoch der Innendurchmesser der Ummantelung im nicht ausgedehnten Zustand kleiner als der Außendurchmesser des Zufuhrblocks. Dadurch passt die Ummantelung fest um den Zufuhrblock. Der bevorzugte Bereich von Innendurchmessern reicht vom 0,5fachen bis zum 0,8fachen des Außendurchmessers des Zufuhrblocks.
Die Kartusche der Erfindung vermeidet wirksam das Eintreten von Luft und ihrer Bestandteile Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf und anderer atmosphärischer Gase sowie anderer luftgetragener Kontaminationsstoffe, einschließlich Rauch, Staub, Pollen und Mikroorganismen. Somit ist der Inhalt des zusammendrückbaren Behälters vor Degradation durch diese Arten von externen Kontaminationsstoffen geschützt. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Ausgabekartusche beispielsweise vom Hersteller permanent mit dem Behälter verbunden sein, so dass der Behälter und die Kartusche ein einstückiges Ausgabesystem bilden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlicher beschrieben.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist ein dreidimensionaler Aufriss einer Ausgabekartusche gemäß der Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht der Ausgabekartusche aus 1 vor der Zufuhr.
3 ist eine Querschnittsansicht der Ausgabekartusche aus 1 während der Zufuhr.
4 ist eine dreidimensionale Ansicht des Spitzenabschnitts der Kartusche aus 1.
5 ist eine dreidimensionale Ansicht eines Abschnitts des Auslassventils.
6 ist eine dreidimensionale Ansicht eines Zufuhrblocks für die Kartusche der Erfindung.
7 ist eine Querschnittsansicht in Draufsicht einer Ausgabekartusche gemäß der Erfindung, die an einer Tube befestigt ist.
8 ist eine Querschnittsansicht in Draufsicht einer Ausgabekartusche gemäß der Erfindung, die an einer Spritze befestigt ist.
9 ist eine Querschnittsansicht einer Ausgabekartusche gemäß der Erfindung ohne Auslassventil.
10 ist eine Querschnittsansicht einer anderen Ausgabekartusche ohne Auslassventil.
11 ist eine Querschnittsansicht noch einer anderen Ausgabekartusche gemäß der Erfindung, die an einem balgartigen Behälter befestigt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Ausgabekartusche 10, die in einem Gehäuse 12 zusammnengesetzt ist, ist in 1 gezeigt. Angemessenerweise ist das Gehäuse 12 aus einem formbaren Material hergestellt, das starr und inert ist. In diesem Fall ist die Kartusche 10 an einem zusammendrückbaren Behälter 14 befestigt, von dem nur der obere Abschnitt gezeigt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Kartusche 10 in der Figur wesentlich größer ist als ein Hals 16 des Behälters 14. In der Praxis wird es oft wünschenswert sein, die Abmessungen der Kartusche 10 wesentlich zu verringern, z.B. um eine kleine Verlängerung des Halses 16 bereitzustellen, in den Hals 16 hineinzuragen oder in diesen eingebettet zu sein. In der gezeigten Ausführungsform weist der Hals 16 ein Halsgewinde 18 auf, das mit einem Kartuschengewinde 20 am unteren Abschnitt des Gehäuses 12 zusammnenwirkt. Somit ist die Kartusche 10 in luftdichter Weise am Behälter 14 befestigt, indem das Gehäuse 12 an den Hals 16 geschraubt wird.
Im Behälter 14 ist ein fließfähiges Material 22 aufbewahrt. Typischerweise ist das Material 22 eine Flüssigkeit oder ein Fluid, die bzw. das eine sorgfältige Ausgabe und Schutz vor externen Kontaminationsstoffen 26 benötigt. Diese Kontaminationsstoffe 26 können in Partikel oder andere Stoffe 28 unterteilt werden, wie beispielsweise Luft und ihre Bestandteile Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf und andere atmosphärische Gase sowie andere luftgetragene Kontaminationsstoffe, einschließlich Rauch, Staub, Pollen und Mikroorganismen. Die letzte Gruppe besteht aus Hefen, Schimmelpilzen, Bakterien, Protozoen und verschiedenen Viren. Viele fließfähige Produkte, wie beispielsweise Medikamente, Chemikalien, Materialien für die Gesundheitsfürsorge, persönliche Hygienematerialien, Esswaren und andere fließfähige Waren, benötigen Schutz vor mindestens einem der oben aufgelisteten Kontaminationsstoffe 26. Diese Produkte finden sich Wohn-, Handels- und Industrieumgebungen.
Der Hals 16 endet in einer Öffnung oder Zufuhröffnung 24. Das fließfähige Material 22 tritt durch die Öffnung 24 aus dem Behälter 14 aus, um in die Ausgabekartusche 10 einzutreten. Insbesondere weist die Kartusche 10 einen Zufuhrblock 30 auf, dessen unterer Abschnitt eine Eingangsöffnung 32 zur Aufnahme des Materials 22 aufweist. Die Zufuhröffnung 24 wird fest und stramm gegen die Unterseite des Zufuhrblocks 30 gedrückt, wenn die Kartusche 10 am Behälter 14 befestigt wird. Auf diese Weise führt die Zufuhröffnung 24 direkt in die Eingangsöffnung 32.
Der Zufuhrblock 30 weist einen inneren Kanal 34 auf, der an der Eingangsöffnung 32 beginnt und in zwei Ausgangsöffnungen 36, 38 endet. Tatsächlich teilt sich der Kanal 34 in zwei Abzweigungen 40 und 42, die jeweils zu den Ausgangsöffnungen 36, 38 führen. Bei dieser Ausführungsform sind die Ausgangsöffnungen 36, 38 an diametral gegenüberliegenden Flächen des Zufuhrblocks 30 angeordnet. Diese geometrische Anordnung der Öffnungen 36 und 38 wird bevorzugt, da sie einfach hergestellt werden kann und ihre größte umfängliche Trennung sicherstellt.
Eine elastische Ummantelung 44 ist über den Zufuhrblock 30 gespannt oder umgibt diesen. Vorzugsweise ist das Material der elastischen Ummantelung 44 ein formbares thermoplastisches Elastomer. Obwohl Fachleute andere geeignete elastische Materialien finden können, umfassen die bevorzugtesten Materialien Styren-Butadienstyren, Silikon, Urethan und Gummi.
Um sicherzustellen, dass die Ummantelung 44 fest um den Zufuhrblock 30 passt, ist es wichtig, dass der Innendurchmesser der Ummantelung 44 im ungedehnten Zustand kleiner als die Außendurchmesser des Blocks 30 ist. Auf diese Weise dehnt sich die Ummantelung 44, um den Zufuhrblock 30 fest zu umgeben, nachdem die Ummantelung 44 über den Zufuhrblock 30 geführt wurde. Tatsächlich wurde ermittelt, dass der Innendurchmesser der Ummantelung 44 im ungedehnten Zustand insbesondere vorzugsweise vom 0,5fachen bis zum 0,8fachen des Außendurchmessers des Zufuhrblocks 30 reichen sollte. Die stramme Passung um den Block 30, die bei diesem Durchmesserunterschied erreicht wird, stellt einen korrekten Betrieb der unten beschriebenen Manschettenventile 46, 48 sicher.
Eine andere Vorkehrung zur Befestigung der Ummantelung 44 in Position über dem Zufuhrblock 30 umfasst eine Einwärtswölbung oder einen Vorsprung 50, die bzw. der sich in Umfangsrichtung um den Zufuhrblock 30 erstreckt. Entsprechend weist der Zufuhrblock 30 eine Rille 52 auf, um den Vorsprung 50 aufzunehmen. Die Ummantelung 44 ist fest befestigt, wenn der Vorsprung 50 entlang des Umfangs des Zufuhrblocks 30 in der Rille 52 positioniert oder angeordnet wird. Anders ausgedrückt spielt der Vorsprung 50 die Rolle eines Befestigungsmittels zur Befestigung der Ummantelung 44 am Zufuhrblock 30 unterhalb der Ausgangsöffnungen 36, 38.
Wenn die Ummantelung 44 korrekt angebracht ist, erstreckt sie sich über die Seiten des Zufuhrblocks 30, wodurch beide Ausgangsöffnungen 36, 38 abgedeckt werden. Dadurch werden zwei Manschettenventile 46, 48 an den Stellen erzeugt, an denen die Öffnungen 36, 38 abgedeckt sind. Durch ihre Beschaffenheit sind die Manschettenventile 46, 48 Ein-Weg-Ventile und arbeiten, wenn sie durch Druck an den Öffnungen 36 und 38 aufgedrückt werden.
Stromabwärts von den Manschettenventilen 46, 48 und im Allgemeinen über dem Zufuhrblock 30 ist die Ummantelung 44 eingeschnürt und endet in einem Ende 54. Tatsächlich bildet das Ende 54 der Ummantelung 44 bei der bevorzugten Ausführungsform, die in 1 veranschaulicht ist, ein Auslassventil 56. Das elastische Material der Ummantelung 44 verengt sich zu einem dünnen Hals, der normalerweise geschlossen ist, da das elastische Material an sich selbst haftet. Folglich ist das Auslassventil 56 ein Ein-Weg-Ventil, das normalerweise geschlossen ist. Anders ausgedrückt ermöglicht das Auslassventil 56 nur dann das Ausströmen von fließfähigem Material 22, wenn der Druck veranlasst, dass die anhaftenden Wände am Ende 54 das Auslassventil 56 öffnen. Fachleuten ist ersichtlich, dass die exakte Geometrie und die Parameter des Auslassventils 56 abhängig von der Art, in der das Material der Ummantelung 44 zusammenkommt, variieren können. Im Allgemeinen ist diese Art von Ein-Weg-Ventil bekannt und umfasst drei besondere Arten: ein Entenschnabelventil, ein Schlitzventil und ein Klappenventil. Jedes dieser Ventile kann als Auslassventil 56 verwendet werden.
Das Gehäuse 12 weist eine Ausgabeöffnung 58 in Form einer kreisförmigen Öffnung am Austrittspunkt des Auslassventils 56 auf. Abhängig von der Anwendung kann die Ausgabeöffnung das Auslassventil 56 umgeben und das Ende 54 der Ummantelung 44 gegen Kontakt mit externen Gegenständen schützen. Es ist ebenfalls möglich, dass das Ende 54 über die Wände der Ausgabeöffnung 58 hinausragt. Dies kann wünschenswert sein, wenn eine regelmäßige Reinigung des Auslassventils 56 vorauszusehen ist.
Die allgemeine Form des Gehäuses 12 ist so beschaffen, dass sie sich an die Form der Ummantelung 44 anpasst, wenn fließfähiges Material 22 zugeführt wird. Das liegt daran, dass, abgesehen vom allgemeinen Schutz der Elemente der Kartusche 10 gegen externe Gefahren der Umgebung, eine der Funktionen des Gehäuses 12 darin besteht, die Ausdehnung der Ummantelung 44 zu stoppen. Dies ist erforderlich, um ein Reißen der Ummantelung 44 zu verhindern und korrekte Strömungszufuhreigenschaften des fließfähigen Materials 22 sicherzustellen.
Der Innendurchmesser des Gehäuses 12 ist so gewählt, dass er um ein Ausmaß größer ist als der Außendurchmesser des Zufuhrblocks 30, das von der gewünschten Zufuhrgeschwindigkeit des fließfähigen Materials 22 aus dem Auslassventil 56 abhängt. Diese Wahl zieht ebenfalls die Viskosität des fließfähigen Materials 22 sowie die Elastizität und den Bruchpunkt der Ummantelung 44 in Betracht. Angemessene Dosen des fließfähigen Materials 22 sind mit einer Erweitung des Durchmessers der Ummantelung 44 um nur 500 μm möglich. Fachleuten ist ersichtlich, dass in bestimmten Fällen kleinere oder größere Ausdehnungen des Durchmessers der Ummantelung 44 gewählt werden können.
Darüber hinaus schützt das Gehäuse 12 die Ummantelung 44 ebenfalls vor Verschleiß, der auftreten könnte, wenn das Gehäuse 12 nicht vorhanden wäre und wenn fließfähiges Material 22 zugeführt wird. Zu diesem Zweck sind die inneren Wände des Gehäuses 12 glatt.
Der Betrieb der Ausgabekartusche 10 ist am besten in 2 und 3 erklärt. In 2 ist die Kartusche 10 deaktiviert, obwohl im inneren Kanal 34 und in den Abzweigungen 40 und 42 fließfähiges Material 22 vorhanden ist. Tatsächlich ist, wie durch Pfeil A gezeigt, fließfähiges Material 22 durch den Hals 16 und die Zufuhröffnung 24 in den inneren Kanal 34 durch die Eingangsöffnung 32 geströmt. Die Manschettenventile 46, 48 an den Öffnungen 36 und 38 sind geschlossen, wenn die Ummantelung 44 den Zufuhrblock 30 fest umgibt. Die vergrößerte Ansicht des Manschettenventils 46 zeigt fließfähiges Material 22, das die Ummantelung 44 befeuchtet. Aufgrund von unzureichendem Druck kann das fließfähige Material 22 das Manschettenventil 46 oder 48 nicht öffnen. Währenddessen bleibt das Auslassventil 56 geschlossen und es liegt stromabwärts vom Auslassventil 56 kein fließfähiges Material 22 vor.
Um die Kartusche 10 zu aktivieren, wird, wie in 3 gezeigt, entweder auf den Behälter 14 oder das fließfähige Material 22 Druck ausgeübt. Ersteres kann erreicht werden, indem der Behälter 14 mit manuellen oder mechanischen Mitteln, einschließlich einer peristaltischen Pumpe, zusammengedrückt wird, und Letzteres durch Pumpen oder ein anderes internes Mittel zur Druckzufuhr. Unter diesem Druck werden beide Manschettenventile 46 und 48 durch das fließfähige Material 22 aufgedrückt. Die Ummantelung 44 dehnt sich, wenn fließfähiges Material 22 den Raum, der sich stromabwärts von den Manschettenventilen 46, 48 befindet, füllt. Währenddessen verhindert das Gehäuse 12 eine übermäßige Ausdehnung der Ummantelung 44 und ihren Bruch oder ihren Verschleiß.
Als Nächstes öffnet der Druck des fließfähigen Materials 22, das unter der Ummantelung 44 eingefangen ist, das Auslassventil 56. Daher wird das fließfähige Material 22, wie durch den Pfeil B gezeigt, ausgegeben. Sobald der Druck des fließfähigen Materials 22 unter den Mindestdruck abfällt, der zum Offenhalten der Manschettenventile 46, 48 erforderlich ist, wird das restliche fließfähige Material 22 durch das Auslassventil 56 ausgestoßen. Dies geschieht aufgrund des Drucks, der von der Ummantelung 44 ausgeübt wird, wenn sie sich wieder zusammenzieht, um den Zufuhrblock 30 stramm zu umgeben.
Diese Anordnung der Manschettenventile 46 und 48 und des Auslassventils 56 hintereinander ist eindeutig von Vorteil. Durch keines der Manschettenventile 46 oder 48 besteht eine Rückströmung von fließfähigem Material 22. Das gesamte fließfähige Material 22, das unter der Ummantelung 44 verbleibt, wird durch das Auslassventil 56 ausgestoßen. Daher besteht auch keine Rückströmung durch das Auslassventil 56. Folglich ist der Betrieb der Ausgabekartusche 10 kontaminationssicher. Es können keine Partikel 28 von externen Kontaminationsstoffen 26 durch das Auslassventil 56 und die Manschettenventile 46 oder 48 eintreten, um in den Behälter 22 zu gelangen.
Der Betrieb der Ausgabekartusche 10 ist während nachfolgender Zyklen derselbe, da das gesamte fließfähige Material 22, das stromabwärts von den Manschettenventilen 46 und 48 eingefangen ist, stets durch das Auslassventil 56 ausgestoßen wird. Die Ausgabekartusche 10 ist somit für die Zufuhr von mehreren Dosen geeignet.
Abhängig von der Anwendung kann die Ausgabekartusche 10 vom Hersteller oder vom Benutzer am Behälter 14 befestigt werden. Wenn das fließfähige Material 22 beispielsweise eine Paste, ein medizinisches Fluid oder eine essbare Substanz ist, die für den allgemeinen Verbrauchermarkt bestimmt ist, ist die Kartusche 10 angemessenerweise werksseitig installiert. Andernfalls kann der Endverbraucher entscheiden, wann die Kartusche 10 zur Ausgabe einer bestimmten Flüssigkeit oder eines bestimmten Fluids erforderlich ist.
Die Konstruktion der Ausgabekartusche 10 stellt ihren Betrieb mit Materialien sicher, die einen weiten Bereich von Viskositäten umfassen. Folglich ist die Ausgabekartusche 10 höchst effektiv und universell. Ihr kontaminationssicherer Betrieb macht sie für die Erhaltung der Reinheit praktisch jedes beliebigen fließfähigen Materials nützlich, das von einem Behälter ausgegeben wird, der kein inneres Vakuum erzeugt, wenn sein Inhalt ausgestoßen wird.
Die Konstruktion und die Materialien, die zur Herstellung der Ausgabekartusche 10 erforderlich sind, sind kostengünstig und einfach zusammenzubauen und das fertige Produkt kann auf einfache Weise an oder sogar in jedem beliebigen zusammendrückbaren oder verkleinerbaren Behälter befestigt werden. Im letzteren Fall kann die Ausgabekartusche 10 für einen luftdichten Sitz im Hals 16 modifiziert werden. Die erforderlichen mechanischen Modifikationen sind unkompliziert und können von Fachleuten auf einfache Weise implementiert werden.
Im dauerhaft befestigten Zustand bilden die Ausgabekartusche 10 und der Behälter 14 ein höchst effektives integriertes Ausgabesystem. Ein derartiges System ist für die Ausgabe von fließfähigen Materialien von großem Wert, die für den häuslichen oder gewerblichen Verbrauch bestimmt sind. Dies liegt daran, dass dem Verbraucher ein gebrauchsfertiges Produkt zur Zufuhr mehrerer Dosen in kontaminationssicherer Weise angeboten werden kann.
Die bevorzugte Ausführungsform aus 1 bis 3 kann auf unterschiedliche Weisen modifiziert werden, um sie für spezifische Anwendungen geeigneter zu machen. 4 veranschaulicht den Spitzenabschnitt des Gehäuses 12 mit einer Ausgabeöffnung 60. In diesem Fall ist ein Auslassventil 62, das von dem Ende 64 der Ummantelung 44 gebildet wird, vollständig durch die hohe Wand der Ausgabeöffnung 60 geschützt. Diese Ausführungsform ist für Anwendungen besser geeignet, bei denen das Auslassventil 62 von außen unzugänglich bleiben soll.
5 bietet eine ausführlichere Ansicht eines Endes 66 einer Ummantelung 68, die ein Auslassventil 70 bildet. Bei dieser Ausführungsform verengt sich die Ummantelung 68 zu einer rechteckigen Öffnung, die ein Schlitzventil bildet. Selbstverständlich erzeugen unterschiedliche Formen der Öffnung, die durch das Ende 66 erzeugt werden, unterschiedliche Ventile mit unterschiedlichen Strömungseigenschaften. Die drei allgemeinen Klassen von Ventilen, die mit Hilfe des Endes 66 der Ummantelung 68 erzeugt werden, bestehen aus Entenschnabelventilen, Schlitzventilen und Klappenventilen. Fachleute sind in der Lage, zu bestimmen, welcher bestimmte Ventiltyp für das fließfähige Material, das zugeführt werden soll, und die Ausgabebedingungen am besten geeignet ist.
6 veranschaulicht einen Zufuhrblock 72 mit zahlreichen Ausgangsöffnungen 74. In diesem Fall sind die Ausgangsöffnungen 74 umfänglich in gleichen Abständen entlang eines oberen Abschnitts 76 des Zufuhrblocks 72 angeordnet. Unterhalb des oberen Abschnitts 76 ist eine Rille 78 zur Befestigung der elastischen Ummantelung 44 (nicht gezeigt) angeordnet. Der Zufuhrblock 72 weist einen unteren Abschnitt 80 und eine untere Schutzschicht 82 für einen besseren Kontakt mit dem Hals 16 des Behälters 14 auf. Eine Eingangsöffnung 84, die in einen inneren Kanal 86 führt, ist an der Unterseite des Zufuhrblocks 72 gezeigt. Diese spezifische Version des Zufuhrblocks 72 ist für einen größeren Durchsatz von fließfähigen Materialien gut geeignet.
7 zeigt eine andere Ausführungsform einer Ausgabekartusche 90, die an einem Hals 92 einer Tube 94 befestigt ist. Diese Anordnung ist für die Ausgabe einer Paste 96, z.B. Zahnpasta, ausgelegt. Es wird darauf hingewiesen, dass die tatsächliche Größe der Ausgabekartusche 90 zur Befestigung an einer Zahnpastatube vorzugsweise wesentlich kleiner wäre.
Wie bei der bevorzugten Ausführungsform weist die Ausgabekartusche 90 ein Gehäuse 98 auf, in dem eine elastische Ummantelung 100 einen Zufuhrblock 102 umgibt. Bei dieser Ausführungsform wird die Ummantelung 100 befestigt, indem sie zwischen dem Gehäuse 98 und dem Zufuhrblock 102 in luftdichter Weise eingeklemmt wird. Die Unterseite des Gehäuses 98 weist einen Presssitzhals 104 auf, der in den Hals 92 der Tube 94 passt. Ein zusätzlicher Klebeverschluss 106, z.B. ein Klebemittel, kann um den Presssitzhals 104 herum bereitgestellt werden.
Der Zufuhrblock 102 weist einen inneren Kanal 106 auf, der an der Eingangsöffnung 108 beginnt und sich in zwei Abzweigungen 110 und 112 unterteilt. Letztere enden in Ausgangsöffnungen 114 und 116, die zwei Manschettenventile 118 und 120 bilden. Ein Ende 122 der Ummantelung 100 bildet ein Auslassventil 124. Das Gehäuse 98 weist eine Ausgabeöffnung 126 auf, die das Auslassventil 124 vor der externen Umgebung schützt.
Der Betrieb dieser Ausführungsform ist analog zu dem der bevorzugten Ausführungsform. Tatsächlich zeigt 7 die Ausgabekartusche 90 im Zufuhrmodus. Die Manschettenventile 118 und 120 und das Auslassventil 124 sind offen. Die Paste 96 wird aus der Ausgabeöffnung 126 ausgegeben. Der Druck, der veranlasst, dass die Paste 96 aus der Tube 94 ausgestoßen wird, die Manschettenventile 118 und 120 aufdrückt und durch das Auslassventil 124 ausgestoßen wird, wird vom Benutzer, der die Tube 94 wie gezeigt drückt, bereitgestellt.
Der zusätzliche Vorteil der Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, besteht in ihrer Einfachheit. Das Einklemmen der Ummantelung 100, um sie um den Zufuhrblock 106 herum in Position zu halten, ist eine kostengünstige Lösung. Darüber hinaus macht die Presspassung, die zwischen dem Hals 92 und dem Presssitzhals 104 eingerichtet wird, diese Ausführungsform für eine Vorbefestigung der Zufuhrkartusche 90 seitens des Herstellers geeignet.
8 zeigt die Kartusche 90 aus 7 an einer Spritze 130 befestigt. Der einzige Unterschied zur vorherigen Ausführungsform besteht darin, dass die Kartusche 90 mit Hilfe eines Bindungsverschlusses 134 an einem Hals 132 der Spritze 130 befestigt wird. Der Bindungsverschluss wird vorzugsweise von einer Ausgabeeinheit (nicht gezeigt) aufgetragen, nachdem die Kartusche 90 auf den Hals 132 in Position geschoben wurde. Das Material des Bindungsverschlusses kann jedes beliebige Klebemittel oder sogar ein Epoxid umfassen. Alternativ könnte auch ein Wärmeverschluss aufgetragen werden, wobei das Bindematerial um den Hals 134 herum aufgeschmolzen wird. Eine bessere Verbindung wird in dem Fall erreicht, in dem der Hals 134 selbst aus einem Kunststoff oder einem anderen Material hergestellt wird, das teilweise mit dem Bindematerial zusammenschmilzen kann.
Während des Betriebs verursacht der Druck, der von einem Kolben 136 bereitgestellt wird, dass ein fließfähiges Material 97, wie oben beschrieben, von der Kartusche 90 ausgegeben wird. Diese Ausführungsform ist für die Zufuhr von medizinischen Fluiden in Haushalts- und Krankenhausumgebungen gut geeignet.
9 veranschaulicht noch eine andere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei hält ein Gehäuse 152 der Ausgabekartusche 150 einen Zufuhrblock 154, der von einer elastischen Ummantelung 156 umgeben wird. Wie bei der bevorzugten Ausführungsform sind an den Ausgangsöffnungen 162 und 164 des Zufuhrblocks 154 zwei Manschettenventile 158 und 160 gebildet.
Bei dieser Ausführungsform erzeugt ein Ende 166 der Ummantelung 156 einen Auslass 168. Im Unterschied zur bevorzugten Ausführungsform erzeugt der Auslass 168 jedoch kein Ventil. Während des Betriebs wirken die Manschettenventile 158 und 160 wie zuvor und der Auslass 168 ermöglicht, dass das gesamte fließfähige Material durch eine Ausgabeöffnung 170 austritt. Nach der Ausgabe des fließfähigen Materials verengt sich die Ummantelung 156 fest um den Zufuhrblock 154. Dieser Vorgang verhindert, dass externe Kontaminationsstoffe 28 in den Raum, der sich stromabwärts von den Manschettenventilen 158 und 160 zwischen der Ummantelung 156 und dem Zufuhrblock 154 befindet, eintritt. Durch die Verengung wird ebenfalls das restliche fließfähige Material aus dem Raum ausgestoßen. Folglich verläuft der Betrieb dieser Ausführungsform analog zur bevorzugten Ausführungsform, jedoch wird nicht das zusätzliche Auslassventil benötigt. Abhängig vom Typ des ausgegebenen fließfähigen Materials und anderen Umständen sind Fachleute in der Lage, zu bestimmen, ob diese Ausführungsform verwendet werden kann.
10 zeigt noch eine andere Ausführungsform einer Ausgabekartusche 170 ohne Auslassventil. Bei dieser Ausführungsform bilden die Abzweigungen 174 und 176 eines inneren Kanals 172 eine Y-Form in einem Zufuhrblock 171. Eine elastische Ummantelung 178 bedeckt die Ausgangsöffnungen 180 und 182, wodurch jeweils die Manschettenventile 184 und 186 erzeugt werden. Die Ummantelung 178 weist eine Rille 188 zur Aufnahme eines Vorsprungs 189 des Zufuhrblocks 171 auf. Dieses Verfahren der Befestigung der Ummantelung 178 am Zufuhrblock 171 unterscheidet sich von den anderen Ausführungsformen, bei denen sich die Rille im Zufuhrblock befindet.
Schließlich zeigt 11 eine Ausgabekartusche 190, die an einem balgartigen Behälter 192 befestigt ist. Ein Gehäuse 194 schützt einen Zufuhrblock 196 und eine elastische Ummantelung 198 umgibt den Vorgenannten. Ein Sitz 200 ist zur Befestigung des Zufuhrblocks 196 in dem Gehäuse 194 und zur Bereitstellung einer luftdichten Abdichtung an einem Hals 202 des Behälters 192 vorgesehen.
Die Ummantelung 198 weist einen O-Ring 204 auf und der Zufuhrblock 196 weist eine entsprechende Rille 206 zur Aufnahme des O-Rings 204 auf. Die Befestigung der Ummantelung 198 unter Verwendung des O-Rings 204 ist sicherer als bei den vorhergehenden Ausführungsformen. Daher ist die Ausgabekartusche 190 besonders gut für die Ausgabe von fließfähigen Materialien unter Bedingungen geeignet, die eine hohe Belastung auf die Ummantelung 198 ausüben.
Es ist ersichtlich, dass die vorgenannten Gesichtspunkte der Erfindung ein System zur Ausgabe und Zufuhr eines weiten Bereichs an fließfähigen Medien, einschließlich Flüssigkeiten, Lösungen, Mischungen, Suspensionen, Dispersionen, Lotionen, Cremes, Gelen und Salben, schaffen. Diese fließfähigen Medien können entweder flüchtig oder nicht-flüchtig, wässrig oder nicht-wässrig und als anorganische oder organische Fluide klassifiziert sowie Kombinationen davon sein. Bei einer angemessenen Auswahl der Materialien für die Komponenten, die für jede spezifische Anwendung verwendet werden, findet die vorliegende Erfindung als Ausgabe- und Zufuhrsystem für Fluide für jeden beliebigen Industriezweig Anwendung.
Das Ausgabe- und Zufuhrsystem schützt die fließfähigen Materialien gegen nachteilige Wirkungen der Verdampfung, Oxidation und Hydrolyse in vorteilhafter Weise und verhindert in vorteilhafter Weise, dass Folgendes in die fließfähigen Medien in dem Ausgabe- und Zufuhrsystem eintritt: (1) Mikroorganismen, wie beispielsweise Protozoen, Hefe, Schimmelpilze, Bakterien und Viren; oder (2) Luft und eine oder mehrere ihrer Komponenten, wie beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser; oder (3) Staub, Rauch, Pollen und faserartige oder andere Partikel; oder es verhindert (4) die Verdampfung des fließfähigen Materials oder eines oder mehrerer seiner Bestandteile. Daher werden keine Filter, antimikrobiellen Konservierungsstoffe, Antioxidationsmittel und hygroskopischen Mittel benötigt, wodurch wesentliche Vorteile hinsichtlich größerer Reinheit des Materials, einfacherer Formulierung, Kostensenkung und einer Verringerung schädigender oder schädlicher Nebenwirkungen bereitgestellt werden. Die Wirksamkeit des Systems wird von dem Augenblick an am deutlichsten, in dem das System geöffnet wird und sein erster Inhalt während der Zeitdauer seiner Verwendung auf dem Markt ausgegeben wird. Dadurch, dass die Reinheit des Fluids während der Zufuhr des Fluids kontinuierlich aufrechterhalten wird, ermöglicht das System, das durch diese Erfindung verwirklicht wird, den Vertrieb größerer Behälter, wodurch eine Kostensenkung pro Einheitsvolumen des Fluids und eine Wirtschaftlichkeit durch Massenproduktion ermöglicht werden.
Beispiele für fließfähige Materialien, die von der vorliegenden Erfindung profitieren können, umfassen (1) pharmazeutische Präparate für Menschen oder Veterinäranwendungen, sowohl ethische als auch über den Ladentisch verkaufte Produkte, einschließlich Augen- und Linsenpflegelösungen; (2) In-Vitro- und In-Vivo-Diagnosemittel, (3) biologische Produkte, (4) Präparate zur persönlichen Pflege, einschließlich Kosmetika und Duftstoffe, Hygieneartikel, Produkte für die Pflege und Behandlung von Haut, Haaren und Nägeln, Shampoos, Haarfärbemittel, Gesundheits- und Schönheitspflegeprodukte; (3) Warme oder kalte Lebensmittel, Getränke, Nahrungsergänzungen und Vitamine; (4) Chemikalien für das Gewerbe, für Institutionen, Labors und die Industrie, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein: chemische Reagenzstoffe, Reinigungsmittel, fotografische Lösungen, Klebstoffe, Farben, Lacke, Schmiermittel und Kraftstoffe.
Augen- und Linsenpflegelösungen
Die Verwendung des Ausgabe- und Zufuhrsystems ermöglicht, dass die fließfähigen Medien ohne Konservierungsstoffe oder andere schützende Additive reformuliert werden können, wodurch die therapeutische Wirkung eines pharmazeutischen Produkts für Menschen oder Veterinäranwendungen unterstützt wird. Beispielsweise ist bekannt, dass Konservierungsstoffe schädliche Nebenwirkungen haben können. Konservierungsstoffe, die gegenwärtig in Augen- und Linsenpflegelösungen verwendet werden, verursachen Toxizitätsreaktionen und/oder allergische Reaktionen im Augengewebe. Es ist bekannt, dass Konservierungsstoffe in rezeptpflichtigen Augenpflegeprodukten die Heilungsgeschwindigkeit des Augengewebes nach Operationen nachteilig beeinflussen. Die vorgenannten Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung stellen die Vorteile eines Mehrdosensystems bereit, bei dem ein pharmazeutisches Mittel an einen Endverbraucher ausgegeben werden kann, ohne dass chemische Konservierungsstoffe oder andere Mittel erforderlich sind, die zum Schutz einer Substanz vor Degradation aufgrund des Eintritts von Luft und luftgetragenen Kontaminationsstoffen erforderlich sind.
Chemikalien für das Gewerbe, für Institutionen, Labors und die Industrie
Die vorgenannten Vorteile der Erfindung sind nicht auf pharmazeutische Produkte beschränkt, sondern stellen ebenfalls andere Vorteile bei der Ausgabe von industriellen chemischen Fluiden, fotografischen Lösungen, Seifen und Reinigungsmitteln, Farben, Lacken, Klebstoffen und ähnlichen Substanzen bereit. Das vorliegende System hält Fluid in vorteilhafter Weise frei von Kontamination durch Luft, luftgetragene Partikel, wie beispielsweise Staub, Fasern usw., und luftgetragene Mikroben. Schutzfilter, antimikrobielle Konservierungsstoffe, Antioxidationsmittel und hygroskopische Mittel werden nicht benötigt. Daher bietet das Ausgabe- und Zufuhrsystem, wenn es korrekt gehandhabt wird, wesentliche Vorteile für ein Fluid, indem es eine höhere Reinheit, eine einfachere und effizientere Formulierung und Produktion, Kostensenkung und Verringerung schädlicher Nebenwirkungen ermöglicht.
Fotografische Lösungen
Die Reformulierung fotografischer Entwicklungsmittel ohne Antioxidationsmittel würde beispielsweise wesentliche Vorteile hinsichtlich der Effizienz und kosteneffektiveren Formulierungen bereitstellen. Das vorliegende System hält fotografische Lösungen in vorteilhafter Weise frei von Kontamination durch luftgetragene Partikel, wie beispielsweise Staub, Fasern, usw. und macht mechanische Filter oder die Hinzufügung von antimikrobiellen Konservierungsstoffen, Antioxidationsmitteln und hygroskopischen Mitteln überflüssig.
Gewerbliche und institutionelle Seifen und Reinigungsmittel
Es ist bekannt, dass Reinigungsmittel, die in institutionellen und Restaurantumgebungen verwendet werden, für das Wachstum von Hefen und Schimmelpilzen anfällig sind, sogar wenn Konservierungsstoffe verwendet werden. Auf natürliche Weise auftretende Mutationen machen manche Arten gegen die Wirkung des Konservierungsstoffs resistent, was konservierungsstoffresistente Bakterienstämme zur Folge hat. Die vorgenannten Vorteile des vorliegenden Systems machen die Verwendung von Konservierungsstoffen überflüssig und bieten die erforderliche Hygiene sowie Freiheit von Kontamination durch Mikroorganismen.
Lebensmittel und Getränke
Tomatenketchup ist ein saures Medium und ein schlechtes Nährmedium für das Wachstum von Mikroben. Daher ist es nicht erforderlich, Konservierungsstoffe hinzuzufügen. Bei Kontakt mit Luft oxidiert Tomatenketchup jedoch und wird schwarz. Der Ketchup verdampft zudem und bildet eine unhygienische Kruste um den Rand des Behälters herum. Essbare Öle und Weine sind zusätzliche Beispiele für die schädigenden Wirkungen der Oxidation bei Lebensmitteln und Getränken. Sauerstoff in der Luft hat zur Folge, dass die Öle ranzig werden und der Alkohol zu Essigsäure, d.h. Essig, oxidiert. Die vorgenannten Vorteile des hierin beschriebenen Systems bieten den erforderlichen Schutz vor Verdampfung und Oxidation, der für diese Lebensmittel und Getränke erforderlich ist.
Während die Erfindung im Zusammenhang mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als die praktischsten und bevorzugtesten Ausführungsformen angesehen wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken soll, die innerhalb des Geistes und Bereichs der angehängten Ansprüche enthalten sind.
Beispielsweise gibt es viele andere äquivalente Verfahren zur Befestigung der Ausgabekartusche der Erfindung an zusammendrückbaren Behältern. Klebstoffe, Leime, Pasten auf Epoxidbasis, mechanische Mittel und jede Anzahl anderer bekannter Hilfsmittel stehen alle für diesen Zweck zur Verfügung. Die Verfahren zur Befestigung der elastischen Ummantelung und die Verteilung der Ausgangsöffnungen am Zufuhrblock können ebenfalls wie gewünscht bereitgestellt werden. Demgemäß soll Fachleuten auf diesem Gebiet ersichtlich sein, dass alle derartigen äquivalenten Konstruktionen im Bereich der folgenden Ansprüche enthalten sein sollen.

Claims

Volumetrisch reduzierbarer Behälter (14) mit einer Zufuhröffnung (24) und einer Ausgabekartusche (10), die in luftdichter Weise an der Zufuhröffnung befestigt ist, um ein fließfähiges Material (22) aus dem Behälter auszugeben und zu verhindern, dass äußere Verunreinigungen in den Behälter eindringen; wobei der Behälter (14) von einer Art ist, die nicht in ihre ursprüngliche Form zurückgeführt wird und kein inneres Vakuum erzeugt, wenn das fließfähige Material (22) ausgegeben wird; und wobei die Ausgabekartusche (10) Folgendes umfasst: (a) ein Gehäuse (12); (b) einen Zufuhrblock (30), der im Inneren des Gehäuses angeordnet ist und eine Eingangsöffnung (32) aufweist, um das fließfähige Material (22) aufzunehmen, das durch die Zufuhröffnung (24) und einen inneren Kanal(34), der an der Eingangsöffnung (32) beginnt und in mindestens einer Ausgangsöffnung (36, 38) endet, aus dem Behälter austritt; (c) eine elastische Ummantelung (44) um den Zufuhrblock (30) so zu umgeben, dass ein Abschnitt der elastischen Ummantelung mindestens eine Ausgangsöffnung (36, 38) bedeckt, wodurch mindestens ein Manschettenventil (46, 48) erzeugt wird, das nur den Ausfluss des fließfähigen Materials (22) aus der mindestens einen Ausgangsöffnung ermöglicht; (d) einen Auslass (56), der hinter dem mindestens einen Manschettenventil (46, 48) durch ein Ende (54) der elastischen Ummantelung (44) gebildet wird, wobei die elastische Ummantelung zwischen dem mindestens einen Manschettenventil (46, 48) und dem Auslass (56) einen Weg für das fließfähige Material (22) bildet; und (e) eine Ausgabeöffnung (58) in dem Gehäuse (12) zur Ausgabe des fließfähigen Materials; dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Ummantelung den einzigen Weg für das fließfähige Material (22) zwischen dem mindestens einen Manschettenventil (46, 48) und dem Auslass (56) bildet.
Behälter nach Anspruch 1, wobei der Behälter ein Rohr, eine Tasche, ein Infusionsbehälter, eine Spritze, ein Beutel, ein zusammendrückbarer Behälter oder ein balgartiger Behälter ist.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Innendurchmesser der elastischen Ummantelung (44) kleiner ist als der Außendurchmesser des Zufuhrblocks (30), so dass eine feste Passung der elastischen Ummantelung an dem Zufuhrblock erzeugt wird.
Behälter nach Anspruch 3, wobei der Innendurchmesser der elastischen Ummantelung (44) im ungedehnten Zustand im Bereich des 0,5fachen bis 0,8fachen des Außendurchmessers des Zufuhrblocks (30) liegt.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das fließfähige Material durch Anwendung von äußerem Druck auf den Behälter gezwungen wird, den Behälter durch die Zufuhröffnung (24) zu verlassen.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das fließfähige Material durch Anwendung von innerem Druck auf das fließfähige Material im Inneren des Behälters gezwungen wird, den Behälter durch die Zufuhröffnung zu verlassen.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elastische Ummantelung (44) aus einem formbaren thermoplastischen Elastomer besteht.
Behälter nach Anspruch 7, wobei das formbare thermoplastische Elastomer aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Styren-Butadienstyren, Silikon, Urethan und Gummi besteht.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (12) aus einem formbaren Material besteht.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elastische Ummantelung (44) ein Befestigungsmittel aufweist, um die elastische Ummantelung (44) unterhalb der mindestens einen Ausgangsöffnung am Zufuhrblock (30) zu befestigen.
Behälter nach Anspruch 10, wobei das Mittel zur Befestigung einen O-Ring (204) umfasst und der Zufuhrblock (30) eine Rille (206) aufweist, um den O-Ring aufzunehmen.
Behälter nach Anspruch 10, wobei das Mittel zur Befestigung einen Vorsprung (50) umfasst und der Zufuhrblock (30) eine Rille (52) aufweist, um den Vorsprung aufzunehmen.
Behälter nach Anspruch 10, wobei das Mittel zur Befestigung eine Rille (188) umfasst und der Zufuhrblock (30) einen Vorsprung (189) zum Aufnehmen in der Rille aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elastische Ummantelung (100) in luftdichter Weise unterhalb der mindestens einen Ausgangsöffnung (114, 116) zwischen dem Gehäuse (98) und dem Zufuhrblock (102) zusammengedrückt ist.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die äußeren Verunreinigungen zu der Gruppe gehören, die aus Folgendem besteht: Luft, Luftbestandteilen, Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf, atmosphärischen Gasen, in der Luft befindlichen Verunreinigungen, Rauch, Staub, Pollen und Mikroorganismen.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (12) fest ist, so dass es die Ausdehnung der elastischen Ummantelung (44) stoppt und den Verschleiß der elastischen Ummantelung verhindert, wenn das fließfähige Material (22) durch die Ausgabeöffnung (58) ausgegeben wird.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Ausgangsöffnung zwei Ausgangsöffnungen (36, 38) umfasst, die an diametral gegenüberliegenden Seiten des Zufuhrblocks (30) angeordnet sind.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kartusche (10) durch einen Anschraubhals (18, 20), einen Presssitzhals, einen Bindungsverschluss oder einen Wärmeverschluss am Behälter befestigt ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Kartusche (10) dauerhaft mit dem Behälter verbunden ist, so dass die Kartusche und der Behälter ein einstückiges Ausgabesystem bilden.