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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ausgabevorrichtung zur Verwendung
zum Ausgeben von Fluidprodukten in einer Aerosol-Form.
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Eine
solche Ausgabevorrichtung umfasst typischerweise eine Ausgabeeinheit,
welche in Eingriff an einem oberen Ende eines Aufbewahrungsbehälters befestigt
ist, in welchem das auszugebende Produkt gehalten ist. Um ein beständiges Funktionieren der
Ausgabevorrichtung zu garantieren, wenn der Inhalt des Aufbewahrungsbehälters während der
Betätigung
der Vorrichtung an die Atmosphäre
ausgegeben wird, ist ein Luftventil vorgesehen, um zu ermöglichen,
dass Luft in den Behälter
gelangt, um den Druck innerhalb und außerhalb des Aufbewahrungsbehälters auszugleichen.
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Ein
Problem bei der Belüftung
des Behälters auf
diese Weise liegt in einer möglichen
Verunreinigung des Produkts durch verunreinigende Substanzen in
der Umgebungsluft, welche in den Behälter gezogen wird. Dies ist
insbesondere dann ein Problem, wenn das auszugebende Produkt ein
pharmazeutisches Produkt, ein Produkt mit verderblichen Bestandteilen
oder ein Produkt, welches einer mikrobiellen Verunreinigung unterliegen
kann, ist.
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WO
98/48943 offenbart eine Vorrichtung, welche einen ringförmigen Filter
umfasst, der den Pumpenkörper
umgibt.
EP 0 487 412
A1 offenbart eine Lösung
für dieses
Problem. Das Lüftungsmittel in
dieser Vorrichtung umfasst einen scheibenförmigen, ringförmigen Filter,
welcher eine Luftöffnung
in einer Hülse
bedeckt, so dass die Umgebungsluft, welche in den Aufbewahrungsbehälter gelangt,
durch einen Filter fließt.
Ein Problem bei der Vorrichtung aus
EP 0 487 412 A1 besteht darin, dass für jeden Typ
und jede Größe der hergestellten
Ausgabevorrichtungen eine unterschiedliche Filtergröße erforderlich
ist. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Queranordnung
des Filters in der Hülse
bedeutet, dass die Vorrichtung nicht für die Verwendung mit sämtlichen
Aufbewahrungsbehältern
geeignet ist, insbesondere bei jenen mit enger Öffnung am ihrem oberen Ende.
Noch ein weiteres Problem bei scheibenförmigen Filtern besteht in der
Schwierigkeit, diese mit dem Rest der Vorrichtung zusammenzusetzen.
Solche Filter sind tendenziell schwer zu handhaben, insbesondere
bei automatisierten Maschinen, und werden leicht vom Rest der Vorrichtung
getrennt.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ausgabevorrichtung
mit Belüftungsmitteln zum
Belüften
des Aufbewahrungsbehälters
vorzusehen, worin das Lüftungsmittel
einen Filter umfasst, welcher für
die Verwendung mit allen Formen und Größen von Aufbewahrungsbehältern geeignet
ist.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ausgabevorrichtung
mit Filtermitteln zum Filtern der Belüftungsluft vorzusehen, welcher für die Verwendung
mit allen Größen von
Aufbewahrungsbehältern,
einschließlich
Behältern
mit engen Öffnungen,
geeignet ist.
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Entsprechend
sieht die vorliegende Erfindung eine Ausgabevorrichtung für die Ausgabe
eines Fluidproduktes vor, umfassend eine an einem Behälter zur
Aufbewahrung des Produktes angebrachte Pumpe, wobei die Pumpe einen
eine Dosierkammer begrenzenden Pumpenkörper umfasst, einen Einlass in
dem Behälter
und ein Bedienelement zum Ausstoßen des Produktes aus der Dosierkammer
und zum Wiederauffüllen
desselben, und Lüftungsmittel,
die eine Verbindung zwischen einem Äußeren der Vorrichtung und einem
Inneren des Behälters
herstellen, wobei die Lüftungsmittel
einen Filter umfassen, durch den Umgebungsluft gelangt, wobei der
Filter ringförmig
ist und einen Flansch und einen axial verlaufenden Hülsenabschnitt
umfasst, der mit einer inneren Fläche des Pumpenkörpers konform
ist.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug zu 1, welche einen Seitenriss im Querschnitt
einer erfindungsgemäßen Ausgabevorrichtung
zeigt, beispielhaft beschrieben.
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In
der folgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe „abwärts" und „aufwärts" auf eine Bewegung
von Teilen der Vorrichtung in der in 1 gezeigten
Ausrichtung. Ist die Vorrichtung in einer anderen Richtung ausgerichtet,
sind die Begriffe entsprechend auszulegen. Darüber hinaus bezeichnen die Begriffe „unterer" und „oberer" die relative Positionierung
von Teilen der Vorrichtung, wenn diese, wie in 1 gezeigt, ausgerichtet ist. Auch hier
müssen diese
Begriffe, wenn die Vorrichtung in einer anderen Richtung ausgerichtet
ist, entsprechend ausgelegt werden. Der Begriff „Fluid" wird im Allgemeinen verwendet, um entweder
die flüssige
oder die gasförmige
Phase zu bezeichnen.
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1 zeigt eine Ausführungsform
der Ausgabevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Ausgabevorrichtung 1 umfasst eine Pumpe,
im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 2 versehen, welche
an einem Aufbewahrungsbehälter
(nicht gezeigt) mittels eines Verschlusses 30, welcher
die Mündung
des Behälters
bedeckt, angebracht ist. Der Verschluss 30 umfasst ein
zentrales, im Wesentlichen zylindrisches Loch, in welchem eine Manschette 50 zum
Positionieren der Pumpe in Bezug zu dem Verschluss 30 angeordnet
ist. Ein schmaler Grat kann an der inneren Fläche des Lochs vorgesehen sein,
um die Manschette 50 in Position zu halten. Ein oberes
Ende eines Pumpenkörpers 3 der
Pumpe 2 erstreckt sich in und ist haltend im Eingriff mit
der Manschette 50 mittels der kooperierenden Strukturen 51a und 51b.
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Der
Verschluss 30 kann aus Kunststoffmaterial sein und als
Schiebepassung über
einen oberen Rand des Aufbewahrungsbehälters konstruiert sein. Der
Verschluss 30 kann alternativ aus einer Hülse aus
verformbarem Metall sein, welches über den oberen Rand des Behälters gequetscht
wird. Eine Dichtung 31 von im Allgemeinen ringförmiger Gestalt ist
in dem Verschluss 30, gegen den der obere Rand des Aufbewahrungsbehälters fest
gehalten ist, vorgesehen, um dazwischen eine fluiddichte Abdichtung zu
erzeugen. Die Manschette 50 ist vorzugsweise ebenfalls
aus einem Kunststoffmaterial.
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Die
Pumpe 2 umfasst, wie oben erwähnt, einen länglichen
Pumpenkörper 3.
Der Pumpenkörper 3 begrenzt
eine Dosierkammer 7. An einem „unteren" Ende des Pumpenkörpers 3 befindet sich
von dem Verschluss 30 entfernt ein Einlass 25,
welcher in Verbindung mit der Dosierkammer 7 steht. Ein
Einlassventil 10, 11 ist vorgesehen, um den Einlass 25 während der
Verwendung zu öffnen
und zu schließen. Das
Einlassventil 10, 11 kann beispielsweise einen kugelförmigen Ball 10 umfassen,
welcher in und aus einer abdichtenden Berührung mit einem Ventilsitz 11 beweglich
ist. Mit dem Einlass 25 ist ein Tauchrohr 12 verbunden,
welches sich abwärts
in das in dem Aufbewahrungsbehälter
befindliche Produkt erstreckt. Ein Ende des Tauchrohrs 12 ist
in dem Pumpenkörper 3 durch
geeignete Mittel, wie beispielsweise eine Arretierungsanordnung 13,
gehalten.
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Die
Pumpe 2 umfasst ferner einen Schaft 4, welcher
in koaxialer Ausrichtung mit dem Pumpenkörper 3 vorgesehen
ist. Der Schaft 4 umfasst einen im Wesentlichen hohlen
oberen Abschnitt 4a, welcher sich vom Inneren des Pumpenkörpers 3 derart erstreckt,
dass er aus einem obersten Ende des Pumpenkörpers 3 herausragt
und eine Auslassleitung 5 definiert. Der Schaft 4 umfasst
auch einen im Wesentlichen festen unteren Abschnitt 4b.
Ein Teil des unteren Schaftabschnitts 4b ist koaxial in
dem unteren Ende des oberen Schaftabschnitts 4a angeordnet
und ist mittels der kooperierenden Strukturen 24a und 24b fest
in Position gehalten. Der äußere Hauptdurchmesser
dieses Abschnitts des unteren Schaftabschnitts 4b, welcher
in dem oberen Schaftabschnitt 4a angeordnet ist, ist geringer
als der innere Durchmesser des Abschnitts des oberen Schaftabschnitts 4a,
in welchem er angeordnet ist, so dass dazwischen ein Durchlass 21 definiert
ist. Der Durchlass 21 steht mittels eines gekerbten Kanals 20 an
einem oberen Ende des unteren Schaftabschnitts 4b, welcher
die durch die kooperierenden Strukturen 24a und 24b gebildete
Verbindung überspannt,
in Verbindung mit der Auslassleitung 5. Radial verlaufende Rippen 19 erstrecken
sich von der äußeren Fläche des
unteren Schaftabschnitts 4b zum Berühren der inneren Fläche des
oberen Schaftabschnitts 4a, um eine relative Lateralbewegung
des oberen Schaftabschnitts 4a und des unteren Schaftabschnitts 4b zu verhindern.
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Eine
Gleitdichtung 16 ist um eine äußere Fläche des Schafts 4 angeordnet.
Die Dichtung 16 umfasst einen ringförmigen Hülsenabschnitt 16a in Stirnflächenberührung mit
dem Schaft 4 und flexible Erweiterungselemente 16b,
welche sich von dem Hülsenabschnitt 16a radial
nach außen
in Berührung mit
einer inneren Fläche 8 des
Pumpenkörpers 3 erstrecken.
Die Länge
der Erweiterungselemente 16b ist derart, dass sie selbst
während
der Gleitbewegung der Dichtung 16 bezüglich des Pumpenkörpers 3 eine
fluiddichte Abdichtung mit dem Pumpenkörper 3 bilden. Die
Dichtung 16 umfasst die Mittel zum Zentrieren der Schafte 4 an
dem röhrenförmigen Pumpenkörper 3.
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Der
Schaft 4 wird auch von der Manschette 50 in Position
gehalten, obgleich diese nicht dagegen abdichtet. Ein Belüftungsweg
ist zwischen der inneren Fläche
der Manschette 50 und dem Schaft 4 und zwischen
der inneren Fläche
eines oberen Endes des Pumpenkörpers 3 und
dem Schaft 4 vorgesehen.
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Öffnungen 57 sind
an einem oberen Ende des Pumpenkörpers 3 vorgesehen,
um eine Fluidverbindung zwischen dem Inneren des Pumpenkörpers 3 und
dem Aufbewahrungsbehälter über einen
oder mehrere Spalte 56 zwischen der äußeren Fläche des Pumpenkörpers 3 und
der inneren Fläche
der Manschette 50 vorzusehen. Der Belüftungsweg verläuft daher
von dem Inneren des Aufbewahrungsbehälters zur Atmosphäre über den
Spalt/die Spalte 56, die Öffnungen 57 und den
Abstand zwischen dem oberen Abschnitt 4a des Schafts 4 und
der Manschette 50.
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Ventilmittel
sind zum Kontrollieren des Öffnens
und Schließens
des Belüftungsabschnitts
in folgender Weise vorgesehen:
Der obere Schaftabschnitt 4a umfasst
einen radial verlaufenden Flanschabschnitt 45a über seine
Länge.
Ein distaler Rand des Flanschs umfasst eine nach oben hervor ragende
Querkante 45b. Die Manschette 50 ist mit einer
nach innen ragenden ringförmigen
Erweiterung 52 versehen. Bei einer inoperativen Position
der Vorrichtung, wie in 1 gezeigt,
ist die Erweiterung 52 in Eingriff mit und bildet eine
fluiddichte Abdichtung mit dem Flansch 45a des oberen Schaftabschnitts 4a.
Die Abdichtung ist während
des Betriebs der Vorrichtung wie unten beschrieben unterbrochen.
Die Erweiterung 52 und der Flansch 45a bilden
auf diese Weise zusammen ein Ventilmittel zum Kontrollieren des Öffnens und
Schließens
des Belüftungsweges,
welcher den Inhalt des Aufbewahrungsbehälters mit der Atmosphäre verbindet.
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Ferner
sind Ventilmittel zum Kontrollieren des Produktflusswegs von der
Dosierkammer zu dem Durchlass 21 im Schaft 4 in
folgender Weise vorgesehen:
Der untere Schaftabschnitt 4b ist
auch mit einem radial verlaufenden Flansch 15a mit einem
nach oben gebogenen Rand 15b versehen. Eine erste Feder 9 erstreckt
sich zwischen einer unteren Kante 14 des Flanschs 15a und
einem unteren Teil des Pumpenkörpers 3,
um den oberen Schaftabschnitt 4a und den unteren Schaftabschnitt 4b in
einer Aufwärtsrichtung
auszurichten, wobei der Belüftungsweg
durch Ventilmittel 45a, 52 geschlossen ist. In
dieser inoperativen Position greift ein unteres Ende des ringförmigen Hülsenabschnitts 16a der
Gleitdichtung 16 mit dem Flansch 15a ein und bildet
mit ihm eine fluiddichte Abdichtung. Zusammen bilden der Hülsenabschnitt 16a und
der Flansch 15a daher ein Ventilmittel zum Kontrollieren
des Öffnens
und Schließens
des Auslasses aus der Dosierkammer. Eine zweite Feder 22 erstreckt
sich zwischen einem oberen Ende der Gleitdichtung 16 und
einer unteren Kante des Flanschs 15a an dem oberen Schaftabschnitt 4a,
um die Gleitdichtung 16 in einer Abwärtsrichtung vorzuspannen, so
dass das Auslassventilmittel der Dosierkammer geschlossen ist.
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Ein
Filter 40 ist in der Ausgabevorrichtung 1 zum
Bedecken der Öffnungen 57 integriert.
Der Filter 40 umfasst vorzugsweise einen ringförmigen Einsatz mit
einem Hülsenabschnitt 41 und
einem radialen Flansch 42. Der Filter 40 wird
während
der Montage der Pumpe 2 derart in dem Pumpenkörper 3 positioniert,
dass der Hülsenabschnitt 41 in
dem oberen Ende des Pumpenkörpers 3 liegt
und die Öffnungen 57 bedeckt.
Der Flansch 42 weist einen ähnlichen äußeren Durchmesser auf wie das
obere Ende des Pumpenkörpers 3.
Nach dem vollständigen
Einführen
in den Pumpenkörper 3 kommt
der abhängige Flansch
in Anlage an die obere Kante des Pumpenkörpers 3. Der Filter 40 wird
in der zusammengefügten
Vorrichtung 1 zwischen der oberen Kante des Pumpenkörpers 3 und
der Manschette 50 fest am Platz gehalten. Die äußere Größe und Gestalt
des Hülsenabschnitts 41 des
Filters ist derart, dass der Filter 40 eine „Schiebepassung" mit dem Pumpenkörper 3 bildet
und eine wirksame Abdichtung zwischen dem Filter 40 und
dem Pumpenkörper 3 wird erreicht.
Luft, die in den Aufbewahrungsbehälter gezogen wird, gelangt
entlang des Belüftungsweges und
durch den Filter 40, in dem gefährliche und unerwünschte mikrobielle
Verunreinigungen aus der Luft entfernt werden.
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Ein
Vorteil des vorliegenden Filters besteht darin, dass der Filter 40 vor
der abschließenden
Montage der Pumpe 2 in den Pumpenkörper 3 eingeführt werden
kann. Die Pumpenvorrichtung kann dann ohne das Risiko, dass sich
der Filter 40 und der Pumpenkörper 3 trennen, gehandhabt
und bewegt werden. Dies macht die gesamte Montage der Vorrichtung 1 einfacher
und schneller. Die Pumpenvorrichtung ist auch für die Verwendung mit automatisierten Montagegeräten geeigneter
als konventionelle „scheibenförmige" Filter, welche dazu
neigen aus ihrer Passung zu fallen.
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Der
Filter 40 kann aus jedem geeigneten Material, wie beispielsweise
Kunststoff oder Papier, gebildet sein. Es hat sich jedoch herausgestellt,
dass der Filter besonders wirksam ist, wenn er aus ultrahochmolekularem
Polyethylen (UMHW-PE) hergestellt ist. Das UMHW-PE ist vorzugsweise
durch Sintern gebildet. Das UMHW-PE kann mit einer durchschnittlichen
Porengröße von zwischen
7 bis mehr als 40 Mikron gebildet sein.
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Der
Betrieb der Ausgabevorrichtung wird nun beschrieben, beginnend mit
der inoperativen Position, welche in 1 gezeigt
ist, wobei die Dosierkammer 7 mit einem Produkt bestückt ist.
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Ein
Anwender der Vorrichtung drückt
den Schaft 4 mittels eines Bedienknopfs (nicht gezeigt) hinunter,
was bewirkt, dass der Schaft 4 sich abwärts bewegt. Eine Druckkraft
wird dadurch auf den Inhalt der Dosierkammer 7 ausgeübt. Wenn
sich der Flansch 45a abwärts bewegt, öffnen sich
gleichzeitig die Belüftungsweg-Ventilmittel 45a, 52.
Da die Einlassventilmittel 10, 11 und die Auslassventilmittel 15b, 16a geschlossen
sind und der Inhalt der Dosierkammer 7 weitestgehend nicht
zusammenpressbar ist, bewirkt eine weitere Abwärtsbewegung des Schafts 4,
dass sich die Gleitdichtung 16 bezüglich des oberen Abschnitts 4a und
des unteren Abschnitts 4b des Schafts 4 bewegt,
um eine Bewegung des Produkts in der Dosierkammer 7 aufzunehmen.
Die Bewegung der Gleitdichtung 16 öffnet die Auslassventilmittel 15b, 16a.
An diesem Punkt wird der nun unter Druck stehende Inhalt der Dosierkammer 7 über die
Auslassventilmittel 15b, 16a, den Durchlass 21,
den gekerbten Kanal 20 und die Auslassleitung 5 in
die Atmosphäre
ausgegeben. Während
der Inhalt der Dosierkammer 7 entladen wird, nimmt der
Druck darin ab und die Gleitdichtung 16 bewegt sich zurück und abwärts bezüglich des
oberen Abschnitts 4a und des unteren Abschnitts 4b des
Schafts 4 unter der Vorspannungskraft der zweiten Feder 22,
um das Auslassventil 15b, 16a zu schließen.
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Gibt
der Anwender den Schaft 4 frei, kehrt er unter der Vorspannungskraft
der ersten Feder 9 aufwärts
in Richtung der inoperativen Position aus 1 zurück.
Dies führt
zu einer Verringerung des Drucks in der Dosierkammer 7,
was dazu führt,
dass das Produkt nach oben durch das Tauchrohr 12 über den Einlass 25 gezogen
wird, um den Ball 10 aus dem Ventilsitz 11 zu
bewegen, um die Einlassventilmittel 10, 11 zu öffnen und
die Dosierkammer 7 erneut zu laden. Gleichzeitig führt die
Verringerung des Drucks in dem Aufbewahrungsbehälter durch das Entfernen einer
Menge des Produkts dazu, dass Umgebungsluft durch den Abstand zwischen
dem oberen Abschnitt 4a des Schafts und der Manschette 50,
die Belüftungsweg-Ventilmittel 45a, 52 und
den Abstand 56 in den Aufbewahrungsbehälter gezogen wird.