EP0212188A2 - Fluid dispensat - Google Patents
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- EP0212188A2 EP0212188A2 EP86109205A EP86109205A EP0212188A2 EP 0212188 A2 EP0212188 A2 EP 0212188A2 EP 86109205 A EP86109205 A EP 86109205A EP 86109205 A EP86109205 A EP 86109205A EP 0212188 A2 EP0212188 A2 EP 0212188A2
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- outlet
- intermediate chamber
- pump
- discharge
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
- B05B11/0005—Components or details
- B05B11/0059—Components or details allowing operation in any orientation, e.g. for discharge in inverted position
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
- B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
- B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
- B05B11/1001—Piston pumps
- B05B11/1023—Piston pumps having an outlet valve opened by deformation or displacement of the piston relative to its actuating stem
- B05B11/1026—Piston pumps having an outlet valve opened by deformation or displacement of the piston relative to its actuating stem the piston being deformable and its deformation allowing opening of the outlet
Definitions
- the invention relates to an output device for flowable media, in particular pharmaceutical active ingredients, such as nasal drops, with a manually operable discharge pump which determines an outlet volume and has an outlet for supply from a memory and an outlet, the outlet of which is connected to an outlet channel, which in turn is connected to its outer end in the outlet direction is connected to an outlet opening leading to the outside and forms passage cross sections for the medium.
- a manually operable discharge pump which determines an outlet volume and has an outlet for supply from a memory and an outlet, the outlet of which is connected to an outlet channel, which in turn is connected to its outer end in the outlet direction is connected to an outlet opening leading to the outside and forms passage cross sections for the medium.
- Output devices of this type usually have a discharge pump operating at relatively high pressure, which is designed such that a relatively violent medium jet emerges from the outlet opening during normal operation, the high exit velocity in the area of the outlet opening is mostly used to atomize the medium.
- a discharge pump operating at relatively high pressure
- dispensing devices without a discharge pump for example opposite Pure drop dispensers, which have a bottle store connected to a discharge opening without the interposition of a discharge pump
- dispensing devices with a discharge pump have the advantage that a very precisely determined discharge volume is conveyed and thus discharged per work cycle or per pump cycle, ie, for example, per pump stroke.
- the invention has for its object to provide an output device of the type described, which ensures a delayed delivery of the medium from the outlet opening, possibly with the formation of drops, despite the discharge volume determined relatively precisely per pump cycle.
- an output device of the type described in the introduction is characterized according to the invention by at least one intermediate pressure reduction intermediate chamber for the medium, the chamber volume of which is at least approximately in the order of magnitude of the discharge volume of the discharge pump.
- the medium while maintaining the hitherto usual rapid actuation of the discharge pump, can initially flow into between the outlet of the discharge pump and the outlet evacuate intermediate chamber lying, whereby there is a sudden calming of the flow of the medium, which can then reach the discharge opening and exit there at a substantially reduced flow rate.
- the discharge volume can escape in one or more drops and thus particularly gently at the discharge opening, without the quantity to be metered having to be determined first by counting the number of drops.
- the calming of the medium leaving the outlet of the discharge pump with a relatively greater flow velocity at the discharge opening is particularly effective when the intermediate chamber is closer to the outlet opening than to the outlet of the discharge pump, preferably immediately adjacent to the outlet opening. It is also conceivable to arrange the intermediate chamber closer to the outlet of the discharge pump than to the outlet opening, but then the discharge pump itself must be designed accordingly, whereas in the other case only the component of the dispensing device which has the discharge opening and is usually releasably connected to the discharge pump needs to be designed accordingly and only has to be connected to a conventional discharge pump to achieve the effect according to the invention.
- the distance between the intermediate chamber and the outlet opening can be chosen to be as small as the necessary thickness of a wall that is required to limit the discharge opening.
- the intermediate chamber its cross sections are larger than the passage cross sections of the rest of the outlet channel.
- the outlet duct alternately larger and smaller passage cross sections, it is expedient if the cross sections of the intermediate chamber are at least larger than the smallest passage cross sections of the outlet channel. Regardless of this, it is advantageous if the cross sections of the intermediate chamber are larger than that of the outlet opening.
- the intermediate chamber is essentially coaxial to the outlet opening and in addition to this or instead to an adjacent section of the outlet channel, so that very short flow paths can be achieved.
- the path from the intermediate chamber to the outlet opening can be minimized in that the outlet opening is formed by the end of an opening in an end wall of the intermediate chamber.
- the inlet-side connection of the outlet channel to the intermediate chamber is in the vicinity of its outlet-side connection, preferably on the same side of the intermediate chamber and in particular approximately in the same plane as the outlet-side connection, for example, ne ben this and not the output-side connection is arranged opposite.
- the central axis of the inlet-side connection which determines the associated flow could, however, also lie at an angle or crossing or intersecting with the associated central axis of the outlet-side connection of the intermediate chamber.
- the inlet-side connection of the outlet channel to the intermediate chamber is located radially outside the central axis of the outlet-side connection and / or adjacent to a peripheral wall of the intermediate chamber surrounding this central axis, so that the medium thus enters the intermediate chamber along this peripheral wall , is then reversed in its flow direction and only then emerges again to the discharge opening.
- the intermediate chamber is formed by a cup-shaped depression and is preferably tapered in cross section to its bottom wall opposite at least one of its connections.
- the axial extent or the extent of the intermediate chamber in the direction of the central axis of the inlet-side and / or the outlet-side connection is expediently greater than its extension at right angles to it.
- the bottom wall forms a baffle wall for the inflowing medium which is located within the intermediate chamber.
- the outlet channel has at least one bypass section leading around the intermediate chamber, preferably on the inlet side from a central, approximately in the central axis of the Outlet opening lying, branched close to a wall of the intermediate chamber and runs along the outside of the intermediate chamber.
- this bypass section the associated part of the outlet channel can be connected to the same side of the intermediate chamber as the outlet opening in a space-saving design.
- the bypass section is delimited on the outside by a cap surrounding the intermediate chamber, which preferably has a channel groove on its inner surface to form the respective bypass section, with its front wall closes the side of the intermediate chamber opposite the bottom wall and also directly Can have outlet opening. If the input-side and / or the output-side connection of the intermediate chamber is provided in the region of this end wall, it closes the associated side of the intermediate chamber only to such an extent that the respective connection remains free.
- the total passage cross section of the bypass section can be selected to be larger or smaller than the passage cross section of adjacent sections of the outlet channel or as the passage cross section of the outlet opening.
- the cap can be safely arranged in a simple manner despite the relatively high pressure load, it is inserted with its cap jacket into an annular groove, the inner circumference of which preferably accommodates the intermediate chamber in the transverse direction cut approximately annular projection is limited.
- the cap can be designed with very small wall thicknesses both with regard to its cap shell and the end wall.
- a drop image is provided in the area of the outlet opening, which, by influencing the flow, causes the medium to emerge through the discharge opening in the form of individual drops.
- this can be achieved in that the discharge opening is provided in the bottom surface of a recess which is rounded in a flat-shell-concave manner, for example a spherical cap-shaped, essentially exposed depression.
- the associated end section of the outlet channel forming the outlet opening passes over an annular surface into the end surface surrounding the outlet opening, this annular surface or the like as a profiled or continuously smooth phase surface, as a ring edge rounded in cross section. can be trained.
- the discharge pump is an atomizer pump, in particular a push piston pump, the output of which is preferably formed by an outlet valve located in the area of a pump piston.
- this outlet valve By means of this outlet valve, the discharge pump or the pump chamber and thus the associated storage device in the idle state of the dispensing device are closed against the ingress of dirt.
- this outlet valve can also be designed such that it is only in the pumps after reaching a predetermined excess pressure Chamber opens, so that the medium emerges relatively suddenly and in a very short time from the pump chamber, which further improves the accuracy of the dosage of the amount of medium applied per work cycle.
- the outlet valve is expediently designed such that it is opened mechanically at the end of the pump stroke; but it can also be designed such that it opens in a pressure-dependent manner in the manner of a pressure relief valve when a predetermined pressure is reached in the pump chamber.
- the intermediate chamber is provided in a discharge head which is designed, in particular, for the manual operation of the discharge pump and has the discharge opening and which is preferably provided by a plug connection or the like. is connected to the discharge pump, in particular to a piston tappet of the pump piston forming a section of the outlet channel.
- the training according to the invention is suitable both for those output devices that only work in the top position and for those that only work in the top position; however, it can also be used for output devices which are designed both for operation in the top position and in the top position.
- the discharge pump In the top position, the discharge pump is usually located on the top of the bottle or the like, which is usually the case. formed memory and the pump stroke is directed downwards; In contrast, the discharge pump is in the top position on the underside of the accumulator and the pump stroke is directed upwards.
- the output device is particularly suitable for the discharge of self-flowing, ie mostly liquid media, which can also have a relatively high viscosity.
- the chamber volume of the intermediate chamber can also be slightly smaller than the discharge volume of the discharge pump, it is usually advantageous if this chamber volume is at least as large as or larger than the discharge volume of the discharge pump; it is conceivable that the size of the chamber volume is between one and two times or more than twice, for example two to three times or even larger than the discharge volume.
- FIGS. 1 and 2 show, a device according to the invention, as a drop dispenser for nasal drops, eye drops or the like.
- designed discharge device 1 has a discharge pump 2 which is essentially symmetrical with respect to a central axis 3.
- the discharge pump 2 is provided with a sleeve-shaped cylinder housing 4, graduated with respect to its inner end, which is closed at its outer end with an annular sleeve-shaped cylinder cover 5.
- the cylinder housing 4 delimits a pump chamber 7 with a pump piston 6, which is partly delimited by a piston raceway 8 for the sealing edge of an annular sleeve-shaped elastic piston sleeve 9 which is widened at an acute angle in the direction of arrow 10 of the pump stroke.
- the outlet 11 is provided for the outlet of the medium from the pump chamber 7, which is controlled by an outlet valve 12.
- the piston sleeve 9 is connected in one piece with this, formed sleeve-shaped piston neck 13, which forms an annular, movable valve body 14 of the output valve 12 in the transition region with the piston sleeve 9 and with its rear end between two coaxially engaging parts of one hollow piston tappet 15 or is clamped in an end annular groove.
- the piston tappet 15 passing through the piston sleeve 9 forms in the area of the outlet valve 12 with an annular, in the direction of arrow 10 of the pump stroke bluntly conically expanded shoulder surface, the valve seat 16 of the outlet valve 12, on which the valve body 14 with a radially inwardly projecting annular closing lip under the resilient stretching force of the piston neck 13 widened by axial compression with a predetermined closing force is present.
- the piston sleeve 9 On the outer circumference, the piston sleeve 9 has approximately in the aaxial region of the outlet valve 12 a ring shoulder surface which is exposed to the rear and on which the end of a sleeve extension 17 of the cylinder cover 5 projecting into the cylinder housing 4 rests with initial tension in the initial position of the pump piston 6 such that the Valve body 14 is additionally mechanically pressed against the valve seat 16 under this force and thereby the outlet valve 12 is kept securely closed.
- the pump piston 6 is loaded by a return spring 18 in the form of a helical spring which is supported at one end within the piston sleeve 9 on an annular shoulder of the piston rod 15 and at the other end on an opposite annular shoulder in the cylinder housing 4 thus lies within the pump chamber 7.
- a return spring 18 in the form of a helical spring which is supported at one end within the piston sleeve 9 on an annular shoulder of the piston rod 15 and at the other end on an opposite annular shoulder in the cylinder housing 4 thus lies within the pump chamber 7.
- the cylinder housing 4 merges into an inlet 19 for supplying the discharge pump 2 from a memory 20 indicated by dash-dotted lines.
- This inlet 19 is controlled by a check valve 21 in the form of, for example, a ball valve, which closes when there is overpressure in the pump chamber 7 and opens at underpressure in the pump chamber 7 such that medium is drawn into the pump chamber 7 from the reservoir 20.
- a, for example, tubular inlet channel 22 is connected to the inlet 19, which is almost in a manner not shown to the bottom of the reservoir 20 opposite the discharge pump 2, so that medium can be sucked in when the discharge pump 2 is at the top, regardless of the filling state of the reservoir 20.
- the discharge pump 2 is fastened to the neck of the accumulator 20 with a cap 23 having an internal thread in such a way that the discharge pump 2 lies at a distance from the inner surface of this neck.
- the cap 23 is supported with its end wall on an annular flange of the cylinder cover 5 lying on the outside of the cylinder housing 4 and clamps it against the end face of the storage neck with the interposition of an annular seal.
- the outlet 11 of the pump chamber 7 leads into an outlet channel 24, which extends from the outlet 11 within the piston neck 13, the piston tappet 15 and a discharge head 25 to an outlet opening 26 leading into the open.
- the piston tappet 15 is led out of the cylinder housing 4 through the inner sleeve extension 17 of the piston cover 5 and is connected to the discharge head 25 at the associated end section 27 via a plug connection 28.
- the discharge head 25, which is essentially symmetrical with respect to the central axis 3, has an inner sleeve extension 29 into which the end section 27 of the piston tappet 15 engages with clamping tension and the section in the central axis 3 which adjoins the piston tappet 15 in the outlet direction arrow 30 31 of the outlet channel 24 forms.
- the discharge nozzle 32 goes into a flange 33 protruding beyond its outer circumference for actuating the discharge pump 2, ie for moving the pump piston 6 in the direction of arrow 10 of the pump stroke, in such a way that one finger on each side of the discharge nozzle 32 one hand can be supported on the handle 33, while the thumb of this hand is supported on the bottom of the memory 20, so that one-handed actuation of the output device 1 is possible.
- the outlet opening 26 located in the central axis 3 is provided at the outer end of a bore-like or axially symmetrical opening 36 in an end wall 35 of a cap 34, which is inserted as a separate component from the outer end into the otherwise one-piece discharge head 25 in the same way as the central axis 3 is that its outer end face is slightly set back from the associated end face of the discharge port 32.
- the discharge nozzle 32 has at its free end an annular groove 37, the outer diameter of which is larger than that of the section 31 of the outlet channel 24.
- the substantially cylindrical outlet channel 31 can be expanded in its passage cross section by one or more longitudinal grooves 38 adjoining its outer circumference, preferably evenly distributed around the central axis 3, the internal diameter of the annular groove 37 then expediently being approximately equal to twice the radial distance of the bottom surfaces of these longitudinal grooves 38 from the central axis 3 or slightly larger is.
- the associated end of the respective longitudinal groove 38 forms a transverse channel 39 from the section 31 of the outlet channel 24 to the annular groove 37.
- the annular groove 37 provides an axially symmetrical projection of the longitudinal connector 38 that projects freely towards the free end of the outlet connector 32,
- cylindrical projection 40 is formed, which protrudes from the end face of the discharge nozzle 32 by more than the thickness of the end wall 35 and whose inner, flat end face 41, which is approximately perpendicular to the central axis 3, is opposite the bottom face of the annular groove 37 by the width of the or the Cross channels 39 is axially offset to the outside.
- the inner circumference 42 of the annular groove 37 thus forms the outer circumference of the projection 40, the cap jacket 43 of the cap 34 being clamped between this outer circumference and the outer inner circumferential surface of the annular groove 37 such that the end wall 35 on the outer, approximately perpendicular to the central axis 3 is flat end face 44 of the projection 40 is supported tightly and the free, rounded in cross section end face of the cap shell 43 is at a distance from the bottom surface of the annular groove 37.
- At least one channel groove extending from the free end surface of the cap shell 43 is formed to form a bypass section 45 of the outlet duct 24 and extends close to the outer surface of the opening 36 46 is provided, which is closed on its open groove side by the outer circumference of the projection 40.
- the bypass section 45 can also be formed by two, three or more, preferably evenly distributed about the central axis 3 channel grooves 46 instead of a channel groove 46.
- the bypass section 45 is over the The annular groove 37 and the respective transverse channel 39 are connected to the section 31 of the outlet channel 24 which extends to the end face 41.
- a pressure reduction intermediate chamber 47 is provided in the projection 40, which is closed exclusively by an outer circumferential wall 48, a bottom wall 49 and partially opposite this by the end wall 35.
- the inner end of the opening 36 forms an outlet-side connection 50 adjoining the central zone of the intermediate chamber 47, while the end of the channel grooves 46 or the bypass section 45 opening into the intermediate chamber 47 immediately adjoins the circumferential wall 48 each form an input-side connection 51.
- connections 50, 51 or the boundaries of the associated openings are thus quasi with at least approximately parallel central axes in a common plane formed by the end face 44 and are separated from each other only by a relatively thin wall part, the thickness of which is significantly less than the rest Wall thickness of the cap 34 is.
- the end wall 35 has on its outer end face a spherical cap-shaped recess 52 which is symmetrical with the central axis 3 of the outlet opening 26 and whose depth is, for example, at most as large as half the diameter can be the outlet opening 26 and the outer diameter of which is substantially smaller than the outer diameter of the associated end face formed by the end wall 35.
- the opening 36 passes over a phase surface 53 with a sharp edge, the axial extent of which is considerably smaller than its radius and which, for example, is widened outwardly at an acute angle. In its transition region into the recess 52, this phase surface 53 practically forms the outlet opening 26.
- the cap 34 is positively locked with respect to the outlet connection 32.
- the cap 34 has a barb-like form-locking member 55 protruding over its outer circumference, which engages in a ring-shaped latching opening in the outer inner circumferential surface of the annular groove 37 which is matched to its cross section in such a way that the cap 34 counteracts movements to the outside End of the outlet 32 is positively secured.
- the form-locking member 55 is blown into the associated opening with elastic deformation of the cap shell 43.
- the described output device 1 works according to the following method: By depressing the handle 33 in the direction of arrow 10 relative to the accumulator 20, the pump piston 6 is moved along the piston raceway 8 while reducing the size of the pump chamber 7. If there is medium in the pump chamber 7, this is pressurized, the outlet valve 12 remaining largely closed by the force of the piston neck 13. At the end of the pump stroke, the piston sleeve 9 runs with its free end face onto an inner shoulder 54 of the cylinder housing 4 provided in the pump chamber 7, whereby the piston sleeve 9 is fixed relative to the cylinder housing 4 by a stop.
- the piston tappet 15 can be moved a little further, as a result of which the valve seat 16 lifts off the valve body 14, so that the medium under pressure in the pump chamber 7 suddenly flows out through the outlet 11 into the outlet channel 24, through the section 31, the transverse channel 39 , the annular groove 27 and the bypass section 45 flows, from which it is pressed through the input-side connection 51 against the bottom wall 49 directed into the intermediate chamber 47.
- the medium that may already be in the intermediate chamber 47, which can only partially or completely fill it, is thereby conveyed through the outlet-side connection 50 into the opening 36, which has constant cross-sections up to the phase surface 53, and collects at the outlet opening 26 or in the area of the phase surface 53 and the depression 52 to individual drops corresponding to its specific surface tension which detach from the end wall 35 and are thereby released.
- the intermediate chamber 47 is almost or completely empty before the pumping stroke explained, it takes up the discharge volume of medium coming from the discharge pump 2 ′ when the discharge device 1 is at the top and passes the quantity metered in this way after the discharge device 1 has been transferred into the top position the outlet opening 26. Due to the described design, the pump stroke can already be carried out in the top position in this case, such that the medium immediately after delivery into the intermediate chamber 47 passes from it through the outlet opening 26 to the outside.
- FIGS. 4 and 5 the same reference numerals are used for corresponding parts in FIGS. 1 to 3, but in FIG. 4 with the index "a” and in FIG. 5 with the index "b".
- the central axis 3a of the discharge nozzle 32a and thus the outlet opening 26a and the intermediate chamber 47a lies in an orientation deviating from the central axis of the discharge pump 2a, the two central axes advantageously intersecting at a right or other angle such that the discharge nozzle 32a projects laterally beyond the discharge device la.
- the discharge head 25a is arranged in the direction of arrow 10a of the pump actuation, on the other hand, coaxially with the central axis of the discharge pump 2a and can be actuated in this direction by pressing against its end face designed as a handle 33a.
- the discharge nozzle 32a is arranged projecting in one piece in the manner of a radial nozzle, the section 31a of the outlet channel 24a being angled and merging into the sleeve extension 29a.
- the design according to the invention is also particularly suitable for those output devices whose discharge pump 2b according to FIG. 5 is designed for overhead operation, that is to say working in an upside-down position. If the discharge pump 2b, as shown in FIG. 5, is designed exclusively for operation in the upside-down position, the end of the cylinder housing 4b opposite the piston 6b is immediately adjacent to the associated end of the return spring 18b by an end wall, for example formed in one piece with the cylinder jacket 56 closed.
- the inlet 19b is provided by at least one in the jacket of the cylinder housing 4b for example, bore-like opening formed, the inner end of which forms an inlet opening, which is closed in the manner of a slide control after a first partial travel of the pump stroke by the pump piston 6b to the pump chamber 7b.
- the sealing edge of the piston sleeve 9b is in the initial position of the pump piston 6b immediately adjacent to this inlet opening, which in this case is still open to the pump chamber 7b.
- the outer end of the inlet 19b communicates with the interior of the accumulator, so that during the return stroke of the pump piston 6b, in which a vacuum is created as a result of the closed outlet valve 12b in the pump chamber 7b and after the inlet opening overflows suddenly medium from the accumulator into the pump chamber 7b is sucked in.
- the inlet 19b is relatively close to the end wall of the cap, so that the memory in the top position can be almost completely emptied.
- FIG. 5 also shows, as in the other embodiments, pressure equalization is provided for the interior of the reservoir on the discharge pump 2b.
- the pressure equalization channel passing through the discharge pump 2b for this purpose has a pressure equalization opening 57 in the jacket of the cylinder housing 4b, also in the starting position behind the pump piston 6b or the sealing edge of the piston sleeve 9b on the inside of the cylinder cover 5b, which opening, for example, through a longitudinal slot extending close to the inlet opening 19b can be formed.
- the pressure compensation channel leads between the inner circumference of the cylinder cover 5b and the piston tappet 15b or the piston neck which engages in this with a ring spacing Free.
- a pressure equalization shut-off valve which is closed when the pump piston 6b is in the initial position and mechanically opened during the pumping movement, which is formed by the end of the sleeve shoulder 17b and the associated ring-shoulder surface of the piston sleeve 9b, which, when in contact with one another, is tight under the spring pressure the return spring 18b close.
- the discharge pump 2b is therefore also suitable for discharge devices which discharge directly and / or atomized, for example, without an intermediate pressure reduction chamber.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Ausgabe-Einrichtung für fließfähige Medien, insbesondere pharmazeutische Wirkstoffe, wie Nasentropfen, mit einer handbetätigbaren, einen Einlaß zur Versorgung aus einem Speicher und einen Ausgang aufweisenden, ein Austragvolumen bestimmenden Austragpumpe, deren Ausgang an einen Auslaßkanal angeschlossen ist, welcher seinerseits an seinem in Auslaßrichtung äußeren Ende mit einer ins Freie führenden Auslaßöffnung verbunden ist und Durchlaßquerschnitte für das Medium bildet.The invention relates to an output device for flowable media, in particular pharmaceutical active ingredients, such as nasal drops, with a manually operable discharge pump which determines an outlet volume and has an outlet for supply from a memory and an outlet, the outlet of which is connected to an outlet channel, which in turn is connected to its outer end in the outlet direction is connected to an outlet opening leading to the outside and forms passage cross sections for the medium.
Derartige Ausgabe-Einrichtungen, wie sie beispielsweise durch die DE-PS 21 62 514 bekanntgeworden sind, weisen meist eine mit relativ hohem Druck arbeitende Austragpumpe auf, die so ausgelegt ist, daß bei normaler Betätigung ein relativ heftiger Mediumstrahl aus der Auslaßöffnung austritt, wobei die hohe Austrittsgeschwindigkeit im Bereich der Auslaßöffnung meist zur Zerstäubung des Mediums genutzt wird. Gegenüber Ausgabe-Einrichtungen ohne Austragpumpe, also beispielsweise gegenüber reinen Tropfenspendern, die einen ohne Zwischenschaltung einer Austragpumpe mit einer Austragöffnung verbundenen Flaschenspeicher aufweisen, haben Ausgabe-Einrichtungen mit einer Austragpumpe den Vorteil, daß je Arbeitszyklus bzw. je Pumptakt, d.h. beispielsweise je Pumphub, ein recht genau bestimmtes Austragvolumen gefördert und damit ausgetragen wird, weshalb derartige Einrichtungen auch zum wiederholbar dosierten Austrag des Mediums geeignet sind, bei welchem dann das durch die Austragpumpe bestimmte Austragvolumen ein Dosiervolumen ist. In einigen Fällen, insbesondere bei der Applikation an empfindlichen Körperstellen, wie Nasen-Schleimhäuten von Kindern, kann jedoch der oft recht kräftige, durch die Austragpumpe verursachte Austrag des Mediums zu Nachteilen führen, die beispielsweise darin liegen, daß der Austrag des gesamten Austragvolumens innerhalb der kurzen Zeit des Pumptaktes zu einer schockartigen Reaktion führt.Output devices of this type, as have become known, for example, from DE-PS 21 62 514, usually have a discharge pump operating at relatively high pressure, which is designed such that a relatively violent medium jet emerges from the outlet opening during normal operation, the high exit velocity in the area of the outlet opening is mostly used to atomize the medium. Compared to dispensing devices without a discharge pump, for example opposite Pure drop dispensers, which have a bottle store connected to a discharge opening without the interposition of a discharge pump, dispensing devices with a discharge pump have the advantage that a very precisely determined discharge volume is conveyed and thus discharged per work cycle or per pump cycle, ie, for example, per pump stroke. which is why such devices are also suitable for repeatably metered discharge of the medium, in which case the discharge volume determined by the discharge pump is a metered volume. In some cases, particularly when applied to sensitive parts of the body, such as the nasal mucous membranes of children, the often quite vigorous discharge of the medium caused by the discharge pump can lead to disadvantages, for example in the fact that the discharge of the entire discharge volume is within the short time of the pump cycle leads to a shock-like reaction.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausgabe-Einrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, welche trotz des je Pumptaktes relativ genau bestimmten Austragvolumens eine verzögerte Abgabe des Mediums aus der Auslaßöffnung, ggf. unter Tropfenbildung, gewährleistet.The invention has for its object to provide an output device of the type described, which ensures a delayed delivery of the medium from the outlet opening, possibly with the formation of drops, despite the discharge volume determined relatively precisely per pump cycle.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Ausgabe-Einrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch mindestens eine in den Auslaßkanal zwischengeschaltete Druckabbau-Zwischenkammer für das Medium, deren Kammervolumen mindestens etwa in der Größenordnung des Austragvolumens der Austragpumpe liegt. Dadurch kann das Medium bei Aufrechterhaltung der bisher üblichen zügigen Betätigung der Austragpumpe zunächst in die zwischen dem Ausgang der Austragpumpe und der Auslaßöffnung liegende Zwischenkammer ausweichen, wodurch eine schlagartige Beruhigung der Strömung des Mediums erfolgt, das dann mit wesentlich reduzierter Strömungsgeschwindigkeit vollends bis zur Austragöffnung gelangen und dort austreten kann. Je nach Gestaltung, insbesondere auch im Bereich der Austragöffnung, kann dabei das Austragvolumen in einem oder mehreren Tropfen und somit besonders schonend an der Austragöffnung austreten, ohne daß erst durch Zählen der Tropfenzahl die zu dosierende Menge bestimmt werden muß.To achieve this object, an output device of the type described in the introduction is characterized according to the invention by at least one intermediate pressure reduction intermediate chamber for the medium, the chamber volume of which is at least approximately in the order of magnitude of the discharge volume of the discharge pump. As a result, the medium, while maintaining the hitherto usual rapid actuation of the discharge pump, can initially flow into between the outlet of the discharge pump and the outlet evacuate intermediate chamber lying, whereby there is a sudden calming of the flow of the medium, which can then reach the discharge opening and exit there at a substantially reduced flow rate. Depending on the design, in particular also in the area of the discharge opening, the discharge volume can escape in one or more drops and thus particularly gently at the discharge opening, without the quantity to be metered having to be determined first by counting the number of drops.
Es hat sich gezeigt, daß die Beruhigung des den Ausgang der Austragpumpe mit verhältnismäßig größer Strömungsgeschwindigkeit verlassenden Mediums an der Austragöffnung besonders wirksam wird, wenn die Zwischenkammer näher bei der Auslaßöffnung als beim Ausgang der Austragpumpe, vorzugsweise unmittelbar benachbart zur Auslaßöffnung, liegt. Es ist zwar auch denkbar, die Zwischenkammer näher beim Ausgang der Austragpumpe als bei der Auslaßöffnung anzuordnen, jedoch muß dann die Austragpumpe selbst entsprechend gestaltet werden, während im anderen Fall lediglich der die Austragöffnung aufweisende, meist lösbar mit der Austragpumpe verbundene Bauteil der Ausgabe-Einrichtung entsprechend gestaltet zu werden braucht und zur Erzielung der erfindungsgemäßen Wirkung lediglich mit einer üblichen Austragpumpe verbunden werden muß. Der Abstand der Zwischenkammer von der Auslaßöffnung kann dabei so klein wie die notwendige Dicke einer Wand gewählt werden, die zur Begrenzung der Austragöffnung erforderlich ist.It has been shown that the calming of the medium leaving the outlet of the discharge pump with a relatively greater flow velocity at the discharge opening is particularly effective when the intermediate chamber is closer to the outlet opening than to the outlet of the discharge pump, preferably immediately adjacent to the outlet opening. It is also conceivable to arrange the intermediate chamber closer to the outlet of the discharge pump than to the outlet opening, but then the discharge pump itself must be designed accordingly, whereas in the other case only the component of the dispensing device which has the discharge opening and is usually releasably connected to the discharge pump needs to be designed accordingly and only has to be connected to a conventional discharge pump to achieve the effect according to the invention. The distance between the intermediate chamber and the outlet opening can be chosen to be as small as the necessary thickness of a wall that is required to limit the discharge opening.
Zur weiteren Verbesserung der Wirkung der Zwischenkammer sind deren Querschnitte größer als die Durchlaßquerschnitte des übrigen Auslaßkanales. Hat der Auslaßkanal abwechselnd größere und kleinere Durchlaßquerschnitte, so ist es zweckmäßig, wenn die Querschnitte der Zwischenkammer wenigstens größer als die kleinsten Durchlaßquerschnitte des Auslaßkanales sind. Unabhängig hiervon ist es vorteilhaft, wenn die Querschnitte der Zwischenkammer größer als der der Auslaßöffnung sind.To further improve the effect of the intermediate chamber, its cross sections are larger than the passage cross sections of the rest of the outlet channel. Has the outlet duct alternately larger and smaller passage cross sections, it is expedient if the cross sections of the intermediate chamber are at least larger than the smallest passage cross sections of the outlet channel. Regardless of this, it is advantageous if the cross sections of the intermediate chamber are larger than that of the outlet opening.
Sowohl hinsichtlich einer insbesondere für die Abgabe von Nasentropfen wichtigen raumsparenden Ausbildung als auch hinsichtlich der weiteren Verbesserung der Strömungsberuhigung des Mediums ist es vorteilhaft, wenn die Zwischenkammer im wesentlichen achsgleich zur Auslaßöffnung und zusätzlich hierzu oder statt dessen zu einem benachbarten Abschnitt des Auslaßkanales liegt, so daß sehr kurze Strömungswege erzielt werden können. Der Weg von der Zwischenkammer zur Auslaßöffnung kann dabei dadurch minimiert werden, daß die Auslaßöffnung durch das Ende eines Durchbruches in einer Stirn-Wand der Zwischenkammer gebildet ist.Both with regard to a space-saving design, which is particularly important for the delivery of nasal drops, and also with regard to the further improvement of the flow stabilization of the medium, it is advantageous if the intermediate chamber is essentially coaxial to the outlet opening and in addition to this or instead to an adjacent section of the outlet channel, so that very short flow paths can be achieved. The path from the intermediate chamber to the outlet opening can be minimized in that the outlet opening is formed by the end of an opening in an end wall of the intermediate chamber.
Zur weiteren Verbesserung der Beruhigung des Mediums vor dem Austrag aus der Auslaßöffnung ist es jedoch vorteilhaft, innerhalb der Zwischenkammer möglichst große Strömungswege dadurch zu erzielen, daß das Medium gezwungen wird, vom Eintritt in die Zwischenkammer bis zum Austritt möglichst die gesamte Zwischenkammer zu durchspülen, also beispielsweise in einer Art Kreislaufströmung durch die Zwischenkammer geführt wird. Dies kann in besonders einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß der eingangsseitige Anschluß des Auslaßkanales an die Zwischenkammer in Nähe von dessen ausgangsseitigem Anschluß, vorzugsweise an derselben Seite der Zwischenkammer und insbesondere etwa in derselben Ebene wie der ausgangsseitige Anschluß liegt, also beispielsweise neben diesem und nicht dem ausgangsseitigen Anschluß gegenüberliegend angeordnet ist. Die die zugehörige Strömung bestimmende Mittelachse des eingangsseitigen Anschlusses könnte aber auch im Winkel bzw. kreuzend oder schneidend zur zugehörigen Mittelachse des ausgangsseitigen Anschlusses der Zwischenkammer liegen. In jedem Fall ist es für eine möglichst weitläufige Durchspülung der Zwischenkammer vorteilhaft, wenn der eingangsseitige Anschluß des Auslaßkanales an die Zwischenkammer von deren ausgangsseitigen Anschluß weg strömungsgerichtet ist, so daß sich also eine Art Umkehrströmung in der Zwischenkammer ergibt. Bei einer einfachen Ausführungsform liegt dabei der eingangsseitige Anschluß des Auslaßkanales an die Zwischenkammer radial außerhalb der Mittelachse des ausgangsseitigen Anschlusses und/oder benachbart zu einer diese Mittelachse umgebenden Umfangs-Wand der Zwischenkammer, so daß also das Medium entlang dieser Umfangs-Wand in die Zwischenkammer eintritt, dann in seiner Strömungsrichtung umgekehrt wird und erst dann zur Austragöffnung wieder austritt.To further improve the calming of the medium before it is discharged from the outlet opening, it is advantageous, however, to achieve the largest possible flow paths within the intermediate chamber by forcing the medium to flush the entire intermediate chamber from the entry into the intermediate chamber to the outlet, if possible for example in a kind of circulating flow through the intermediate chamber. This can be achieved in a particularly simple manner in that the inlet-side connection of the outlet channel to the intermediate chamber is in the vicinity of its outlet-side connection, preferably on the same side of the intermediate chamber and in particular approximately in the same plane as the outlet-side connection, for example, ne ben this and not the output-side connection is arranged opposite. The central axis of the inlet-side connection which determines the associated flow could, however, also lie at an angle or crossing or intersecting with the associated central axis of the outlet-side connection of the intermediate chamber. In any case, it is advantageous for the intermediate chamber to be flushed as far as possible if the inlet-side connection of the outlet channel to the intermediate chamber is flow-oriented away from the outlet-side connection thereof, so that there is therefore a kind of reverse flow in the intermediate chamber. In a simple embodiment, the inlet-side connection of the outlet channel to the intermediate chamber is located radially outside the central axis of the outlet-side connection and / or adjacent to a peripheral wall of the intermediate chamber surrounding this central axis, so that the medium thus enters the intermediate chamber along this peripheral wall , is then reversed in its flow direction and only then emerges again to the discharge opening.
Diese Wirkungsweise läßt sich besonders einfach dann erreichen, wenn die Zwischenkammer durch eine napfförmige Vertiefung gebildet ist und vorzugsweise zu ihrer mindestens einem ihrer Anschlüsse gegegnüberliegenden Boden-Wand im Querschnitt verjüngt ist. Die Axialerstreckung bzw. die Erstreckung der Zwischenkammer in Richtung der Mittelachse des eingangsseitigen und/oder des ausgangsseitigen Anschlusses ist dabei zweckmäßig größer als ihrer Erstreckung rechtwinklig dazu. Bei der Boden-Wand der Zwischenkammer gegenüberliegendem eingangsseitigem Anschluß bildet die Boden-Wand eine innerhalb der Zwischenkammer liegende Prallwand für das einströmende Medium.This mode of operation can be achieved particularly easily if the intermediate chamber is formed by a cup-shaped depression and is preferably tapered in cross section to its bottom wall opposite at least one of its connections. The axial extent or the extent of the intermediate chamber in the direction of the central axis of the inlet-side and / or the outlet-side connection is expediently greater than its extension at right angles to it. In the case of the inlet-side connection opposite the bottom wall of the intermediate chamber, the bottom wall forms a baffle wall for the inflowing medium which is located within the intermediate chamber.
Um trotz verhältnismäßig großen Kammervolumens der Zwischenkammer und trotz deren Anordnung in unmittelbarer Nähe der Auslaßöffnung noch weiter verringerte Querschnitte des zugehörigen Bauteiles zu erzielen, weist der Auslaßkanal mindestens einen um die Zwischenkammer herumführenden Umgehungsabschnitt auf, der vorzugsweise eingangsseitig von einem zentralen, etwa in der Mittelachse der Auslaßöffnung liegenden, bis nahe an eine Wand der Zwischenkammer geführten Zentral-Abschnitt abzweigt und entlang der Außenseite der Zwischenkammer verläuft. Durch diesen Umgehungsabschnitt kann also bei raumsparender Bauweise der zugehörige Teil des Auslaßkanales an derselben Seite der Zwischenkammer wie die Auslaßöffnung angeschlossen sein. Bei einer sehr einfachen Ausführungsform ist der Umgehungsabschnitt außen von einer die Zwischenkammer umgebenden Kappe begrenzt, die vorzugsweise zur Bildung des jeweiligen Umgehungsabschnittes an ihrer Innenfläche eine Kanalnut aufweist, mit ihrer Stirn-Wand die der Boden-Wand gegenüberliegende Seite der Zwischenkammer verschließt und auch unmittelbar die Auslaßöffnung aufweisen kann. Ist der eingangsseitige und/oder der ausgangsseitige Anschluß der Zwischenkammer im Bereich dieser Stirn-Wand vorgesehen, so verschließt diese die zugehörige Seite der Zwischenkammer nur so weit, daß der jeweilige Anschluß frei bleibt. Durch Wahl der Anzahl der Kanalnuten kann der gesamte Durchlaßquerschnitt des Umgehungsabschnittes größer oder kleiner als der Durchlaßquerschnitt benachbarter Abschnittes des Auslaßkanales bzw. als der Durchlaßquerschnitt der Auslaßöffnung gewählt werden. Damit die Kappe trotz relativ hoher Druckbelastung auf einfache Weise sicher haltend angeordnet werden kann, ist sie mit ihrem Kappenmantel in eine Ringnut eingesetzt, deren Innenumfang vorzugsweise eine die Zwischenkammer aufnehmenden, im Querschnitt annähernd ringförmigen Vorsprung begrenzt ist. Die Kappe kann dadurch sowohl hinsichtlich ihres Kappenmantels wie auch der Stirn-Wand mit sehr geringen Wandungsdicken ausgestaltet werden.In order to achieve further reduced cross-sections of the associated component despite the relatively large chamber volume of the intermediate chamber and despite its arrangement in the immediate vicinity of the outlet opening, the outlet channel has at least one bypass section leading around the intermediate chamber, preferably on the inlet side from a central, approximately in the central axis of the Outlet opening lying, branched close to a wall of the intermediate chamber and runs along the outside of the intermediate chamber. Through this bypass section, the associated part of the outlet channel can be connected to the same side of the intermediate chamber as the outlet opening in a space-saving design. In a very simple embodiment, the bypass section is delimited on the outside by a cap surrounding the intermediate chamber, which preferably has a channel groove on its inner surface to form the respective bypass section, with its front wall closes the side of the intermediate chamber opposite the bottom wall and also directly Can have outlet opening. If the input-side and / or the output-side connection of the intermediate chamber is provided in the region of this end wall, it closes the associated side of the intermediate chamber only to such an extent that the respective connection remains free. By selecting the number of channel grooves, the total passage cross section of the bypass section can be selected to be larger or smaller than the passage cross section of adjacent sections of the outlet channel or as the passage cross section of the outlet opening. So that the cap can be safely arranged in a simple manner despite the relatively high pressure load, it is inserted with its cap jacket into an annular groove, the inner circumference of which preferably accommodates the intermediate chamber in the transverse direction cut approximately annular projection is limited. As a result, the cap can be designed with very small wall thicknesses both with regard to its cap shell and the end wall.
Aus den dargelegten Gründen kann es in vielen Anwendungsfällen vorteilhaft sein, wenn im Bereich der Auslaßöffnung ein Tropfenbilder vorgesehen ist, welcher durch Strömungsbeeinflussung des Mediums dieses dazu veranlaßt, daß es in Form einzelner Tropfen durch die Austragöffnung austritt. Bei einer sehr einfachen Ausführungsform kann dies dadurch erreicht werden, daß die Austragöffnung in der.Bodenfläche einer flachschalenförmig konkav ausgerundeten, beispielsweise kugelkalottenförmigen, im wesentlichen freiliegenden Vertiefung vorgesehen ist. Zweckmäßig geht dabei der zugehörige, mit seinem Ende die Auslaßöffnung bildende Endabschnitt des Auslaßkanales Über eine Ringfläche in die die Auslaßöffnung umgebende Stirnfläche über, wobei diese Ringfläche als profilierte oder durchgehend glatte Phasenfläche, als im Querschnitt abgerundete Ringkante o.dgl. ausgebildet sein kann.For the reasons stated, it can be advantageous in many applications if a drop image is provided in the area of the outlet opening, which, by influencing the flow, causes the medium to emerge through the discharge opening in the form of individual drops. In a very simple embodiment, this can be achieved in that the discharge opening is provided in the bottom surface of a recess which is rounded in a flat-shell-concave manner, for example a spherical cap-shaped, essentially exposed depression. Appropriately, the associated end section of the outlet channel forming the outlet opening passes over an annular surface into the end surface surrounding the outlet opening, this annular surface or the like as a profiled or continuously smooth phase surface, as a ring edge rounded in cross section. can be trained.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Austragpumpe eine Zerstäuberpumpe, insbesondere eine Schubkolbenpumpe ist, deren Ausgang vorzugsweise durch ein im Bereich eines Pumpkolbens liegendes Ausgangs-Ventil gebildet ist. Durch dieses Ausgangs-Ventil ist die Austragpumpe bzw. die Pumpenkammer und somit der zugehörige Speicher im Ruhezustand der Ausgabe-Einrichtung gegen Eindringen von Verschmutzungen verschlossen. Dieses Ausgangs-Ventil kann aber auch so ausgebildet sein, daß es erst nach Erreichen eines vorbestimmten Überdruckes in der Pumpenkammer öffnet, so daß das Medium verhältnismäßig schlagartig und in sehr kurzer Zeit aus der Pumpenkammer austritt, was die Genauigkeit der Dosierung der je Arbeitstakt ausgebrachten Menge an Medium weiter verbessert. Das Ausgangs-Ventil ist dabei zweckmäßig so ausgebildet, daß es mechanisch am Ende des Pumphubes geöffnet wird; es kann aber auch so ausgebildet sein, daß es nach Art eines Überdruckventiles druckabhängig bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes in der Pumpenkammer öffnet.A particularly advantageous development of the subject matter of the invention is that the discharge pump is an atomizer pump, in particular a push piston pump, the output of which is preferably formed by an outlet valve located in the area of a pump piston. By means of this outlet valve, the discharge pump or the pump chamber and thus the associated storage device in the idle state of the dispensing device are closed against the ingress of dirt. However, this outlet valve can also be designed such that it is only in the pumps after reaching a predetermined excess pressure Chamber opens, so that the medium emerges relatively suddenly and in a very short time from the pump chamber, which further improves the accuracy of the dosage of the amount of medium applied per work cycle. The outlet valve is expediently designed such that it is opened mechanically at the end of the pump stroke; but it can also be designed such that it opens in a pressure-dependent manner in the manner of a pressure relief valve when a predetermined pressure is reached in the pump chamber.
Damit bereits bestehende Austragpumpen einfach in der erfindungsgemäßen Weise ausgestaltet werden können, ist die Zwischenkammer in einem, insbesondere für die Handbetätigung der Austragpumpe ausgebildeten und die Austragöffnung aufweisenden, Austragkopf vorgesehen, der vorzugsweise durch eine Steckverbindung o.dgl. mit der Austragpumpe, insbesondere mit einem einen Abschnitt des Auslaßkanales bildenden Kolbenstößels des Pumpkolbens verbunden ist.So that existing discharge pumps can be easily configured in the manner according to the invention, the intermediate chamber is provided in a discharge head which is designed, in particular, for the manual operation of the discharge pump and has the discharge opening and which is preferably provided by a plug connection or the like. is connected to the discharge pump, in particular to a piston tappet of the pump piston forming a section of the outlet channel.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ist sowohl für solche Ausgabe-Einrichtungen geeignet, die nur in Obenlage arbeiten als auch für solche, die nur in Kopflage arbeiten; sie kann aber auch für solche Ausgabe-Einrichtungen verwendet werden, die sowohl für den Betrieb in der Obenlage als auch in der Kopflage ausgebildet sind. In der Obenlage befindet sich die Austragpumpe dabei meist an der Oberseite des meist durch ein Fläschchen o.dgl. gebildeten Speichers und der Pumphub ist nach unten gerichtet; in der Kopflage befindet sich demgegenüber die Austragpumpe an der Unterseite des Speichers und der Pumphub ist nach oben gerichtet.The training according to the invention is suitable both for those output devices that only work in the top position and for those that only work in the top position; however, it can also be used for output devices which are designed both for operation in the top position and in the top position. In the top position, the discharge pump is usually located on the top of the bottle or the like, which is usually the case. formed memory and the pump stroke is directed downwards; In contrast, the discharge pump is in the top position on the underside of the accumulator and the pump stroke is directed upwards.
Die erfindungsgemäße Ausgabe-Einrichtung ist insbesondere für den Austrag selbstfließender, also meist flüssiger Medien geeignet, die auch eine relativ hohe Viskosität haben können. Obwohl, je nach Eigenschaften des auszutragenden Mediums, das Kammervolumen der Zwischenkammer auch geringfügig kleiner als das Austragvolumen der Austragpumpe sein kann, ist es jedoch meist vorteilhaft, wenn dieses Kammervolumen mindestens gleich groß wie bzw. größer als das Austragvolumen der Austragpumpe ist; dabei ist es denkbar, daß die Größe des Kammervolumens zwischen dem ein- und zweifachen oder mehr als zweifach, beispielsweise zwei- bis dreifach oder noch größer als das Austragvolumen ist.The output device according to the invention is particularly suitable for the discharge of self-flowing, ie mostly liquid media, which can also have a relatively high viscosity. Although, depending on the properties of the medium to be discharged, the chamber volume of the intermediate chamber can also be slightly smaller than the discharge volume of the discharge pump, it is usually advantageous if this chamber volume is at least as large as or larger than the discharge volume of the discharge pump; it is conceivable that the size of the chamber volume is between one and two times or more than twice, for example two to three times or even larger than the discharge volume.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausgabe-Einrichtung in teilweise geschnittener Ansicht;
- Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausgabe-Einrichtung gemäß Fig. 1;
- Fig. 3 einen Ausschnitt der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;
- Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Ausgabe-Einrichtung in Ansicht;
- Fig. 5 die Austragpumpe einer weiteren Ausführungsform in einer Darstellung entsprechend Fig. 1.
- Figure 1 shows an output device according to the invention in a partially sectioned view.
- FIG. 2 shows a top view of the dispensing device according to FIG. 1;
- Fig. 3 shows a detail of Figure 1 in an enlarged view.
- 4 shows a further embodiment of an output device in view;
- 5 shows the discharge pump of a further embodiment in a representation corresponding to FIG. 1.
Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, weist eine erfindungsgemäße, als Tropfen-Spender für Nasentropfen, Augentropfen o.dgl. ausgebildete Ausgabe-Einrichtung 1 eine im wesentlichen symmetrisch zu einer Mittelachse 3 ausgebildete Austragpumpe 2 auf. Die Austragpumpe 2 ist mit einem zu ihrem inneren Ende im Durchmesser abgestuft hülsenförmigen Zylindergehäuse 4 versehen, das an seinem äußeren Ende mit einem ringhülsenförmigen Zylinderdeckel 5 versch.lossen ist. Das Zylindergehäuse 4 begrenzt mit einem Pumpkolben 6 eine Pumpenkammer 7, die teilweise durch eine Kolbenlaufbahn 8 für die Dichtkante einer in Richtung Pfeil 10 des Pumphubes spitzwinklig konisch erweiterten ringhülsenförmigen elastischen Kolbenmanschette 9 begrenzt ist. Im Bereich des von der Dichtkante abgekehrten hinteren Endes der Kolbenmanschette 9 ist der Ausgang 11 für den Auslaß des Mediums aus der Pumpenkammer 7 vorgesehen, der durch ein Ausgang-Ventil 12 gesteuert wird. An das hintere Ende der Kolbenmanschette 9 schließt sich ein einteilig mit dieser ausgebildeter, hülsenförmiger Kolbenhals 13 an, der im Übergangsbereich mit der Kolbenmanschette 9 einen ringförmigen, beweglichen Ventilkörper 14 des Ausgangs-Ventiles 12 bildet und mit seinem hinteren Ende zwischen zwei koaxial ineinandergreifende Teile eines hohlen Kolbenstößels 15 bzw. in eine stirnseitige Ringnut eingespannt ist. Im Bereich des Ausgangs-Ventiles 12 bildet der die Kolbenmanschette 9 durchsetzende Kolbenstößel 15 mit einer ringförmigen, in Richtung Pfeil 10 des Pumphubes stumpfwinklig konisch erweiterten Schulterfläche den Ventilsitz 16 des Ausgangs-Ventiles 12, an welchem der Ventilkörper 14 mit einer radial nach innen vorspringenden ringförmigen Schließlippe unter der federnden Streckkraft des durch Axialstauchung aufgeweiteten Kolbenhalses 13 mit einer vorbestimmten Schließkraft anliegt. Am Außenumfang weist die Kolbenmanschette 9 etwa im Aaxialbereich des Ausgangs-Ventiles 12 eine nach hinten freiliegende Ring-Schulterfläche auf, an welcher das Ende eines in das Zylindergehäuse 4 ragenden Hülsenansatzes 17 des Zylinderdeckels 5 bei Ausgangslage des Pumpkolbens 6 derart mit Vorspannung anliegt, daß der Ventilkörper 14 unter dieser Kraft zusätzlich mechanisch gegen den Ventilsitz 16 gedrückt und dadurch das Ausgangs-Ventil 12 sicher geschlossen gehalten wird. Zur Ruhe- bzw. Ausgangsstellung wird der Pumpkolben 6 durch eine Rückstellfeder 18 in Form einer Schraubengangfeder belastet, die sich mit einem Ende innerhalb der Kolbenmanschette 9 an einer Ringschulter des Kolbenstößels 15 und mit dem anderen Ende an einer gegenüberliegenden Ringschulter im Zylindergehäuse 4 abstutzt, die also innerhalb der Pumpenkammer 7 liegt. An dem dem Pumpkolben 6 gegenüberliegenden Ende geht das Zylindergehäuse 4 in einen Einlaß 19 zur Versorgung der Austragpumpe 2 aus einem strichpunktiert angedeuteten Speicher 20 über. Dieser Einlaß 19 ist durch ein Rückschlagventil 21 in Form beispielsweise eines Kugelventiles gesteuert, welches bei Überdruck in der Pumpenkammer 7 schließt und bei Unterdruck in der Pumpenkammer 7 derart öffnet, daß Medium aus dem Speicher 20 in die Pumpenkammer 7 angesaugt wird. Zu diesem Zweck ist an den Einlaß 19 ein beispielsweise schlauchförmiger Einlaßkanal 22 angeschlossen, der in nicht näher dargestellter Weise nahezu bis dem der Austragpumpe 2 gegenüberliegenden Boden des Speichers 20 reicht, so daß bei obenliegender Austragpumpe 2, unabhängig vom Füllzustand des Speichers 20, Medium angesaugt werden kann.As FIGS. 1 and 2 show, a device according to the invention, as a drop dispenser for nasal drops, eye drops or the like. designed discharge device 1 has a discharge pump 2 which is essentially symmetrical with respect to a central axis 3. The discharge pump 2 is provided with a sleeve-shaped cylinder housing 4, graduated with respect to its inner end, which is closed at its outer end with an annular sleeve-shaped cylinder cover 5. The cylinder housing 4 delimits a
Die Austragpumpe 2 wird mit einer ein Innengewinde aufweisenden Überwurfkappe 23 auf dem Hals des Speichers 20 derart befestigt, daß die Austragpumpe 2 mit Abstand von der Innenfläche dieses Halses liegt. Die Überwurfkappe 23 stützt sich mit ihrer Stirnwand an einem an der Au- Benseite des Zylindergehäuses 4 liegenden Ringflansch des Zylinderdeckels 5.ab und spannt diesen unter Zwischenlage einer Ringdichtung gegen die Stirnfläche des Speicher-Halses.The discharge pump 2 is fastened to the neck of the
Der Ausgang 11 der Pumpenkammer 7 führt in einen Auslaßkanal 24, welcher von dem Ausgang 11 innerhalb des Kolbenhalses 13, des Kolbenstößels 15 und eines Austragkopfes 25 bis zu einer ins Freie führenden Auslaßöffnung 26 reicht. Der Kolbenstößel 15 ist durch den inneren Hülsenansatz 17 des Kolbendeckels 5 aus dem Zylindergehäuse 4 herausgeführt und am zugehörigen Endabschnitt 27 über eine Steckverbindung 28 mit dem Austragkopf 25 achsgleich verbunden. Der im wesentlichen symmetrisch zur Mittelachse 3 ausgebildete Austragkopf 25 weist zu diesem Zweck einen innenliegenden Hülsenansatz 29 auf, in den der Endabschnitt 27 des Kolbenstößels 15 mit Klemmspannung eingreift und der einen in Auslaßrichtung Pfeil 30 an den Kolbenstößel 15 anschließenden, in der Mittelachse 3 liegenden Abschnitt 31 des Auslaßkanales 24 bildet. Der Austragkopf 25, der einen an der äußeren Stirnseite der Überwurfkappe 23 vorgesehenen Ringflansch kappenartig übergreift, weist einen frei vorstehenden, am Ende die Auslaßöffnung 26 aufweisenden Ausgabestutzen 32 auf, der verhältnismäßig kleine Querschnitte hat, am Außenumfang glattflächig und zu seinem freien Ende spitzwinklig konisch verjüngt ist, derart, daß er beispielsweise zum schonenden Einführen in eine Nasenöffnung geeignet ist. An dem der Austragpumpe 2 zugekehrten Ende geht der Ausgabestutzen 32 in eine ringflanschförmig über seinen Außenumfang vorstehende Handhabe 33 zur Betätigung der Austragpumpe 2, d.h. zum Verschieben des Pumpkolbens 6 in Richtung Pfeil 10 des Pumphubes über, derart, daß beiderseits des Ausgabestutzens 32 jeweils ein Finger einer Hand an der Handhabe 33 abgestützt werden kann, während sich der Daumen dieser Hand am Boden des Speichers 20 abstützt, daß also eine einhändige Betätigung der Ausgabe-Einrichtung 1 möglich ist.The outlet 11 of the
Die in der Mittelachse 3 liegende Auslaßöffnung 26 ist am äußeren Ende eines bohrungsartigen bzw. achssymmetrischen Durchbruches 36 in einer Stirn-Wand 35 einer Kappe 34 vorgesehen, die als gesonderter Bauteil vom äußeren Ende her in den ansonsten einteiligen Austragkopf 25 achsgleich zur Mittelachse 3 derart eingesetzt ist, daß ihre äußere Stirnfläche gegenüber der zugehörigen Endfläche des Ausgabestutzens 32 geringfügig zurückversetzt ist. Zu diesem Zweck weist der Ausgabestutzen 32 an seinem freien Ende eine Ringnut 37 auf, deren Außendurchmesser größer als der des Abschnittes 31 des Auslaßkanales 24 ist. Der im wesentlichen zylindrische Auslaßkanal 31 kann in seinem Durchlaßquerschnitt durch eine oder mehrere an seinen Außenumfang anschließende, vorzugsweise gleichmäßig um die Mittelachse 3 verteilte Längsnuten 38 erweitert sein, wobei dann zweckmäßig der Innendurchmesser der Ringnut 37 etwa gleich dem doppelten Radialabstand der Bodenflächen dieser Längsnuten 38 von der Mittelachse 3 oder demgegenüber geringfügig größer ist. Im Bereich der Bodenfläche der Ringnut 37 bildet das zugehörige Ende der jeweiligen Längsnut 38 einen Querkanal 39 vom Abschnitt 31 des Auslaßkanales 24 zur Ringnut 37. Durch die Ringnut 37 ist ein innerhalb dieser frei zum freien Ende des Ausgabestutzens 32 vorstehender, zur Mittelachse 3 achssymmetrischer, beispielsweise zylindrischer Vorsprung 40 gebildet, der gegenüber der Endfläche des Ausgabestutzens 32 um mehr als die Dicke der Stirn-Wand 35 zurücksteht und dessen innere, zur Mittelachse 3 etwa rechtwinklige, ebene Stirnfläche 41 gegenüber der Bodenfläche der Ringnut 37 um die Weite des bzw. der Querkanäle 39 axial nach außen versetzt ist. Der Innenumfang 42 der Ringnut 37 bildet somit den Außenumfang des Vorsprunges 40, wobei zwischen diesen Außenumfang und die äußere Innenumfangsfläche der Ringnut 37 der Kappenmantel 43 der Kappe 34 derart eingespannt ist, daß die Stirn-Wand 35 an der äußeren, zur Mittelachse 3 etwa rechtwinkligen ebenen Stirnfläche 44 des Vorsprunges 40 dicht anliegend abgestützt ist und die freie, im Querschnitt abgerundete Stirnfläche des Kappenmantels 43 mit Abstand von der Bodenfläche der Ringnut 37 liegt. An ihrer Innenfläche, und zwar sowohl an der Innenfläche des Kappenmantels 43 wie auch der Stirn-Wand 35, ist zur Bildung eines Umgehungsabschnittes 45 des Auslaßkanales 24 mindestens eine von der freien Stirnfläche des Kappenmantels 43 abgewinkelt bis nahe an die Mantelfläche des Durchbruches 36 reichende Kanalnut 46 vorgesehen, welche an ihrer offenen Nutseite durch den Außenumfang des Vorsprunges 40 verschlossen ist. Der Umgehungsabschnitt 45 kann statt durch eine Kanalnut 46 auch durch zwei, drei oder mehr, vorzugsweise gleichmäßig um die Mittelachse 3 verteilte Kanalnuten 46 gebildet sein. Der Umgehungsabschnitt 45 ist über die Ringnut 37 und den jeweiligen Querkanal 39 an den bis an die Stirnfläche 41 reichenden Abschnitt 31 des Auslaßkanales 24 angeschlossen.The
In dem Vorsprung 40 ist eine Druckabbau-Zwischenkammer 47 vorgesehen, die ausschließlich durch eine äußere Umfangs-Wand 48, eine Boden-Wand 49 und dieser gegenüberliegend teilweise durch die Stirn-Wand 35 verschlossen ist. Die in der Mittelachse 3 liegende, vor Einsetzen der Kappe 34 ausschließlich an der äußeren Stirnfläche 44 des Vorsprunges 40 nach Art einer Sackloch-Vertiefung offene Zwischenkammer 47 ist zur Stirnfläche 44 spitzwinklig konisch erweitert und weist ein Kammervolumen auf, das mindestens so groß wie das Austragvolumen der Austragpumpe 2 ist. Das innere Ende des Durchbruches 36 bildet einen an die Mittelzone der Zwischenkammer 47 anschließenden, ausgangsseitigen Anschluß 50, während die an der Stirnfläche 44 liegenden Ende der Kanalnuten 46 bzw. des in die Zwischenkammer 47 mündenden Umgehungsabschnittes 45 unmittelbar im Anschluß an die Umfangs-Wand 48 jeweils einen eingangsseitigen Anschluß 51 bilden. Die Anschlüsse 50, 51 bzw. die Begrenzungen der zugehörigen Öffnungen liegen somit quasi mit wenigstens annähernd parallelen Mittelachsen in einer gemeinsamen, durch die Stirnfläche 44 gebildeten Ebene nebeneinander und sind voneinander jeweils nur durch einen verhältnismäßig dünnen Wandungsteil getrennt, dessen Dicke wesentlich geringer als die übrige Wandungsdicke der Kappe 34 ist.A pressure reduction
Die Stirn-Wand 35 weist an ihrer äußeren Stirnfläche eine zur Mittelachse 3 der Auslaßöffnung 26 symmetrische kugelkalottenförmige Vertiefung 52 auf, deren Tiefe beispielsweise höchstens so groß wie der halbe Durchmesser der Auslaßöffnung 26 sein kann und deren Außendurchmesser gegenüber dem Außendurchmesser der zugehörigen, durch die Stirn-Wand 35 gebildeten Stirnfläche wesentlich kleiner ist. In diese Vertiefung 52 geht der Durchbruch 36 über eine Phasenfläche 53 scharfkantig über, deren Axialerstreckung wesentlich kleiner als ihr Radius ist und die beispielsweise spitzwinklig nach außen erweitert ist. Diese Phasenfläche 53 bildet in ihrem Übergangsbereich in die Vertiefung 52 praktisch die Auslaßöffnung 26. Zur sicheren Halterung der Kappe 34 gegen die auftretenden Drücke ist die Kappe 34 formschlüssig gegenüber dem Ausgabestutzen 32 verriegelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kappe 34 ein über ihren Außenumfang ringförmig vorstehendes, im Querschnitt widerhakenartiges Formschlußglied 55 auf, das in eine an seinen.Querschnitt angepaßte ringförmige-Rastöffnung in der äußeren Innenumfangsfläche der Ringnut 37 derart eingreift, daß die Kappe 34 gegen Bewegungen zum äußeren Ende des Ausgabestutzens 32 formschlüssig gesichert ist. Bei der Montage der Kappe 34 wird das Formschlußglied 55 unter elastischer Verformung des Kappenmantels 43 in die zugehörige Öffnung eingesprengt.The
Die beschriebene Ausgabe-Einrichtung 1 arbeitet nach folgendem Verfahren: Durch Niederdrücken der Handhabe 33 in Richtung Pfeil 10 gegenüber dem Speicher 20 wird der Pumpkolben 6 unter Verkleinerung der Pumpenkammer 7 entlang der Kolbenlaufbahn 8 bewegt. Sofern sich Medium in der Pumpenkammer 7 befindet, wird dieses unter Druck gesetzt, wobei das Ausgangs-Ventil 12 durch die Kraft des Kolben-Halses 13 weitestgehend geschlossen bleibt. Am Ende des Pumphubes läuft die Kolbenmanschette 9 mit ihrer freien Stirnfläche auf eine in der Pumpenkammer 7 vorgesehene Innenschulter 54 des Zylindergehäuses 4 auf, wodurch die Kolbenmanschette 9 gegenüber dem Zylindergehäuse 4 durch Anschlag festgesetzt wird. Der Kolbenstößel 15 kann demgegenüber noch ein Stück weiterbewegt werden, wodurch der Ventilsitz 16 vom Ventilkörper 14 abhebt, so daß das unter Druck in der Pumpenkammer 7 stehende Medium schlagartig durch den Ausgang 11 in den Auslaßkanal 24 ausströmt, durch den Abschnitt 31, den Querkanal 39, die Ringnut 27 und den Umgehungsabschnitt 45 strömt, aus welchem es durch den eingangsseitigen Anschluß 51 gegen die Boden-Wand 49 gerichtet in die Zwischenkammer 47 gepreßt wird. Das ggf. bereits in der Zwischenkammer 47 befindliche Medium, das diese nur teilweise oder aber auch vollständig füllen kann, wird dadurch durch den ausgangsseitigen Anschluß 50 in den bis zur Phasenfläche 53 durchgehend konstante Querschnitte aufweisenden Durchbruch 36 gefördert und sammelt sich an der Auslaßöffnung 26 bzw. im Bereich der Phasenfläche 53 und der Vertiefung 52 zu einzelnen, seiner spezifischen Oberflächenspannung entsprechenden Tropfen, die sich von der Stirn-Wand 35 lösen und dadurch abgegeben werden. Ist die Zwischenkammer 47 vor dem erläuterten Pumphub nahezu oder völlig leer, so nimmt sie bei Obenlage der Ausgabe-Einrichtung 1 das von der Austragpumpe 2'kommende Austragvolumen an Medium auf und gibt die so dosierte Menge nach Überführung der Ausgabe-Einrichtung 1 in Kopflage durch die Auslaßöffnung 26 ab. Durch die beschriebene Ausbildung kann aber bereits in diesem Fall der Pumphub in Kopflage ausgeführt werden, derart, daß das Medium unmittelbar nach Abgabe in die Zwischenkammer 47 von dieser durch die Auslaßöffnung 26 nach außen gelangt.The described output device 1 works according to the following method: By depressing the
In den Figuren 4 und 5 sind für einander entsprechende Teile die gleiche Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 3, jedoch in Fig. 4 mit dem Index "a" und in Fig. 5 mit dem Index "b" verwendet.In FIGS. 4 and 5, the same reference numerals are used for corresponding parts in FIGS. 1 to 3, but in FIG. 4 with the index "a" and in FIG. 5 with the index "b".
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 liegt die Mittelachse 3a des Ausgabestutzens 32a und damit der Auslaßöffnung 26a sowie der Zwischenkammer 47a in einer von der Mittelachse der Austragpumpe 2a abweichenden Orientierung, wobei sich die beiden Mittelachsen zweckmäßig unter einem rechten oder anderen Winkel derart schneiden, daß der Ausgabestutzen 32a seitlich über die Ausgabe-Einrichtung la vorsteht. Der Austragkopf 25a ist in Richtung Pfeil 10a der Pumpenbetätigung demgegenüber achsgleich zur Mittelachse der Austragpumpe 2a angeordnet und in dieser Richtung durch Drücken gegen seine als Handhabe 33a ausgebildete Stirnfläche betätigbar. An dem kappenförmigen Austragkopf 25a ist nach Art eines Radialstutzens der Ausgabestutzen 32a einteilig abstehend angeordnet, wobei der Abschnitt 31a des Auslaßkanales 24a abgewinkelt in den Hülsenansatz 29a übergeht.In the embodiment according to FIG. 4, the central axis 3a of the
Die erfindungsgemäße Ausbildung ist insbesondere auch für solche Ausgabe-Einrichtungen geeignet, deren Austragpumpe 2b gemäß Fig. 5 für den Überkopf-Betrieb, also das Arbeiten in Kopflage, ausgebildet ist. Ist die Austragpumpe 2b, wie in Fig. 5 dargestellt, ausschließlich für den Betrieb in Kopflage ausgebildet, so ist das dem Kolben 6b gegenüberliegende Ende des Zylindergehäuses 4b unmittelbar benachbart zum zugehörigen Ende der Rückstellfeder 18b durch eine beispielsweise einteilig mit dem Zylindermantel ausgebildete Stirn-Wand 56 geschlossen. Der Einlaß 19b ist in diesem Fall durch mindestens eine im Mantel des Zylindergehäuses 4b vorgesehene, beispielsweise bohrungsartige Öffnung gebildet, deren inneres Ende eine Einlaßöffnung bildet, welche nach Art einer Schiebersteuerung nach einem ersten Teilweg des Pumphubes durch den Pumpkolben 6b zur Pumpenkammer 7b hin verschlossen wird. Zu diesem Zweck liegt die Dichtkante der Kolbenmanschette 9b bei Ausgangslage des Pumpkolbens 6b unmittelbar benachbart zu dieser Einlaßöffnung, die in diesem Fall noch zur Pumpenkammer 7b offen ist. Das äußere Ende des Einlasses 19b kommuniziert mit dem Inneren des Speichers, so daß beim Rückhub des Pumpenkolbens 6b, bei welchem infolge des geschlossenen Ausgang-Ventiles 12b in der Pumpenkammer 7b ein Unterdruck entsteht und nach Überlaufen der Einlaßöffnung schlagartig Medium aus dem Speicher in die Pumpenkammer 7b angesaugt wird. Der Einlaß 19b liegt dabei verhältnismäßig nahe bei der Stirnwand der Überwurfkappe, so daß der Speicher in der Kopflage nahezu vollständig entleert werden kann.The design according to the invention is also particularly suitable for those output devices whose
Wie Fig. 5 ferner zeigt, ist ebenso wie bei den anderen Ausführungsformen ein Druckausgleich für das Innere des Speichers an der Austragpumpe 2b vorgesehen. Der zu diesem Zweck die Austragpumpe 2b durchsetzende Druckausgleich-Kanal weist im Mantel des Zylindergehäuses 4b eine auch in Ausgangslage hinter dem Pumpkolben 6b bzw. der Dichtkante der Kolbenmanschette 9b an der Innenseite des Zylinderdeckels 5b in das Zylindergehäuse 4b mündende Druckausgleichsöffnung 57 auf, die beispielsweise durch einen bis nahe an die Einlaßöffnung 19b reichenden Längsschlitz gebildet sein kann. Von dem hinter dem Pumpkolben 6b liegenden Gehäuseraum des Zylindergehäuses führt der Druckausgleich-Kanal zwischen dem Innenumfang des Zylinderdeckels 5b und dem mit Ringabstand in diesen eingreifenden Kolbenstößel 15b bzw. dem Kolbenhals ins Freie. Im Druckausgleich-Kanal ist ein bei Ausgangsstellung des Pumpkolbens 6b geschlossenen und während der Pumpbewegung mechanisch geöffneten Druckausgleich-Sperrventil vorgesehen, das durch das Ende des Hülsenansatzes 17b und die zugehörige Ring-Schulterfläche der Kolbenmanschette 9b gebildet ist, die bei Anlage aneinander dicht unter dem Federdruck der Rückstellfeder 18b schließen. Trotz ausschließlichen Überkopfbetrieb besteht durch die erfindungsgemäße Ausbildung keine Gefahr, daß der Speicher durch die Austragpumpe 2b unter Umgehung der Pumpenkammer 7b ausläuft. Die Austragpumpe 2b ist daher auch für Ausgabe-Einrichtungen geeignet, die ohne Druckabbau-Zwischenkammer beispielsweise direkt und/oder zerstäubt austragen.As FIG. 5 also shows, as in the other embodiments, pressure equalization is provided for the interior of the reservoir on the
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