EP1295644B1 - Dosing device with a reservoir and a pump - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung mit einem Medienspeicher sowie mit einer Pumpvorrichtung zum Dosieren und Ausbringen eines in dem Medienspeicher bevorrateten Mediums, sowie mit dem Medienspeicher zugeordneten Druckausgleichsmitteln.The invention relates to a metering device with a media storage and with a pumping device for metering and dispensing a stored in the media storage medium, and associated with the media storage pressure compensation means.
Eine solche Dosiervorrichtung ist aus der
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen und zuverlässigen Mitteln einen Druckausgleich ermöglicht.The object of the invention is to provide a metering device of the type mentioned, which allows a simple and reliable means of pressure equalization.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass dem Medienspeicher wenigstens eine zu einer Atmosphäre hin offene Druckausgleichsöffnung zugeordnet ist, die eine sich zur Atmosphäre hin verjüngende Düsenform mit einem minimalen Durchmesser von 0,1mm bis 0,3mm aufweist. Hierdurch wird ein Druckausgleich ermöglicht. Der geringe Öffnungsdurchmesser der Druckausgleichsöffnung gewährleistet die notwendige Druckausgleichsmöglichkeit. Gleichzeitig wird aufgrund des äußerst geringen Öffnungsdurchmessers eine Verdunstung des innerhalb des Medienspeichers befindlichen Mediums nahezu vollständig vermieden. Vorteilhaft ist die Druckausgleichsöffnung in einen Verschlussdeckel des Medienspeichers integriert. Vorzugsweise ist die Druckausgleichsöffnung exzentrisch zu einer Mittellängsachse des Verschlussdeckels positioniert. Dadurch kann der Verschlussdeckel vorteilhaft konzentrisch zu der Mittellängsachse einen Durchtritt für die Ansaugfunktion der Pumpvorrichtung zum Medienspeicher aufweisen.The object according to the invention is achieved in that the medium reservoir is assigned at least one pressure compensation opening which is open towards an atmosphere and which has a nozzle shape tapering towards the atmosphere with a minimum diameter of 0.1 mm to 0.3 mm. This allows pressure equalization. The small opening diameter of the pressure equalization opening ensures the necessary pressure compensation option. At the same time due to the extremely small opening diameter evaporation of the medium located within the media storage is almost completely avoided. Advantageously, the pressure compensation opening is integrated in a closure lid of the media storage. Preferably, the pressure compensation opening is positioned eccentrically to a central longitudinal axis of the closure lid. As a result, the closure lid may advantageously have a passage for the suction function of the pump device to the media reservoir concentric with the central longitudinal axis.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist eine durch eine Filteranordnung verschlossene Druckausgleichsöffnung zur Atmosphäre hin vorgesehen, wobei die Filteranordnung kontaminierende Bestandteile der Atmosphärenluft zurückhält. Dadurch ist es möglich, in dem Medienspeicher ein Medium konservierungsmittelfrei zu bevorraten, da eine Kontaminierung des Mediums durch entsprechende Inhaltsstoffe der Atmosphärenluft vermieden wird. Vorteilhaft ist die Filteranordnung einschließlich der Druckausgleichsöffnung in einem Verschlussdeckel für den Medienspeicher integriert.In a further development of the invention, a pressure compensation opening closed to the atmosphere by a filter arrangement is provided, wherein the filter arrangement retains contaminating constituents of the atmospheric air. As a result, it is possible to store a medium without preservative in the medium reservoir, since contamination of the medium by corresponding ingredients of the atmospheric air is avoided. The filter arrangement is advantageous including the pressure equalization port integrated in a cap for the media storage.
In Ausgestaltung der Erfindung weist die Filteranordnung ein Filtergehäuse auf, das wenigstens eine Filtermembran umfasst, und das formoder kraft- oder stoffschlüssig in die korrespondierend gestaltete Druckausgleichsöffnung eingepasst ist. Das Filtergehäuse ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Die Filtermembran besteht vorzugsweise aus PP/PTFE oder aus TPE/PES.In an embodiment of the invention, the filter arrangement has a filter housing, which comprises at least one filter membrane, and which is fitted positively or non-positively or materially in the correspondingly designed pressure equalization opening. The filter housing is preferably made of plastic. The filter membrane is preferably made of PP / PTFE or TPE / PES.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtermembran auf das Filtergehäuse auflaminiert oder von dem Filtergehäuse umspritzt. Hierdurch ist eine sichere und gleichbleibende Positionierung der Filtermembran gegeben, die eine zuverlässige Filterwirkung gewährleistet.In a further embodiment of the invention, the filter membrane is laminated onto the filter housing or encapsulated by the filter housing. As a result, a secure and consistent positioning of the filter membrane is given, which ensures a reliable filtering effect.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
- Fig. 1
- zeigt in einem Längsschnitt eine Ausführungsform einer Dosiervorrichtung mit einer Pumpvorrichtung und einer Druckausgleichsvorrichtung,
- Fig. 2
- eine weitere Ausführungsform einer Dosiervorrichtung mit einem wandungsflexiblen Medienspeicher und einer Pumpvorrichtung ähnlich
Fig. 1 , - Fig. 3
- die Dosiervorrichtung nach
Fig. 2 in längsgeschnittener Darstellung, - Fig. 4
- in vergrößerter, als Halbschnitt gezeigter Darstellung eine als Deckel dienende Aufnahmeeinheit der Dosiervorrichtung nach
Fig. 3 , - Fig. 5
- in einem Längsschnitt eine Dosiervorrichtung ähnlich
Fig. 1 und - Fig. 6
- die Dosiervorrichtung nach
Fig. 5 mit entfernter Betätigungshandhabe.
- Fig. 1
- shows a longitudinal section of an embodiment of a metering device with a pumping device and a pressure compensation device,
- Fig. 2
- a further embodiment of a metering device with a wall-flexible media storage and a pumping device similar
Fig. 1 . - Fig. 3
- the metering device after
Fig. 2 in longitudinal section, - Fig. 4
- in enlarged, shown as a half-section representation serving as a lid receiving unit of the metering device according to
Fig. 3 . - Fig. 5
- in a longitudinal section similar to a metering device
Fig. 1 and - Fig. 6
- the metering device after
Fig. 5 with remote actuating handle.
Eine Dosiervorrichtung nach
Radial in Abstand zu dem inneren Zylindermantel 4 bildet der innere Pumpgehäuseteil 3 einen äußeren Zylindermantel 5, der - wie auch der innere Zylindermantel 4 - einstückig an dem Verschlussdeckel 1 angeformt ist. Der äußere Zylindermantel 5 ist koaxial zu dem inneren Zylindermantel ausgerichtet. Zwischen dem inneren Zylindermantel 4 und dem äußeren Zylindermantel 5 verbleibt ein ringförmiger Verdrängerraum 14, auf den nachfolgend noch näher eingegangen wird und der zu einer Pumpkammer zählt.Radially in distance from the inner cylinder shell 4, the inner pump housing part 3 forms an outer cylinder shell 5, which - as well as the inner cylinder shell 4 - is integrally formed on the
Relativ zu dem lagefest am Medienspeicher befestigbaren Aufnahmeteil 2 einschließlich des inneren Pumpgehäuseteils 3 ist eine Pumpeinheit hubbeweglich gelagert. Die hubbewegliche Pumpeinheit weist einen äußeren Pumpgehäuseteil 8 auf, der mit einer inneren Pumpkolbeneinheit 9 bis 11 fest verbunden ist. Die Pumpkolbeneinheit 9 bis 11 ist separat als einstückiges Bauteil hergestellt und im Inneren des äußeren Pumpgehäuseteiles 8 verrastet. Die Pumpkolbeneinheit weist einen Kolbenkörper 9 auf, der in einem oberen Bereich einen Zylinderraum für ein koaxial angeordnetes, hubbewegliches Auslassventil 16 bildet. Das Auslassventil 16 ist durch eine Druckfederanordnung, vorliegend in Form einer nicht näher bezeichneten Schraubendruckfeder, in Schließrichtung so druckbelastet, dass das kolbenförmige Auslassventil 16 die Auslassöffnung 18 verschließt. Die Druckfederanordnung ist im Inneren des kolbenförmigen Auslassventils 16 angeordnet und stützt sich an einem Boden des Zylinderraumes des Kolbenkörpers 9 ab. Der Zylinderraum des Kolbenkörpers 9 ist in seinem oberen Randbereich mit einer umlaufenden Dichtlippe versehen, die sich umlaufend dicht an den Außenmantel des kolbenförmigen Auslassventils 16 anschmiegt. Dadurch ist der Zylinderraum und damit auch der Aufnahmeraum für die Druckfederanordnung gegen das Eindringen eines Mediums, insbesondere einer Flüssigkeit, abgedichtet. Das Auslassventil 16 ist zusätzlich als Füllstück ausgebildet, indem es das Innere des äußeren Pumpgehäuseteiles 8 nahezu vollständig ausfüllt. Auch der Kolbenkörper 9 ist als Füllkörper gestaltet, indem er mit seiner Außenkontur weitgehend an die Innenkontur des äußeren Pumpgehäuseteiles 8 angepasst ist.Relative to the fixed position on the media storage
In dem Kolbenkörper 9 ist ein erster Abschnitt einer zur Pumpkammer gehörenden Auslasskammer 17 gebildet, die zu dem Verdrängerraum 14 und der Dosierstrecke 13 hin offen ist. Dieser erste Abschnitt ist in seinem oberen Bereich radial nach außen hin offen und geht in einen Ringkammerabschnitt der Auslasskammer 17 über, der zwischen dem Außenmantel des Kolbenkörpers 9, der Außenkontur des Auslassventils 16 und der Innenkontur des äußeren Pumpgehäuseteiles 8 gebildet ist. Durch die Rastverbindung des Kolbenkörpers 9 in einem ringförmigen Rastflanschbereich mit dem äußeren Pumpgehäuseteil 8 ist der Ringkammerabschnitt axial nach unten geschlossen. Zur Auslassöffnung 18 hin verschließt das Auslassventil 16 den Ringkammerabschnitt der Auslasskammer 17.In the piston body 9, a first portion of a pump chamber belonging to the
In einem unteren Bereich bildet der Kolbenkörper 9 einen koaxial inneren Ventilkolben 10, der zusammen mit dem inneren Zylindermantel 4 im Bereich der Dosierstrecke 13 ein als Schieberventil gestaltetes Einlassventil für die Pumpvorrichtung bildet. Hierzu ist der Ventilkolben 10, der einstückig an dem Kolbenkörper 9 angeformt ist, in einem unteren Bereich mit einer ringförmigen Dosierlippe 12 versehen, die sich bei einem Eintauchen des Ventilkolbens 10 in die Dosierstrecke 13 dicht an eine Innenwandung des die Dosierstrecke 13 bildenden Dosierkanals anschmiegt. Der Durchmesser der Dosierlippe 12 ist größer als der Durchmesser des Ventilkolbens 10. Die Länge des Ventilkolbens 10 sowie der Hub des Kolbenkörpers 9 und damit der gesamten, hubbeweglichen Pumpeinheit sind so bemessen, dass die Dosierlippe 12 in einer oberen, in
Koaxial und in radialem Abstand ist der Ventilkolben 10 von einem glockenartigen Verdrängerkolben 11 umschlossen, der mittels eines unteren Dichtrandes umlaufend dicht an einer Innenwandung des ringförmigen Verdrängerraumes 14 anliegt. Der Querschnitt des glockenförmigen Verdrängerkolbens 11 ist an den Querschnitt des Verdrängerraumes 14 derart angepasst, dass in der nach unten bewegten Endposition des Kolbenkörpers nahezu kein Totraum im Verdrängerraum verbleibt, da der Verdrängerkolben 11 in dieser Position vollständig in den Verdrängerraum 14 eingetaucht ist. Auch der zwischen der Außenwandung des Ventilkolbens 10 und der Innenwandung des Verdrängerkolbens 11 verbleibende Ringraum ist in seinem Volumen auf das Körpervolumen des inneren Zylindermantels 4 abgestimmt, wodurch das verbleibende Totraumvolumen bei nach unten bewegter Pumpeinheit weiter reduziert ist. Das kolbenförmige Auslassventil 16 ist im Bereich seines Außenmantels mit mehreren Ringstufen versehen, die Druckangriffsflächen zum Öffnen des Auslassventils 16 bilden. Die Schutzkappe 19 weist eine sich konisch nach unten erweiternde Glockenform auf, die über einen oberen Formabschnitt des äußeren Pumpgehäuseteiles 8 gestülpt ist und auf einem Ringschulterabsatz des Pumpgehäuseteiles 8 axial zur Anlage kommt. Die Schutzkappe 19 wird manuell lösbar auf den Formabschnitt des Pumpgehäuseteiles 8 aufgerastet. Der Außendurchmesser der Schutzkappe 19 ist geringer als der maximale Außendurchmesser des Pumpgehäuseteils 8. Der obere Formabschnitt des Pumpgehäuseteils 8 ist als Nasenolive gestaltet, um eine Applikation eines in dem Medienspeicher enthaltenen Mediums in die Nase zu ermöglichen. Vorzugsweise ist in dem in dem Medienspeicher gelagerten Medium wenigstens ein pharmazeutischer Wirkstoff enthalten.Coaxially and at a radial distance, the
Auf einen Außenmantelbereich des äußeren Pumpgehäuseteiles 8 ist eine Betätigungshandhabe 20 aufgerastet, die an ihrer Oberseite wenigstens auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einer Fingerauflage versehen ist. In der Darstellung gemäß
Unterhalb des Raststeges 21 weist der Pumpgehäuseteil 8 einen zylindrischen Führungsmantel auf, der in seinem unteren Randbereich mit mehreren, über den Außenumfang des Führungsmantels auf gleicher Höhe verteilt angeordneten Anschlagnocken 23 versehen ist, die mit einem radial nach innen abragenden, umlaufenden Rastbund 24 des mantel- oder becherartigen Aufnahmeteiles 2 zusammenwirken. Die Rastnocken 23 und der Rastbund 24 bilden Rastprofilierungen, die eine Axialsicherung des hubbeweglichen Pumpgehäuseteils 8 an dem feststehenden Aufnahmeteil 2 gewährleisten. Die Rastprofilierungen 23, 24 bilden einen axialen Rückhalt des Pumpgehäuseteils 8 gegen die Druckkraft einer Pumpfederanordnung 15, die als Pumpantrieb für eine Rückstellung der hubbeweglichen Pumpeinheit in die in
Die Betätigungshandhabe 20 weist einen ringförmigen Sicherungsfortsatz 22 auf, der als Zylindermantel nach unten abragt und in der in
Da der Verschlussdeckel 1 in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Pumpvorrichtung ein als Medienspeicher dienendes Behältnis dicht abschließt, muss bei entsprechenden Pumpvorgängen ein Druckausgleich erfolgen, um die Funktion der Pumpvorrichtung nicht zu beeinträchtigen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu eine Druckausgleichsvorrichtung 25, 26, D vorgesehen, die in dem Verschlussdeckel 1 integriert ist. Die Druckausgleichsvorrichtung weist zum einen eine sich zur Außenseite hin stark verjüngende, als Druckausgleichsöffnung dienende Düsenbohrung D auf, deren engster Durchmesser vorzugsweise 0,2mm bis 0,3mm nicht übersteigt. Hierdurch wird ein Gasaustausch gewährleistet, ein Flüssigkeitsverlust hingegen ist aufgrund der äußerst kleinen Düsenbohrung D minimiert. Damit ergibt sich eine reduzierte Verdunstung. Die reduzierte Verdunstung ist insbesondere vorteilhaft für die in
Nachfolgend wird die Funktion der in
Ein Austragvorgang erfolgt, sobald der Flüssigkeitsdruck in der Pumpkammer, d.h. insbesondere im oberen Bereich der Auslasskammer 17, der auf das kolbenförmige Auslassventil 16 wirkt, den durch die Druckfederanordnung aufgebrachten Gegendruck übersteigt. Der Flüssigkeitsdruck drückt dann das Auslassventil 16 gegen die Druckkraft der Druckfederanordnung nach unten, wodurch über die Auslassöffnung 18 der entsprechende Austragvorgang des Mediums erfolgt. Die Auslassöffnung 18 ist vorzugsweise düsenförmig gestaltet, um eine Zerstäubung des ausgebrachten Mediums zu bewirken. Selbstverständlich wird vor einem entsprechenden Austragvorgang die Schutzkappe 19 entfernt.A discharge takes place as soon as the fluid pressure in the pumping chamber, ie in particular in the upper region of the
Die in
Bei der Ausführungsform nach den
Der Verschlussdeckel 28 ist unterhalb des Tellerrandes der Aufnahmevertiefung mit einem einstückig angeformten Profilring 27 versehen, der als Fortsatz zu dem Verschlussdeckel 28 in das Innere des Behälterbechers B hineinragt. Wie anhand der
Eine Betätigungshandhabe 20a für die Pumpvorrichtung P entspricht bezüglich ihrer Pumpbetätigungsfunktion der Betätigungshandhabe 20 nach
Die Ausführungsform der
Bei der Darstellung nach
Bei der Ausführungsform nach den
Claims (6)
- Metering device having a medium reservoir (S) and a pumping device (P) for metering and outputting a medium stored in the medium reservoir, and also having pressure equalisation means allocated to the medium reservoir, characterised in that at least one pressure equalisation opening (D) which is exposed to the atmosphere is allocated to the medium reservoir and comprises a nozzle shape tapering towards the atmosphere having a minimum diameter of 0.1 mm to 0.3 mm.
- Metering device as claimed in Claim 1, characterised in that a pressure equalisation opening (D) closed by a filter arrangement (25, 25b) is provided towards the atmosphere, wherein the filter arrangement (25, 25b) retains contaminating components from the atmospheric air.
- Metering device as claimed in Claim 2, characterised in that the filter arrangement (25, 25b) comprises a filter housing which includes at least one filter membrane (26) and which fits into the correspondingly formed pressure equalisation opening (D) in a positive-locking manner, in a non-positive-locking manner or in a firmly-bonded manner.
- Metering device as claimed in Claim 3, characterised in that the filter membrane (26) is laminated onto the filter housing or is injection-moulded around the filter housing.
- Metering device as claimed in Claim I or 2, characterised in that the pressure equalisation opening (D) and/or the filter arrangement (25) is/are integrated in a closure lid (1) of the medium reservoir.
- Metering device as claimed in Claim 5, characterised in that the pressure equalisation opening (D) and/or the filter arrangement (25) is/are positioned eccentrically with respect to a central longitudinal axis of the closure lid (1).
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