EP2654967B1 - Austragvorrichtung für eine flüssigkeit - Google Patents

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EP2654967B1
EP2654967B1 EP11782625.5A EP11782625A EP2654967B1 EP 2654967 B1 EP2654967 B1 EP 2654967B1 EP 11782625 A EP11782625 A EP 11782625A EP 2654967 B1 EP2654967 B1 EP 2654967B1
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EP
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valve body
body portion
outlet
inlet
channel
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Matthias Wochele
Jürgen Greiner-Perth
Philipp BRAIK
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Aptar Radolfzell GmbH
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Aptar Radolfzell GmbH
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    • B05B11/1016Piston pumps the outlet valve having a valve seat located downstream a movable valve element controlled by a pressure actuated controlling element

Definitions

  • the invention relates to a discharge device for a liquid, in particular for a pharmaceutical liquid, comprising a main housing, a liquid reservoir, a discharge opening and a conveyor arranged in the main housing for conveying liquid from the liquid storage to the discharge opening.
  • Main housing on, within or attached to the liquid reservoir is provided, the liquid is conveyed to the discharge opening by means of the conveyor, which may be designed in particular as a piston pump.
  • pasty media such as, for example, toothpaste are understood to mean liquid.
  • the object of the invention is to improve a generic discharge especially with regard to cost and ease of manufacture.
  • the main housing of a discharge device is understood to be that outer housing component which surrounds at least the conveying device. As will be explained below, the main housing does not need to surround all the components of the discharge device.
  • the liquid reservoir which is provided for receiving a liquid, can be arranged completely within the main housing or can be coupled thereto.
  • the volumetrically variable pumping chamber into which the inlet channel opens and from which the outlet channel leaves, has a special design, according to which the pumping chamber-side ends of the inlet channel and the outlet channel are arranged concentrically to one another, i. one end of the channel surrounds the other end of the ring in an annular manner.
  • the inlet channel can be arranged on the inside and be surrounded on the outside by the outlet channel.
  • the inlet valve body and / or the outlet valve body is fastened and extends outwardly and / or inwardly with an at least partially elastic valve body section.
  • the valve body component is preferably attached to the direction of the pumping chamber facing the end of the intermediate wall, in particular attached to this frictionally holding.
  • This design allows a particularly simple embodiment of the functional elements of the respective valve. Furthermore, it allows a very simple assembly, since the valve body component can be pushed onto the said wall in a simple manner by machine or manually, and ensures that the valve body component, the pumping chamber already at the entrance of the inlet channel or the outlet channel limited, so that a very small dead volume of the pumping chamber can be achieved. Under this dead volume that volume is understood, which remains even with the greatest possible reduction of the pumping chamber between the inlet valve and the outlet valve. A large dead volume leads to problems in the commissioning of the discharge, since during startup in the pumping chamber still air is included, which can oppose a desired pressure increase due to their compressibility and therefore can prevent reliable opening of the exhaust valve.
  • outlet valve body section and the inlet valve body section are formed together by the valve body component which is in one piece in this case.
  • the valve body component which is in one piece in this case.
  • elastic valve body sections of the valve body component extend both inwards and outwards, starting from the fixing region provided on the intermediate wall.
  • the valve body component is made as a whole from a single elastic plastic. This plastic is then used with optionally adapted wall thicknesses both in the fixing area and on the at least one valve body section use.
  • the valve body component is integrally made of two plastic materials of different elasticity, wherein the Festlegungs Scheme made of a first plastic material of lower elasticity and the at least one Valve body portion is made of a second plastic material of higher elasticity.
  • Such a one-piece plastic component made of two plastic materials can be produced by first producing the sections of the first plastic material and then molding the second plastic material onto these areas.
  • the inlet valve and / or the outlet valve are designed in such a way that their respective valve body section, in a closed state, rests circumferentially radially sealingly against an annular counter wall as a valve seat or a counter pin as a valve seat.
  • the outer of the two channels may be surrounded by a substantially circular cylindrical wall, on the inside of which a lip region of the valve body section rests in the closed state.
  • this lip region has a cone-segment-shaped shaping, so that it can be reliably and easily detached from this wall in the event of overpressure on one side and is pressed radially against this wall in the case of overpressure on the opposite side and thus keeps the valve closed.
  • a lip section at the distal end of the corresponding valve body section may, in one embodiment, bear on the lateral surface of a centrically arranged opposing pin.
  • a portion of the valve body member extends like a bridge over the internal channel, the corresponding valve body portion being attached to this channel spanning portion and extending outwardly in a cone section shape and there on an inner side of the cylindrical one Intermediate wall is applied.
  • valve body section abuts axially sealingly against a ring-shaped mating surface or on an end face of a mating pin as a valve seat in a closed state.
  • This embodiment is particularly suitable for the internal channel.
  • the valve body portion provided for this purpose may extend inwardly from the intermediate wall and may have only one hole-shaped opening, which rests in the closed state of the valve on the end face of the counter pin and is lifted off at a sufficient overpressure or negative pressure, so that the liquid through the opening can flow through it.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a discharge device according to the invention.
  • the individual components of this discharge device 10 are in Fig. 4 shown.
  • the discharge device 10 has a main housing 20 and an applicator housing 30 adjoining this main housing 20 with a discharge opening 32.
  • a piston pump conveyor 40 Within the main housing 20 designed as a piston pump conveyor 40 is provided, which can be actuated by means of an actuating handle 22 in the manner described below.
  • On the side remote from the applicator 30 side of the main housing 20 is an in Fig. 1 only partially shown liquid storage 50 coupled. From the liquid reservoir 50 to a pumping chamber 64 of the conveyor 40 extends an inlet channel 60. From the pumping chamber 64 in the direction of the discharge opening 32, an outlet channel 68 extends.
  • the discharge device 10 is adapted to be operated by the operating handle 22 in a direction 2a which is at right angles to a main extension axis 4 defined by the coupling direction of the liquid storage 50 to the main housing 20 and the discharge direction defined by the discharge opening 32 is.
  • liquid including pasty media in connection with the present invention, can be conveyed from the liquid reservoir 50 through the inlet channel 60 into a pumping chamber 64 of the conveyor 40 and from there further through the outlet channel 68 to the outlet opening 32 ,
  • a total of three valves 62, 66, 70 are provided for controlling the discharge operation in this first embodiment.
  • the inlet valve 62 and the outlet valve 66 control in the manner explained below the liquid inlet and the liquid drain into the pumping chamber 64 and out of the pumping chamber 64, respectively.
  • the discharge valve 70 is assigned directly to the discharge opening 32. It allows a discharge through the discharge opening 32 only as soon as the liquid pressure in the outlet channel 68 and thus in a discharge valve chamber 70d is sufficiently high.
  • the conveyor 40 has the already mentioned Pumping chamber 64, whose volume is variable by the actuating handle 22.
  • the pump cylinder 22a is provided on the actuating handle 22, within which a piston 24c is movable, which is part of a stationary to the main housing 20 arranged inner member 24.
  • a pump chamber side end 60a of the inlet channel 60 and a pump chamber side end 68a of the outlet channel 68 are arranged concentrically with each other.
  • the end 62a is bounded on the inside by a counter pin 24a and on the outside by an intermediate wall 24b and thus has an annular shape in the direction of the actuating direction 2a.
  • the end 68a of the outlet channel 68 also has an annular shape in the direction of the actuating direction 2a. It is arranged on the outside of the intermediate wall 24b and in turn is bounded on the outside by the wall 24c forming the piston.
  • An integral valve body member 80 which is described in detail in FIG Fig.
  • valve body component 80 is made as a composite component of two types of plastic. It has a fixing area 82, which has the shape of a cylindrical sleeve and which is made of a relatively difficult to deform plastic. An inwardly directed valve body section 84 and an outwardly directed valve body section 86 are molded onto this fastening area 82 by means of a deformable second plastic. In the assembled state of Fig. 1 In the case of the absence of pressurized fluid, these valve body sections 84, 86 close access from the inlet channel 60 into the pumping chamber 64 and from the pumping chamber 64 to the outlet channel 68.
  • valve body portion 84 rests on the end face of the counter pin 24a.
  • valve 66 closing is achieved in that the lip-like formed at the distal end valve body portion 86 rests against the inside of the cylindrical wall 24c.
  • the valve body portion 86 has a conically widening in the direction of the intended flow direction shape.
  • valves 62, 66 in the manner described ensures that opening only takes place at the intended pressure conditions. Thus, it requires a negative pressure in the pumping chamber 64 opposite the inlet channel 60, so that the inlet valve 62 opens by the valve body portion 84 lifts from the counter pin 24a. However, there is an overpressure in the pumping chamber 64, the valve body portion 84 is thereby pressed against the counter pin 24a, so that a backflow of the liquid from the pumping chamber 64 is not to be feared.
  • the radially acting exhaust valve 66 opens when there is an overpressure in the pumping chamber 64 relative to the exhaust passage 68 through which the valve body portion 86 is forced inwardly to lose contact with the wall 24c. However, if there is an overpressure in the outlet channel 68 opposite the pumping chamber 64, due to the conical shape of the valve body portion 86, this will be forced outwardly and thus radially against the wall 24c.
  • valves 62, 66 thus ensure the proper operation of the conveyor 40.
  • the inlet valve 62 is reliably closed by the resulting overpressure in the pumping chamber 64, while the outlet valve 66 is opened, thus allowing the fluid to flow from the pumping chamber 64 into the outlet channel 68.
  • the arrows 6 in Fig. 2a clarify this.
  • the discharge device has a third valve 70, which is provided as a discharge valve 70 directly in front of the discharge opening 32.
  • This discharge valve 70 has a discharge valve body 70 a, which by a discharge valve spring 70 b relative to the Fig. 1 permanently loaded to the left.
  • the valve body 70a is pressed against the valve seat 70c.
  • sufficient fluid pressure is required in a discharge valve chamber 70d, which is part of the outlet channel 68. Only when a liquid pressure has been achieved here, which leads to a compression of the Austragventilfeder 70b, the discharge valve body 70a is displaced so that the outlet opening 32 is released.
  • the conveyor 40 Since a comparatively high pressure level is present in the outlet channel 68, the conveyor 40 must work against this pressure level.
  • the pressure caused by actuation in the pumping chamber 40 must be be greater than the opening pressure of the discharge valve 66.
  • the very low dead volume of the pumping chamber 64 with the volume 64a is advantageous, since in the course of startup the amount of air existing in the dead volume 64a is small and therefore does not preclude the buildup of a sufficiently high pressure in the pumping chamber 64.
  • the second feature already mentioned, which consists of splitting the housing into a main housing 20 and an applicator housing 30, is that this modular design makes it possible to finish the discharge device 10 separately, with the exception of the applicator housing 30 and the outlet valve 70 , It can then occasionally a particularly suitable for a particular application applicator 30 be coupled.
  • This will be in the in Fig. 5 illustrated manner by means of locking lugs 30 b of deflectable webs 30 a fixed to the main housing 20.
  • the liquid transfer from the main housing 20 into the applicator housing 30 takes place through the opening 68b in the main housing 20.
  • the applicator housing 30 is attached with already inserted discharge valve body 70a and likewise already inserted but still unstressed discharge valve spring 70b.
  • the assembly movement, which ends when the applicator housing 30 engages on the main housing 20, also causes the desired pretensioning of the discharge valve spring 70b.
  • the Fig. 7 to 9 show a second embodiment of a discharge device according to the invention.
  • This second discharge device 110 is consistent with the first embodiment of the invention with respect to most features Fig. 1 to 6 match. Deviating from this, however, no discharge valve 70 is provided.
  • the outlet channel 168 to the discharge port 132 is therefore always open.
  • the inlet valve 162 and the outlet valve 166 on the pumping chamber 164 are the only valves in the system based on Fig. 7
  • the valve body sections 184 and, 186 of these two valves 162, 166 are in turn part of a common one-piece valve body component 180. Unlike in the embodiment of Fig. 1 to 6 However, this is made of a uniform plastic.
  • the valve body member 180 therefore has the same material characteristics both at the valve body portions 184, 186 and at the attachment portion 182.
  • Fig. 9 shows a particularly preferred type of use, in which the liquid storage of the discharge device 110 is formed as a tube 150 '.
  • the elastic walls of such a tube mean that a force application in the direction of the main axis of extension 4 for the purpose of actuation and the discharge process is not considered ideal. It is therefore particularly in the use of such a tube 150 'as a liquid storage advantageous if the actuating handle is designed for actuation in an actuating direction 2a, which is orthogonal to the main axis of extension 4.
  • the design of the 10 and 11 again largely corresponds to the prescribed configurations. Similar to the design of the Fig. 7 to 9 the discharge opening 232 of this discharge 210 is not closed by a discharge valve and the outlet channel 268 therefore always open.
  • Deviations from the preceding embodiments also result in the design of the pumping chamber-side ends of the inlet channel 262 and the outlet channel 268.
  • the end 260a of the inlet channel 260 is annular and is provided on the outside of the central end 268a of the outlet channel 268. The liquid thus flows in the outside into the pumping chamber 264 and leaves it inside.
  • the valve body 280 is adapted accordingly. This Valve body 280 has a fixing area 282 similar to the previous valve bodies 80, 180.
  • valve body portion 284 extends outwardly in the shape of a cone, and due to the fact that this valve body portion 284 is associated with the inlet channel 260, the taper is formed opposite to the taper of the valve body portions 86, 186 of the previous embodiments.
  • a perforated bridge portion 288 extends inwardly.
  • this bridge portion 280 is a konusabismesförmiger and based on the Fig. 10 downwardly extending valve body portion 286, which is associated with the outlet channel 268.
  • Fig. 10 it can be seen, are the valve body portion 268 final sealing lips in the closed state on the inside of the intermediate wall 224b.
  • the valve body member 280 is also made in this case as a one-piece plastic part of two plastics of different elasticity.
  • the valve body portion 286 therefore has a smoother ductility than the remainder of the valve body 280 molded onto it.

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Description

    Anwendungsgebiet und Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für eine Flüssigkeit, insbesondere für eine pharmazeutische Flüssigkeit, mit einem Hauptgehäuse, einem Flüssigkeitsspeicher, einer Austragöffnung und einer im Hauptgehäuse angeordneten Fördereinrichtung zur Förderung von Flüssigkeit vom Flüssigkeitsspeicher zur Austragöffnung.
  • Gattungsgemäße Austragvorrichtungen, die insbesondere als transportable und für den Endbenutzer zu handhabende Spender ausgebildet sind, sind aus dem Stand der Technik, wie z.B. in der US 2 856 863 A , allgemein bekannt. Sie weisen ein
  • Hauptgehäuse auf, innerhalb dessen oder an dem befestigt der Flüssigkeitsspeicher vorgesehen ist, dessen Flüssigkeit mittels der Fördereinrichtung, die insbesondere als Kolbenpumpe ausgebildet sein kann, zur Austragöffnung gefördert wird. Hierbei werden im Sinne der Erfindung auch pastöse Medien wie beispielsweise Zahnpasta als Flüssigkeit verstanden.
  • Auch wenn im Bereich gattungsgemäßer Austragvorrichtungen ein umfangreicher Stand der Technik besteht, so ist doch gerade bei Austragvorrichtungen, die zuverlässig eine reproduzierbare Flüssigkeitsmenge mit jeder Betätigung der Fördereinrichtung austragen sollen, noch Bedarf für Verbesserungen.
  • Aufgabe und Lösung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Austragvorrichtung insbesondere im Hinblick auf kostengünstige und einfache Herstellbarkeit zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird gemäß einer Austragvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Als Hauptgehäuse einer erfindungsgemäßen Austragvorrichtung wird jener Außengehäusebestandteil verstanden, der zumindest die Fördereinrichtung umgibt. Wie im Weiteren noch erläutert wird, braucht das Hauptgehäuse nicht alle Komponenten der Austragvorrichtung zu umgeben. Der Flüssigkeitsspeicher, der zur Aufnahme einer Flüssigkeit vorgesehen ist, kann vollständig innerhalb des Hauptgehäuses angeordnet sein oder an dieses ankoppelbar sein.
  • Durch die genannten Maßnahmen gemäß der Erfindung kann eine besonders kompakte Austragvorrichtung geschaffen werden, die zudem einfach montierbar ist und eine gute Charakteristik bei der Inbetriebnahme zeigt. Es ist vorgesehen, dass die volumetrisch veränderliche Pumpkammer, in die der Einlasskanal mündet und von der der Auslasskanal abgeht, eine besondere Gestaltung aufweist, gemäß derer die pumpkammerseitigen Enden des Einlasskanals und des Auslasskanals konzentrisch zueinander angeordnet, d.h. das eine Kanalende umgibt ringförmig das andere Kanalende. So kann beispielsweise der Einlasskanal innenseitig angeordnet sein und außenseitig vom Auslasskanal umgeben werden. Im Bereich der die beiden Kanalenden trennenden Zwischenwandung ist der Einlassventilkörper und/oder der Auslassventilkörper befestigt und erstreckt sich mit einem zumindest partiell elastischen Ventilkörperabschnitt nach außen und/oder nach innen. Dabei ist das Ventilkörperbauteil vorzugsweise am in Richtung der Pumpkammer weisenden Ende der Zwischenwandung angebracht, insbesondere auf diese kraftschlüssig haltend aufgesteckt.
  • Diese Gestaltung erlaubt eine besonders einfache Ausgestaltung der Funktionselemente des jeweiligen Ventils. Weiterhin gestattet es eine sehr einfache Montage, da das Ventilkörperbauteil auf die genannte Wandung auf einfache Weise maschinell oder manuell aufgeschoben werden kann, und gewährleistet, dass das Ventilkörperbauteil die Pumpkammer bereits eingangs des Einlasskanals oder des Auslasskanals begrenzt, so dass ein sehr geringes Totvolumen der Pumpkammer erzielbar ist. Unter diesem Totvolumen wird jenes Volumen verstanden, welches selbst bei weitest möglicher Verkleinerung der Pumpkammer zwischen dem Einlassventil und dem Auslassventil verbleibt. Ein großes Totvolumen führt zu Problemen bei der Inbetriebnahme der Austragvorrichtung, da bei der Inbetriebnahme in der Pumpkammer noch Luft enthalten ist, die aufgrund ihrer Kompressibilität einem gewünschten Druckanstieg entgegenstehen kann und daher ein zuverlässiges Öffnen des Auslassventils verhindern kann.
  • Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Auslassventilkörperabschnitt und der Einlassventilkörperabschnitt durch das in diesem Fall einstückig ausgebildete Ventilkörperbauteil gemeinsam gebildet werden. Bei einer solchen Ausgestaltung bedarf es somit nur der Montage eines Ventilkörperbauteils, um hierdurch die Ventilkörperabschnitte des Auslassventils und des Einlassventils zur Verfügung zu stellen. Ausgehend von dem an der Zwischenwandung vorgesehenen Festlegungsbereich erstrecken sich in diesem Falle elastische Ventilkörperabschnitte des Ventilkörperbauteils sowohl nach innen als auch nach außen.
  • Das Ventilkörperbauteil ist als Ganzes aus einem einheitlichen elastischen Kunststoff gefertigt. Dieser Kunststoff findet dann mit gegebenenfalls angepassten Wandungsstärken sowohl im Festlegungsbereich als auch an dem mindestens einen Ventilkörperabschnitt Verwendung. Um gleichzeitig eine leichte Verformbarkeit im Bereich des den Ventilkörper bildenden Ventilkörperabschnitts zur Verfügung zu stellen und eine sichere Festlegung des Ventilkörperbauteils an der Zwischenwandung zu gewährleisten, ist das Ventilkörperbauteil einstückig aus zwei Kunststoffmaterialien unterschiedlicher Elastizität gefertigt, wobei der Festlegungsbereich aus einem ersten Kunststoffmaterial geringerer Elastizität gefertigt und der mindestens eine Ventilkörperabschnitt aus einem zweiten Kunststoffmaterial höherer Elastizität gefertigt ist.
  • Ein solches einstückiges Kunststoffbauteil aus zwei Kunststoffmaterialien kann dadurch hergestellt sein, dass zunächst die Abschnitte aus dem ersten Kunststoffmaterial hergestellt werden und das zweite Kunststoffmaterial anschließend an diese Bereiche angespritzt wird.
  • Das Einlassventil und/oder das Auslassventil sind gemäß einer bevorzugten Variante derart ausgebildet, dass ihr jeweiliger Ventilkörperabschnitt in einem Schließzustand umlaufend radial dichtend an einer ringförmigen Gegenwandung als Ventilsitz oder einem Gegenstift als Ventilsitz anliegt. So kann beispielsweise der außen liegende der beiden Kanäle von einer im Wesentlichen kreiszylindrischen Wandung umgeben sein, an deren Innenseite ein Lippenbereich des Ventilkörperabschnitts im Schließzustand anliegt. Dieser Lippenbereich weist in einem solchen Falle eine konusabschnittsförmige Formgebung auf, so dass er bei Überdruck auf einer Seite zuverlässig und leichtgängig von dieser Wandung ablösbar ist und bei Überdruck auf der gegenüberliegenden Seite radial gegen diese Wandung gepresst wird und damit das Ventil geschlossen hält. Im Falle des innen liegenden Kanals kann sich ein Lippenabschnitt am distalen Ende des entsprechenden Ventilkörperabschnitts bei einer Ausgestaltung an der Mantelfläche eines zentrisch angeordneten Gegenstiftes anlegen. Bevorzugt ist im Hinblick auf den innen liegenden Kanal jedoch, dass ein Abschnitt des Ventilkörperbauteils sich brückenartig über den innen liegenden Kanal erstreckt, wobei der entsprechende Ventilkörperabschnitt an diesen den Kanal überspannenden Abschnitt angebracht ist und sich konusabschnittsförmig nach außen erstreckt und dort an einer Innenseite der zylindrischen Zwischenwandung anliegt.
  • Statt einer solchen Ausgestaltung, die ein radiales Dichten des Einlassventils oder des Auslassventils vorsieht, kann auch vorgesehen sein, dass der jeweilig Ventilkörperabschnitt in einem Schließzustand umlaufend an einer ringförmigen Gegenfläche oder an einer Stirnseite eines Gegenstiftes als Ventilsitz axial dichtend anliegt. Diese Ausgestaltung bietet sich insbesondere für den innen liegenden Kanal an. Der hierfür vorgesehene Ventilkörperabschnitt kann sich von der Zwischenwandung nach innen erstrecken und lediglich eine lochförmige Durchbrechung aufweisen, welche im Schließzustand des Ventils auf der Stirnfläche des Gegenstiftes anliegt und bei einem ausreichenden Überdruck bzw. Unterdruck von dieser abgehoben wird, so dass die Flüssigkeit durch die Durchbrechung hindurch strömen kann.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich außer aus den Ansprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Figuren erläutert werden. Dabei zeigen:
  • Fig. 1 bis 6
    eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Austragvorrichtung ,
    Fig. 7 bis 9
    eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Austragvorrichtung und
    Fig. 10 und 11
    eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Austragvorrichtung.
    Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Austragvorrichtung. Die Einzelkomponenten dieser Austragvorrichtung 10 sind in Fig. 4 dargestellt.
  • Die Austragvorrichtung 10 weist ein Hauptgehäuse 20 und ein sich an dieses Hauptgehäuse 20 anschließende Applikatorgehäuse 30 mit einer Austragöffnung 32 auf. Innerhalb des Hauptgehäuses 20 ist eine als Kolbenpumpe ausgestaltete Fördereinrichtung 40 vorgesehen, welche mittels einer Betätigungshandhabe 22 in nachfolgend noch beschriebener Weise betätigt werden kann. Auf der dem Applikatorgehäuse 30 abgewandten Seite des Hauptgehäuses 20 ist ein in Fig. 1 nur partiell dargestellter Flüssigkeitsspeicher 50 angekoppelt. Vom Flüssigkeitsspeicher 50 bis zu einer Pumpkammer 64 der Fördereinrichtung 40 verläuft ein Einlasskanal 60. Von der Pumpkammer 64 in Richtung der Austragöffnung 32 erstreckt sich ein Auslasskanal 68.
  • Die Austragvorrichtung 10 ist dafür ausgebildet, mittels der Betätigungshandhabe 22 in einer Richtung 2a betätigt zu werden, die in einem rechten Winkel zu einer Haupterstreckungsachse 4 steht, welche durch die Ankopplungsrichtung des Flüssigkeitsspeichers 50 an das Hauptgehäuse 20 und die durch die Austragöffnung 32 definierte Austragrichtung definiert ist. Durch ein Niederdrücken der Betätigungshandhabe 22 kann Flüssigkeit, wozu im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auch pastöse Medien zählen, vom Flüssigkeitsspeicher 50 durch den Einlasskanal 60 bis in eine Pumpkammer 64 der Fördereinrichtung 40 und von dort weiter durch den Auslasskanal 68 bis zur Auslassöffnung 32 gefördert werden.
  • Auf diesem Förderweg sind bei dieser ersten Ausgestaltung insgesamt drei Ventile 62, 66, 70 zur Steuerung des Austragvorgangs vorgesehen. Das Einlassventil 62 sowie das Auslassventil 66 steuern in nachfolgend erläuterter Art und Weise den Flüssigkeitszufluss und den Flüssigkeitsabfluss in die Pumpkammer 64 bzw. aus der Pumpkammer 64 heraus. Das Austragventil 70 ist unmittelbar der Austragöffnung 32 zugeordnet. Es lässt einen Austrag durch die Austragöffnung 32 erst zu, sobald der Flüssigkeitsdruck im Auslasskanal 68 und damit in einer Austragventilkammer 70d ausreichend hoch ist.
  • Die besonders hervorhebenswerten Besonderheiten bei der Austragvorrichtung 10 der Fig. 1 liegen in der Zweiteilung des Gehäuses in ein Hauptgehäuse 20 und ein Applikatorgehäuse 30 sowie in der Gestaltung des Einlassventils 62 und des Auslassventils 66.
  • Zunächst soll die Fördereinrichtung 40 mit den Ventilen 62, 66 näher erläutert werden. Die Fördereinrichtung 40 verfügt über die bereits genannte Pumpkammer 64, deren Volumen durch die Betätigungshandhabe 22 veränderbar ist. Hierfür ist an der Betätigungshandhabe 22 der Pumpenzylinder 22a vorgesehen, innerhalb dessen ein Kolben 24c beweglich ist, welcher Teil eines ortsfest zum Hauptgehäuse 20 angeordneten Innenbauteils 24 ist.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind ein pumpkammerseitiges Ende 60a des Einlasskanals 60 sowie ein pumpkammerseitiges Ende 68a des Auslasskanals 68 konzentrisch zueinander angeordnet. Das Ende 62a ist innenseitig durch einen Gegenstift 24a und außenseitig durch eine Zwischenwandung 24b begrenzt und weist in Blickrichtung der Betätigungsrichtung 2a somit eine ringförmige Form auf. Das Ende 68a des Auslasskanals 68 weist ebenfalls in Blickrichtung der Betätigungsrichtung 2a eine ringförmige Formgebung auf. Es ist außenseitig der Zwischenwandung 24b angeordnet und wird seinerseits außenseitig durch die den Kolben bildende Wandung 24c begrenzt. Ein einstückiges Ventilkörperbauteil 80, welches im Detail in Fig. 3 dargestellt ist, ist außenseitig und einen Presssitz bildend auf die Zwischenwandung 24b aufgeschoben. Das Ventilkörperbauteil 80 ist als Verbundbauteil aus zwei Kunststoffsorten hergestellt. Es verfügt über einen Festlegungsbereich 82, der die Form einer zylindrischen Hülse hat und der aus einem vergleichsweise schwer verformbaren Kunststoff gefertigt ist. An diesem Festlegungsbereich 82 sind mittels eines verformbareren zweiten Kunststoffs ein nach innen weisender Ventilkörperabschnitt 84 und ein nach außen weisender Ventilkörperabschnitt 86 angespritzt. Im montierten Zustand der Fig. 1, in dem der Festlegungsbereich 82 kraftschlüssig haltend auf die Zwischenwandung 24b aufgeschoben ist, schließen diese Ventilkörperabschnitte 84, 86 bei Abwesenheit von unter Druck stehender Flüssigkeit den Zugang vom Einlasskanal 60 in die Pumpkammer 64 und von der Pumpkammer 64 zum Auslasskanal 68. Im Falle des Einlassventils 62 wird dies dadurch erreicht, dass das nach innen weisende Ende des Ventilkörperabschnitts 84 auf der Stirnseite des Gegenstiftes 24a aufliegt. Im Falle des Ventils 66 wird das Schließen dadurch erreicht, dass der am distalen Ende lippenartig ausgebildete Ventilkörperabschnitt 86 an der Innenseite der zylindrischen Wandung 24c anliegt. Dabei weist der Ventilkörperabschnitt 86 eine sich konisch in Richtung der beabsichtigten Fließrichtung aufweitende Gestalt auf.
  • Die Ausgestaltung der Ventile 62, 66 in der beschriebenen Art gewährleistet, dass ein Öffnen jeweils nur bei den beabsichtigten Druckverhältnissen erfolgt. So bedarf es eines Unterdrucks in der Pumpkammer 64 gegenüber dem Einlasskanal 60, damit das Einlassventil 62 öffnet, indem sich der Ventilkörperabschnitt 84 vom Gegenstift 24a abhebt. Besteht allerdings ein Überdruck in der Pumpkammer 64, so wird der Ventilkörperabschnitt 84 hierdurch gegen den Gegenstift 24a gepresst, so dass ein Rückfluss der Flüssigkeit aus der Pumpkammer 64 nicht zu befürchten ist. Das radial wirkende Auslassventil 66 öffnet, wenn in der Pumpkammer 64 ein Überdruck gegenüber dem Auslasskanal 68 besteht, durch den der Ventilkörperabschnitt 86 nach innen gedrückt wird, so dass er den Kontakt zur Wandung 24c verliert. Wenn allerdings ein Überdruck im Auslasskanal 68 gegenüber der Pumpkammer 64 besteht, wird aufgrund der konischen Gestalt des Ventilkörperabschnitts 86 dieser nach außen und somit radial gegen die Wand 24c gedrückt.
  • Gemeinsam gewährleistet die Ventile 62, 66 somit den bestimmungsgemäßen Betrieb der Fördereinrichtung 40. Bezugnehmend auf die Fig. 2a und 2b wird bei einem Niederdrücken der Betätigungshandhabe 22 in Richtung 2a das Einlassventil 62 durch den entstehenden Überdruck in der Pumpkammer 64 zuverlässig geschlossen, während das Auslassventil 66 geöffnet wird und somit ein Einströmen der Flüssigkeit aus der Pumpkammer 64 in den Auslasskanal 68 gestattet. Die Pfeile 6 in Fig. 2a verdeutlichen dies.
  • Während der durch eine Pumpfeder 26 bewirkten Rückhubbewegung wird dagegen ein Unterdruck in der Pumpkammer 64 erzeugt, durch die das Auslassventil 66 geschlossen und das Einlassventil 62 geöffnet wird, so dass Flüssigkeit in der mit dem Pfeil 8 gekennzeichneten Weise aus dem Flüssigkeitsspeicher 50 durch den Einlasskanal 60 in die Pumpkammer 64 einströmen kann.
  • Die Anordnung des Ventilkörperbauteils 80 und der Ventilkörperabschnitte 84, 86 in der Pumpkammer 64 unmittelbar am Auslass des Einlasskanals 60 und am Einlass des Auslasskanals 68 gewährleisten, dass ein sehr geringes Totvolumen der Fördereinrichtung 40 erzielt wird. Fig. 2a verdeutlicht dies. Bis auf den ringförmigen Spalt 64a verbleibt zwischen Einlassventil 62 und Auslassventil 66 im gedrückten Zustand der Betätigungshandhabe 22 kein zusätzliches Volumen.
  • Dies ist bezogen auf die Ausführungsform der Fig. 1 bis 6 von besonderer Bedeutung. Wie eingangs bereits erläutert wurde, weist die Austragvorrichtung ein drittes Ventil 70 auf, welches als Austragventil 70 unmittelbar vor der Austragöffnung 32 vorgesehen ist. Dieses Austragventil 70 weist einen Austragventilkörper 70a auf, der durch eine Austragventilfeder 70b bezogen auf die Fig. 1 permanent nach links kraftbeaufschlagt wird. Hierdurch wird der Ventilkörper 70a gegen den Ventilsitz 70c gedrückt. Um ein Öffnen des Ventils 70 zu bewirken, bedarf es eines ausreichenden Flüssigkeitsdrucks in einer Austragventilkammer 70d, die Teil des Auslasskanals 68 ist. Erst wenn hier ein Flüssigkeitsdruck erzielt wurde, der zu einer Komprimierung der Austragventilfeder 70b führt, wird der Austragventilkörper 70a verlagert, so dass die Auslassöffnung 32 freigegeben wird.
  • Da so im Auslasskanal 68 ein vergleichsweise hohes Druckniveau vorliegt, muss die Fördereinrichtung 40 gegen dieses Druckniveau arbeiten. Der durch eine Betätigung in der Pumpkammer 40 bewirkte Druck muss größer als der Öffnungsdruck des Austragventils 66 sein. Aus diesem Grund ist das mit dem Volumen 64a sehr geringe Totvolumen der Pumpkammer 64 von Vorteil, da im Zuge der Inbetriebnahme die in dem Totvolumen 64a bestehende Luftmenge gering ist und daher dem Aufbau eines ausreichend hohen Drucks in der Pumpkammer 64 nicht entgegensteht.
  • Die zweite bereits genannte Besonderheit, die in der Zweiteilung des Gehäuses in ein Hauptgehäuse 20 und ein Applikatorgehäuse 30 besteht, liegt darin, dass es durch diesen modularen Aufbau möglich ist, die Austragvorrichtung 10 mit Ausnahme des Applikatorgehäuses 30 und des Auslassventils 70 separat fertig zu stellen. Es kann dann fallweise ein beispielsweise für einen bestimmten Anwendungszweck besonders geeignetes Applikatorgehäuse 30 angekoppelt werden. Dieses wird in der in Fig. 5 dargestellten Art und Weise mittels Rastnasen 30b an auslenkbaren Stegen 30a am Hauptgehäuse 20 festgelegt. Der Flüssigkeitsübergang vom Hauptgehäuse 20 in das Applikatorgehäuse 30 erfolgt durch die Durchbrechung 68b im Hauptgehäuse 20. Im Bereich dieser Durchbrechung 68b wird das Applikatorgehäuse 30 mit bereits eingesetztem Austragventilkörper 70a und ebenfalls bereits eingesetzter, jedoch noch ungespannter Austragventilfeder 70b angesetzt. Durch die Montagebewegung, die im Einrasten des Applikatorgehäuses 30 am Hauptgehäuse 20 endet, wird auch die gewünschte Vorspannung der Austragventilfeder 70b bewirkt.
  • Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Austragvorrichtung. Diese zweite Austragvorrichtung 110 stimmt bezüglich der meisten Merkmale mit der ersten Ausführungsform der Fig. 1 bis 6 überein. Abweichend hiervon ist jedoch kein Austragventil 70 vorgesehen. Der Auslasskanal 168 zur Austragöffnung 132 ist daher stets offen. Das Einlassventil 162 sowie das Auslassventil 166 an der Pumpkammer 164 stellen die einzigen Ventile des Systems dar. Wie anhand von Fig. 7 ersichtlich ist, sind die Ventilkörperabschnitte 184 und, 186 dieser beiden Ventile 162, 166 wiederum Teil eines gemeinsamen einstückigen Ventilkörperbauteils 180. Anders als bei der Ausgestaltung der Fig. 1 bis 6 ist dieses jedoch aus einem einheitlichen Kunststoff gefertigt. Das Ventilkörperbauteil 180 weist daher sowohl an den Ventilkörperabschnitten 184, 186 als auch im Festlegungsbereich 182 die gleichen Materialkennwerte auf.
  • Fig. 9 zeigt eine besonders bevorzugte Art der Verwendung, bei der der Flüssigkeitsspeicher der Austragvorrichtung 110 als Tube 150' ausgebildet ist. Die elastischen Wandungen einer solchen Tube führen dazu, dass eine Kraftbeaufschlagung in Richtung der Haupterstreckungsachse 4 zum Zwecke der Betätigung und des Austragvorgangs nicht als ideal angesehen wird. Es ist daher insbesondere bei der Verwendung einer solchen Tube 150' als Flüssigkeitsspeicher von Vorteil, wenn die Betätigungshandhabe für eine Betätigung in einer Betätigungsrichtung 2a ausgebildet ist, die orthogonal zur Haupterstreckungsachse 4 verläuft.
  • Die Ausgestaltung der Fig. 10 und 11 entspricht wiederum weitgehend den vorgeschriebenen Ausgestaltungen. Ähnlich wie bei der Ausgestaltung der Fig. 7 bis 9 ist die Austragöffnung 232 dieser Austragvorrichtung 210 nicht durch ein Austragventil verschließbar und der Auslasskanal 268 daher stets offen.
  • Abweichungen zu den vorangegangenen Ausführungsformen ergeben sich darüber hinaus in der Ausgestaltung der pumpkammerseitigen Enden des Einlasskanals 262 und des Auslasskanals 268. Im Falle der Ausgestaltung der Fig. 10 und 11 ist das Ende 260a des Einlasskanals 260 ringförmig ausgestaltet und außenseitig des zentrischen Endes 268a des Auslasskanals 268 vorgesehen. Die Flüssigkeit strömt demnach außen in die Pumpkammer 264 ein und verlässt diese innen. Weiterhin ist auch der Ventilbaukörper 280 entsprechend angepasst. Dieser Ventilbaukörper 280 weist in ähnlicher Art und Weise wie die vorangegangenen Ventilbaukörper 80, 180 einen Festlegungsbereich 282 auf. Von diesem erstreckt sich konusabschnittsförmig der Ventilkörperabschnitt 284 nach außen, wobei aufgrund der Tatsache, dass dieser Ventilkörperabschnitt 284 dem Einlasskanal 260 zugeordnet ist, die Konizität entgegengesetzt zu der Konizität der Ventilkörperabschnitte 86, 186 der vorangegangenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Vom Festlegungsbereich 282 nach innen erstreckt sich ein gelochter Brückenabschnitt 288 nach innen. Von diesem Brückenabschnitt 280 geht ein konusabschnittsförmiger und sich bezogen auf die Fig. 10 nach unten erstreckender Ventilkörperabschnitt 286 ab, der dem Auslasskanal 268 zugeordnet ist. Wie in Fig. 10 ersichtlich ist, liegen die den Ventilkörperabschnitt 268 abschließenden Dichtlippen im Schließzustand an der Innenseite der Zwischenwandung 224b an.
  • Das Ventilkörperbauteil 280 ist auch in diesem Fall als einstückiges Kunststoffteil aus zwei Kunststoffen verschiedener Elastizität gefertigt. Der Ventilkörperabschnitt 286 weist daher eine leichtgängigere Verformbarkeit als der an diesen angespritzte Rest des Ventilkörpers 280 auf.

Claims (5)

  1. Austragvorrichtung (10; 210) für eine Flüssigkeit, insbesondere für eine pharmazeutische Flüssigkeit, mit
    - einem Hauptgehäuse (20;; 220),
    - einem Flüssigkeitsspeicher (50; 250),
    - einer Austragöffnung (32; 232) und
    - einer im Hauptgehäuse angeordneten Fördereinrichtung (40; 240) zur Förderung von Flüssigkeit vom Flüssigkeitsspeicher zur Austragöffnung,
    wobei
    - die Fördereinrichtung (40; 240) eine Pumpkammer (64, 264) umfasst, deren Innenvolumen über eine Betätigung einer Betätigungshandhabe (22; 222) veränderbar ist,
    - ein vom Flüssigkeitsspeicher zur Pumpkammer führender Einlasskanal (60; 260) und ein von der Pumpkammer zur Austragöffnung führender Auslasskanal (68; 268) vorgesehen sind,
    - ein Ausgang (60a) des Einlasskanals (60) in die Pumpkammer von einem Eingang (68a) des Auslasskanals (60) umgeben ist oder ein Eingang (268a) des Auslasskanals (268) von einem Ausgang (260a) des Einlasskanals (260) umgeben ist,
    - der Ausgang (60a; 260a) des Einlasskanals und der Eingang (68a; 268a) des Auslasskanals durch eine Zwischenwandung (24b; 224b) voneinander getrennt sind,
    - dem Einlasskanal (60; 260) ein Einlassventil (62; 262) mit einem Einlassventilsitz (24a; 224c) und einem demgegenüber beweglichen Einlassventilkörperabschnitt (84; 284) zugeordnet ist, wobei das Einlassventil bei einem Unterdruck in der Pumpkammer (64; 264) öffnet, und/oder dem Auslasskanal (68; 268) ein Auslassventil (66; 266) mit einem Auslassventilsitz (24c; 224b) und einem demgegenüber beweglichen Auslassventilkörperabschnitt (86; 286) zugeordnet ist, wobei das Auslassventil bei einem Überdruck in der Pumpkammer öffnet, und
    - der Auslassventilkörperabschnitt und/oder der Einlassventilkörperabschnitt als Ventilkörperabschnitt (84, 86; 284, 286) eines elastisch verformbaren Ventilkörperbauteils (80; 280) ausgebildet sind, welches mittels eines ventilkörperseitigen Festlegungsbereichs (82; 282) an der Zwischenwandung (24b; 224b) befestigt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Ventilkörperbauteil (80; 280) einstückig aus zwei Kunststoffmaterialien unterschiedlicher Elastizität gefertigt ist, wobei der Festlegungsbereich (82; 282) aus einem ersten Kunststoffmaterial geringerer Elastizität gefertigt ist und der mindestens eine Ventilkörperabschnitt (84, 86; 286) aus einem zweiten Kunststoffmaterial höherer Elastizität gefertigt ist.
  2. Austragvorrichtung (10; 210) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Auslassventilkörperabschnitt (86; 286) und der Einlassventilkörperabschnitt (84; 284) durch das einstückig ausgebildete Ventilkörperbauteil (80; 280) gebildet sind.
  3. Austragvorrichtung (10; 210) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Einlassventilkörperabschnitt (284) bzw. der Auslassventilkörperabschnitt (86; 286) in einem Schließzustand umlaufend radial dichtend an einer ringförmigen Gegenwandung (24c; 224b, 224c) oder einem Gegenstift anliegt.
  4. Austragvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Einlassventilkörperabschnitt (84) bzw. der Auslassventilkörperabschnitt in einem Schließzustand umlaufend an einer ringförmigen Gegenfläche oder an einer Stirnseite eines Gegenstiftes (224a) axial dichtend anliegt.
  5. Austragvorrichtung (10; 210) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Betätigungshandhabe (22; 222) zur Betätigung der Fördereinrichtung (40; 240) in einem rechten Winkel zu einer Haupterstreckungsachse (4) der Austragvorrichtung (10; 210) bewegbar ausgebildet ist.
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