EP3342486A2 - Device and method for aerosol exposure - Google Patents
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- EP3342486A2 EP3342486A2 EP17001888.1A EP17001888A EP3342486A2 EP 3342486 A2 EP3342486 A2 EP 3342486A2 EP 17001888 A EP17001888 A EP 17001888A EP 3342486 A2 EP3342486 A2 EP 3342486A2
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Definitions
- the present invention relates to aerosol delivery devices and methods, for example in the context of biological sample assays that are to be exposed to an aerosol.
- aerosols biological effect and activity of airborne substances, gases, mixtures, etc.
- biological cells for example in the human or animal respiratory system
- aerosols the biological effect and activity of airborne substances, gases, mixtures, etc.
- This can be done by exposing a biological sample to be examined, for example, to an aerosol disposed on a membrane.
- the stirring element can be movable in the aerosol receiving space relative to the aerosol container, wherein a movement of the stirring element can lead to a relative movement between the stirring element and the aerosol.
- the stirring element can be connected to the aerosol container or the container closure, wherein a movement of the aerosol dosing container can lead overall to a relative movement between the stirring element and the aerosol.
- the at least one stirring element may have at least one stirring element extending in a direction parallel and / or perpendicular to a longitudinal axis of the aerosol container.
- the at least one stirring element may be arranged on an inner side of the aerosol container and / or on the container closure.
- the at least one stirring element may comprise at least two stirring elements, which may be arranged on an inner side of the aerosol closure and / or may extend in a direction parallel to the longitudinal axis of the aerosol container.
- the at least one stirring element may be formed on an insert arranged in the aerosol receiving space.
- the at least one stirring element may comprise a magnetic stirring fish movably arranged in the aerosol receiving space.
- the magnetic stirring fish may be formed as a stirring bar, cross stirrer, triangular stirrer or tablet stirrer or the like.
- a positive and / or frictional drive element may be arranged to move the aerosol dosing relative to aerosol contained therein.
- the drive member may comprise an annular and / or elongated member which may have a serrated exterior.
- a ring-shaped element with a toothed outside can e.g. a gear or toothed ring.
- An elongated member with a toothed outside may e.g. a rack to move the dosing in the direction of its longitudinal axis (up / down).
- the aerosol dosing container may be an aerosol dosing container disclosed hereinabove.
- the movement device can comprise a positive and / or frictional output element which can serve for operative connection with the positive and / or frictional drive element of the aerosol dosing container.
- the output member may comprise an annular and / or elongate member which may have a toothed outside.
- An annular member having a toothed outer surface may be a gear that is engageable with the gear ring or the rack of the metering container.
- An elongate member with a serrated outer surface may be a rack which may cooperate with the gear ring or the rack of the metering container
- the actuator may include a movable actuator that may be movable in a direction toward a bottom of an aerosol dosing container disposed in the dosing container holder.
- the aerosol dosing assembly may include a fluid supply means which may serve to supply fluid in aerosol dispensed from the aerosol dosing container.
- the aerosol dosing arrangement may comprise at least one heating and / or cooling device.
- a heating and / or cooling device can be arranged in a region below the dosing container holder.
- a heating and / or cooling device can be arranged in and / or on the dosing container holder.
- heating and / or cooling device a device using heated and / or cooled fluid (e.g., water, air) and / or an electrically operating device may be used.
- heated and / or cooled fluid e.g., water, air
- the at least one stirring element may be connected to the aerosol metering container. In this case, for moving the at least one stirring element relative to the aerosol, the aerosol metering container can be moved.
- the at least one stirring element can be movably arranged in the aerosol receiving space.
- the at least one stirring element can be moved in the aerosol receiving space.
- a predetermined amount of aerosol may be dispensed from the aerosol dosing tank.
- the step of delivering a predetermined amount of aerosol from the aerosol dosing container may be performed after or prior to the step of moving at least one stirring element relative to the aerosol.
- the steps of delivering a predetermined amount of aerosol from the aerosol dosing tank and moving the at least one agitating element relative to the aerosol may be repeated in this order or in reverse or alternating order at least twice at predetermined and / or different time intervals.
- a predetermined amount of fluid may be supplied to the aerosol dispensed from the aerosol dosing container.
- a predetermined amount of fluid can be removed.
- the drawings show an aerosol metering assembly, generally designated 2, and an exposure module, generally designated 4.
- the exposure module 4 has one or more sample receiving areas 6, in which, for example, by means of so-called inserts 8 (for example, inserts designated as Transwell®), biological samples 10 to be examined can be arranged.
- inserts 8 for example, inserts designated as Transwell®
- nutrient solution 12 for the samples 10 may be present.
- the sample receiving areas 6 are each assigned a sedimentation tube 14, each defining a sedimentation channel 16 extending between a sedimentation channel outlet 18 opposite the respective sample 10 and a sedimentation channel inlet 20 located at the end opposite the sedimentation channel outlet 18 lies. Via the sedimentation tubes 14 or through the sedimentation channels 16, aerosol can be supplied to the respective samples 10.
- the sedimentation tubes 16 may each have a suction opening 22 which provides a fluid connection to the respective sedimentation channel 16. Via the suction openings 22, gaseous constituents which for example should not pass to the samples can be removed from the respective sedimentation channel 16 flowing through and / or sinking into the aerosol.
- the suction openings 22 may each be connected to a suction line 24, which in turn lead to a suction device 26 (eg a pump). (please refer Fig. 4a )
- a suction tube 28 (see Fig. 4b and 4c ) are introduced into the respective sedimentation channel 16. In this way, 16 fluid can be sucked / removed, for example, at a predetermined location or area in the sedimentation channel.
- the suction tube 28 can be guided down (just) over the surface of a sample 10.
- a suction tube 28 may be like a cannula.
- the aerosol dosing arrangement 2 comprises one or more dosing container holders 30, in each of which an aerosol dosing container 32 can be arranged. Preferably corresponds the number of dosing container holders 30 of the number of sample receiving areas 6.
- a dosing container holders 30 and components of the aerosol dosing arrangement 2 used therewith will be described. The statements made with respect to a Dosier sucher holders 30 apply mutatis mutandis to each other, unless otherwise specified.
- the dosing container holder 30 comprises a sleeve 34 in which an aerosol dosing container 32 can be accommodated.
- a frictional operative connection between the outside of the aerosol dosing 32 and the inside of the sleeve 34 may be provided. This can be done for example by means of an O-ring 36 at the top end of the sleeve 34 as shown.
- the dosing container holder 30 further has in each case a drive device 38 which according to the drawings comprises a sleeve 40 arranged on the outside of the sleeve 34 and a drive element 42 arranged on the outside of the sleeve 40.
- the drive element 42 may be arranged directly on the sleeve 34.
- the drive element 42 has an outer circumferential surface 44, which is designed for a non-positive and / or positive operative connection with a correspondingly configured output element 46, which will be described below.
- the outer peripheral surface 44 may have a serrated surface to transmit forces and / or movements of a likewise toothed driven member 46 therefrom to the drive member 42 to move the drive member 42 (e.g., rotationally and / or translationally).
- the drive member 42 may also be referred to as a gear.
- the outer peripheral surface 44 may have a surface that is suitable, for example, by coating and / or due to its material, so that forces and / or movements of an output element 46 on the drive member 42 and thus the drive device 38 can be transmitted by traction to move them ( eg rotational and / or translational).
- the drive element 42 may also be referred to as a friction wheel.
- movements of the drive device 38 can be transmitted to the sleeve 34 and an aerosol metering container 32 arranged therein.
- the device 50 may, as shown, comprise one or more ball bearings 50 whose outer ring is connected to the holder main body 48 and whose inner ring is connected to the sleeves 34 and / or the sleeve 40.
- the aerosol dosing arrangement 2 further comprises a drive device 52 which has an output element 46 provided for operative connection with the drive device 38 and serves to drive the drive device 38.
- the output element 46 has an outer peripheral surface 54, which is designed for a non-positive and / or positive operative connection with a correspondingly designed drive element 42 (see above).
- the outer peripheral surface 42 may have a toothed surface.
- the output member 46 may also be referred to as a gear.
- the outer peripheral surface 54 may have an area, e.g. by coating and / or by virtue of its material, so that forces of the output element 46 can be transmitted to a drive element 42 and thus to a drive device 38 by means of adhesion in order to move it (for example rotationally and / or translationally).
- the output member 46 may also be referred to as a friction wheel.
- the drive device 52 comprises a controllable drive 56, for example an electric motor, which is preferably designed or can be operated as a stepper motor.
- the output shaft 58 of the drive 56 may be connected directly or by means of a translation / transmission to the output element 46 in order to transmit rotations of the output shaft 58 1: 1 or over- or underdriven to the output element 46.
- the drive 56 is connected via a wired and / or wireless connection V to a controller ST.
- the connection V may also be configured to power the drive 56.
- a separate power supply or a power supply can be provided, which is arranged in or on the aerosol dosing arrangement 2.
- the drive devices 38 and 52 may be configured to translate an aerosol dosing container 32 in a direction substantially parallel to its longitudinal axis as depicted.
- the drive element 42 may be e.g. be formed as extending in a direction parallel to the longitudinal axis of the sleeve 34 and an arranged therein aerosol dosing 32 extending elongated drive element.
- an elongate rack and / or frictional engagement surface and / or coating extending along the outside of the sleeve 34 (or sleeve 40) may be used for this purpose.
- a drive element 46 can here also a gear or friction wheel are used, which can be controlled by means of the controlled drive 56 to move an aerosol dosing 32 in the desired manner translationally (as shown up and / or down).
- a common drive device 52 may be used, which may be e.g. a shared drive 56 and for the various dosing container holders 30 and their drive devices 38 each having an output element 46.
- the aerosol dosing arrangement 2 has an actuating device 60, which comprises a selectively controllable, movable actuating element 62.
- Actuator 62 may be pneumatically actuated, for example, by means of an electric or hydraulic drive or, as shown, via pneumatic ports 64 and 66.
- the actuator 62 may be moved in the direction of the arrow 68 toward an aerosol dosing tank 32 to contact it and thereby actuate, as explained below.
- the actuator 62 By movement of the actuating element 62 against the direction of the arrow 68, the operative connection with the aerosol dosing 32 and thus its operation can be terminated.
- the aerosol dosing arrangement 2 may have a cover 72 which can be assigned by means of a joint / swivel mechanism 70.
- a cover 72 which can be assigned by means of a joint / swivel mechanism 70.
- the aerosol dosing assembly 2 may include a heating and / or cooling device 74, which may include, for example, channels 76 through which heated and / or cooled fluid (e.g., heated / cooled water, air) may be passed.
- heated and / or cooled fluid e.g., heated / cooled water, air
- the aerosol dosing arrangement 2 can comprise a further heating and / or cooling device, which is integrated, for example, in the dosing container holder 30 (arranged there in / on the sleeve 34), for example, around an aerosol dosing container 32 arranged there to a predetermined temperature or to bring or keep in a certain temperature range.
- the aerosol dosing assembly 2 may include a fluid delivery device 78.
- the fluid supply device 78 can serve to introduce fluid, in particular air or another gas, into and / or into a sinking aerosol flowing through a sedimentation channel 16.
- the fluid delivery device 78 has one or more supply lines 80 that can be connected to a preferably controllable fluid source 82 that can supply desired fluid and includes, for example, a pump.
- the fluid source 82 may also be used in common for a plurality of sedimentation tubes 14.
- a fluid supply device 78 further comprises inlet channels 84 which extend from a corresponding one of the supply lines 80 to a sedimentation tube 14.
- the sedimentation tubes 14 have openings 86 adjacent to the respective sedimentation channel inlet 20.
- the free ends of the inlet channels 84, where fluid to be introduced into the sedimentation channels 16, can protrude into the openings 86 or are at least so slightly spaced from the openings 86 that fluid can be introduced into the openings 86 and thus into the sedimentation channels 16.
- the outlets of the inlet channels 84 and / or the sedimentation tubes 14 may be designed such that fluid can be introduced directly into the sedimentation channel inlets 20.
- the inlet channels 84 may be connected to the openings 86 or connected to these.
- An aerosol dosing container 32 includes an aerosol container 88 defining an aerosol receiving space 90 and having an aerosol container opening 92.
- the aerosol container 88 is closed in a fluid-tight manner by means of a container closure 94 attached to the aerosol container opening 92.
- the container closure 94 comprises a metering valve 96 which, when actuated, emits or passes a predetermined amount of aerosol contained in the aerosol container 88 via a movable valve outlet 98.
- the metering valve 96 may be configured so that it is opened by an operation and automatically closes automatically after a predetermined period of time. Alternatively, the metering valve 96 may be configured to be opened by actuation while remaining open as long as the actuation continues and closes only when the actuation is terminated.
- a metering valve 96 is provided which can be actuated by providing for relative movement between metering valve 96 (and in particular its valve outlet 98) and aerosol container 88.
- Aerosol in the aerosol dosing tank 32 may include particles and gas, particularly propellant. During storage and also when arranged in a dosing container holder 30, it may be in the aerosol dosing 32 to sedimentation of particles contained in the aerosol come. This results in the aerosol in the aerosol dosing tank 32 not having a homogeneous uniform composition (more).
- one or more stirring elements 102 are provided in the aerosol container 88.
- One or more stirring elements 102 may be disposed on the inside of the container closure 94 and extending therefrom into the aerosol receiving space 90; preferably in the longitudinal direction of the aerosol container 88 and / or at a slight angle thereto.
- three stirring elements of the same or different lengths, even with bevelled ends, can be used. (please refer Fig. 9-12 ).
- one or more stirring elements 102 may be provided, which extend from the inside at the bottom 100 of the dosing container 88 inwardly into the aerosol receiving space 90 in; preferably in the longitudinal direction of the aerosol container 88 and / or at a slight angle thereto.
- three stirring elements of the same or different lengths, even with bevelled ends can be used. (please refer Fig. 13 ).
- one or more stirring elements 102 may be provided, which, starting from an inner circumferential surface 104 of the dosing container 88, extend inwards into the aerosol receiving space 90; preferably transversely to the longitudinal direction of the aerosol container 88 and / or at a slight angle thereto.
- three stirring elements of the same or different lengths, even with bevelled ends can be used. (please refer Fig. 14 )
- stirring elements 102 which can move freely in the aerosol receiving space 90 (s. Fig. 15-16 ).
- Such stirring elements 102 may be partially magnetic.
- Non-floating stirring elements 102 may be attached to the inside of the container closure 94 and / or the inside of the bottom 100 and / or the inside surface 104 of the dosing container 88.
- freely movable stirring elements 102 can be attached to and / or formed on an insert E, which can be introduced into the metering container 88.
- freely movable stirring elements 102 can be provided by corresponding formations of the inner sides of the dosing container 88.
- the function of the stirring elements 102 is to stir in the aerosol or to mix its constituents, in particular to provide for sedimentation for a homogeneous mixture / distribution of aerosol constituents.
- the mixing by means of the stirring elements 102 can be achieved by moving them relative to the aerosol contained in the aerosol container 88.
- Such movement of an aerosol dosing tank 32 can be accomplished by manually moving the aerosol dosing tank 32.
- the mixing can be achieved by means of the stirring elements 102, if freely movable stirring elements 102 are present in the aerosol receiving space.
- the free moving stirring elements 102 Upon movement of an aerosol dosing container 32 (e.g., manually or by means of the drive devices 38 and 52), the free moving stirring elements 102 will (at least initially) not move, resulting in relative movement to the aerosol in the aerosol container 88 or its components.
- stirring elements 102 may be used, which are partly magnetic. Such more magnetic elements 102 can be moved by means of an externally applied magnetic field to stir in the aerosol or to mix its components, as with a magnetic stirrer. This can be done with aerosol metering container 32 per se, when applied to an aerosol dosing 32 corresponding magnetic field.
- the aerosol dosing arrangement comprises 2, a magnetic field generating device that can generate a magnetic field to move magnetic stirring elements 102 in an aerosol receiving space.
- samples 10 are arranged and the exposure module 4 is positioned below the aerosol dosing assembly as illustrated in the drawings.
- the drive device 52 is operated in a controlled manner so that the aerosol dosing containers 32 in FIG be rotated as desired.
- Such a mixing operation can be carried out prior to each delivery of aerosol from the aerosol dosing containers 32 by actuation of the respective dosing valve 96, even before the first time.
- the mixing operations with respect to the various aerosol dosing containers 32 can take place simultaneously, with a time delay, overlapping, etc.
- the respective metering valve 96 discharges a certain amount of aerosol, which reaches the respective sample via a corresponding sedimentation channel.
- fluid for example air
- the respective (or possibly common) fluid supply device 78 in order, for example, to dilute the aerosol.
- fluid for example air, propellant gas
- suction opening 22 in order, for example, to prevent unwanted effects on the respective sample 10.
- the aerosol delivery can be done once, several times and as long until no more aerosol is available or is no longer available in such an amount that the predetermined amount of aerosol can be delivered.
- One or more mixing operations may be performed between each or after a predetermined number of aerosol deliveries.
- Aerosol dosing 2 exposure module 4 Sample-receiving region 6 insert 8th sample 10 broth 12 sedimentation 14 Sedimentationskanal 16 Sedimentationskanal outlet 18 Sedimentationskanal inlet 20 suction 22 suction 24 suction 26 suction tube 28 Metering container holder 30 Aerosol dispensing container 32 Sleeve for receiving an aerosol dosing 34 O-ring 36 Drive device (holder) 38 Sleeve of the drive device 40 driving element 42 Outer peripheral surface of the drive element 44 output element 46 Holder main body 48 Support / bearing device (ball bearing) 50 driving device 52 Outer peripheral surface of the output element 54 Drive of the drive device 56 Connection drive control V control ST Output shaft of the drive 58 actuator 60 actuator 62 pneumatic connection 64 pneumatic connection 66 Arrow (actuating direction of the actuating element) 68 Joint / swivel mechanism 70 cover 72
Landscapes
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- Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
Abstract
Aerosol-Dosieranordnung (2) mit einer Dosierbehälter-Halterung (30) zur Anordnung eines betätigbaren Aerosol-Dosierbehälter (32) zur dosierten Abgabe von Aerosol durch Betätigung des Aerosol-Dosierbehälters (32), einer Betätigungsvorrichtung zur Betätigung des Aerosol-Dosierbehälters (32), und einer steuerbaren Bewegungsvorrichtung, um den Aerosol-Dosierbehälter (32) gesteuert zu bewegen. Ferner sind Aerosol-Dosierbehälter (32), Aerosol-Dosiersystem und Verfahren zur Aerosolabgabe offenbart.Aerosol dosing arrangement (2) having a dosing container holder (30) for arranging an actuatable aerosol dosing container (32) for the metered dispensing of aerosol by actuation of the aerosol dosing container (32), an actuating device for actuating the aerosol dosing container (32) , and a controllable moving device to move the aerosol metering container (32) under control. Also disclosed are aerosol dosing containers (32), aerosol dosing system and aerosol dispensing methods.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Abgabe von Aerosol, beispielsweise im Rahmen von Untersuchungen biologischer Proben, die einem Aerosol ausgesetzt werden sollen.The present invention relates to aerosol delivery devices and methods, for example in the context of biological sample assays that are to be exposed to an aerosol.
Im Rahmen der Abschätzung von Gesundheitsrisiken wird die biologische Wirkung und Aktivität von luftgetragenen Substanzen, Gasen, Mischungen etc. (im Folgenden als Aerosole bezeichnet) auf biologische Zellen, beispielsweise im menschlichen oder tierischen respiratorischen System, untersucht. Dies kann erfolgen, indem eine zu untersuchende biologische Probe beispielsweise auf einer Membran angeordnet einem Aerosol ausgesetzt wird.In the context of the assessment of health risks, the biological effect and activity of airborne substances, gases, mixtures, etc. (hereinafter referred to as aerosols) on biological cells, for example in the human or animal respiratory system, examined. This can be done by exposing a biological sample to be examined, for example, to an aerosol disposed on a membrane.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen bereitzustellen, welche Untersuchungen, bei denen einer Probe einem Aerosol ausgesetzt wird, vereinfachen und verbessern.It is an object of the present invention to provide solutions which simplify and improve investigations in which a sample is exposed to an aerosol.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben Varianten derselben.This object is solved by the subject matters according to the independent claims. The dependent claims describe variants thereof.
So ist ein Aerosol-Dosierbehälter zur dosierten Abgabe von Aerosol offenbart. Der Aerosol-Dosierbehälter kann umfassen:
- einen zur Aufnahme von Aerosol vorgesehenen Aerosol-Behälter, der einen Aerosol-Aufnahmeraum definiert und eine Aerosol-Behälter-Öffnung aufweist,
- einen zum fluiddichten Verschließen der Aerosol-Behälter-Öffnung vorgesehenen Behälter-Verschluss, der ein betätigbares Dosierventil zur dosierten Abgabe von im Aerosol-Aufnahmeraum enthaltenen Aerosol,
- wenigstens ein sich im Aerosol-Aufnahmeraum erstreckendes Rührelement, welches relativ zu im Aerosol-Aufnahmeraum enthaltenem Aerosol bewegbar ist, um dieses zu verrühren.
- an aerosol container for receiving aerosol which defines an aerosol receiving space and has an aerosol container opening,
- a container closure provided for fluid-tight closing of the aerosol container opening, which contains an actuatable metering valve for the metered dispensing of aerosol contained in the aerosol receiving space,
- at least one stirring element extending in the aerosol receiving space, which is movable relative to the aerosol contained in the aerosol receiving space in order to stir it.
Das Rührelement kann im Aerosol-Aufnahmeraum relativ zum Aerosol-Behälter bewegbar sein, wobei eine Bewegung des Rührelements zu einer Relativbewegung zwischen Rührelement und Aerosol führen kann.The stirring element can be movable in the aerosol receiving space relative to the aerosol container, wherein a movement of the stirring element can lead to a relative movement between the stirring element and the aerosol.
Alternativ kann das Rührelement mit dem Aerosol-Behälter bzw. dem Behälter-Verschluss verbunden sein, wobei eine Bewegung des Aerosol-Dosierbehälters insgesamt zu einer Relativbewegung zwischen Rührelement und Aerosol führen kann.Alternatively, the stirring element can be connected to the aerosol container or the container closure, wherein a movement of the aerosol dosing container can lead overall to a relative movement between the stirring element and the aerosol.
Das wenigstens eine Rührelement kann wenigstens einen sich in einer Richtung parallel und/oder senkrecht zu einer Längsachse des Aerosol-Behälters erstreckenden Rührelement aufweisen.The at least one stirring element may have at least one stirring element extending in a direction parallel and / or perpendicular to a longitudinal axis of the aerosol container.
Der wenigstens eine Rührelement kann an einer Innenseite des Aerosol-Behälters und/oder am Behälter-Verschluss angeordnet sein.The at least one stirring element may be arranged on an inner side of the aerosol container and / or on the container closure.
Das wenigstens eine Rührelement kann wenigstens zwei Rührelemente aufweisen, die an einer Innerseite des Aerosol-Verschlusses angeordnet sein können und/oder sich in einer Richtung parallel zur Längsachse des Aerosol-Behälters erstrecken können.The at least one stirring element may comprise at least two stirring elements, which may be arranged on an inner side of the aerosol closure and / or may extend in a direction parallel to the longitudinal axis of the aerosol container.
Das wenigstens eine Rührelement kann an einem im Aerosol-Aufnahmeraum angeordneten Einsatz ausgebildet sein.The at least one stirring element may be formed on an insert arranged in the aerosol receiving space.
Das wenigstens eine Rührelement kann einen im Aerosol-Aufnahmeraum bewegbar angeordneten Magnetrührfisch umfassen.The at least one stirring element may comprise a magnetic stirring fish movably arranged in the aerosol receiving space.
Der Magnetrührfisch kann als Rührstäbchen, Kreuzrührer, Dreiecksrührer oder Tablettenrührer oder dergleichen ausgebildet sein.The magnetic stirring fish may be formed as a stirring bar, cross stirrer, triangular stirrer or tablet stirrer or the like.
An einer Außenseite des Aerosol-Behälters kann ein form- und/oder reibschlüssiges Antriebselement angeordnet sein, um den Aerosol-Dosierbehälter relativ zu darin enthaltenem Aerosol zu bewegen.On an outside of the aerosol container, a positive and / or frictional drive element may be arranged to move the aerosol dosing relative to aerosol contained therein.
Das Antriebselement kann ein ringförmiges und/oder längliches Element umfassen, das eine gezahnte Außenseite aufweisen kann.The drive member may comprise an annular and / or elongated member which may have a serrated exterior.
Ein ringförmiges Element mit gezahnter Außenseite kann z.B. ein Zahnrad oder gezahnter Ring sein.A ring-shaped element with a toothed outside can e.g. a gear or toothed ring.
Ein längliches Element mit gezahnter Außenseite kann z.B. eine Zahnstange sein, um den Dosierbehälter in Richtung seiner Längsachse (nach oben/unten) zu bewegen.An elongated member with a toothed outside may e.g. a rack to move the dosing in the direction of its longitudinal axis (up / down).
Ferner ist eine Aerosol-Dosieranordnung offenbart.Furthermore, an aerosol dosing arrangement is disclosed.
Die Aerosol-Dosieranordnung kann umfassen:
- eine Dosierbehälter-Halterung zur Anordnung eines betätigbaren Aerosol-Dosierbehälter zur dosierten Abgabe von Aerosol durch Betätigung des Aerosol-Dosierbehälters,
- einen Betätigungsvorrichtung zur Betätigung des Aerosol-Dosierbehälters,
- eine steuerbare Bewegungsvorrichtung, um den Aerosol-Dosierbehälter gesteuert zu bewegen.
- a dosing container holder for arranging an actuatable aerosol dosing container for dosed delivery of aerosol by actuation of the aerosol dosing container,
- an actuating device for actuating the aerosol dosing container,
- a controllable movement device to move the aerosol dosing controlled.
Der Aerosol-Dosierbehälter kann ein hier weiter oben offenbarter Aerosol-Dosierbehälter sein.The aerosol dosing container may be an aerosol dosing container disclosed hereinabove.
Die Bewegungsvorrichtung kann ein form- und/oder reibschlüssiges Abtriebselement vorgesehen umfassen, welches zur Wirkverbindung mit dem form- und/oder reibschlüssiges Antriebselement des Aerosol-Dosierbehälters dienen kann.The movement device can comprise a positive and / or frictional output element which can serve for operative connection with the positive and / or frictional drive element of the aerosol dosing container.
Das Abtriebselement kann ein ringförmiges und/oder längliches Element umfassen, das eine gezahnte Außenseite aufweisen kann.The output member may comprise an annular and / or elongate member which may have a toothed outside.
Ein ringförmiges Element mit gezahnter Außenseite kann ein Zahnrad sein, das mit dem Zahnradring oder der Zahnstange des Dosierbehälters zusammenwirken kann.An annular member having a toothed outer surface may be a gear that is engageable with the gear ring or the rack of the metering container.
Ein längliches Element mit gezahnter Außenseite kann eine Zahnstange sein, die mit dem Zahnradring oder der Zahnstange des Dosierbehälters zusammenwirken kannAn elongate member with a serrated outer surface may be a rack which may cooperate with the gear ring or the rack of the metering container
Die Betätigungsvorrichtung kann ein bewegbares Betätigungselement aufweisen, das in einer Richtung hin zu einem Boden eines in der Dosierbehälter-Halterung angeordneten Aerosol-Dosierbehälters bewegbar sein kann.The actuator may include a movable actuator that may be movable in a direction toward a bottom of an aerosol dosing container disposed in the dosing container holder.
Die Aerosol-Dosieranordnung kann eine Fluidzufuhreinrichtung umfassen, welche zur Zufuhr von Fluid in vom Aerosol-Dosierbehälter abgegeben Aerosols dienen kann.The aerosol dosing assembly may include a fluid supply means which may serve to supply fluid in aerosol dispensed from the aerosol dosing container.
Die Aerosol-Dosieranordnung kann wenigstens eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung umfassen.The aerosol dosing arrangement may comprise at least one heating and / or cooling device.
Eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung kann in einem Bereich unterhalb der Dosierbehälter-Halterung angeordnet sein.A heating and / or cooling device can be arranged in a region below the dosing container holder.
Eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung kann in und/oder an der Dosierbehälter-Halterung angeordnet sein.A heating and / or cooling device can be arranged in and / or on the dosing container holder.
Als Heiz- und/oder Kühlvorrichtung kann eine erwärmtes und/oder gekühltes Fluid (z.B. Wasser, Luft) verwendende Vorrichtung und/oder eine elektrisch arbeitende Vorrichtung verwendet werden.As the heating and / or cooling device, a device using heated and / or cooled fluid (e.g., water, air) and / or an electrically operating device may be used.
Ferner ist ein Aerosol-Dosiersystem offenbart.Further, an aerosol dosing system is disclosed.
Das Aerosol-Dosiersystem kann umfassen:
- eine Aerosol-Dosieranordnung, und
- ein Expositionsmodul mit einem Sedimentationsrohr, um von der Aerosol-Dosieranordnung abgegebenes Aerosol einer Probe zuzuführen, wobei
- das Sedimentationsrohr eine Absaugöffnung zum Absaugen von Fluid aus dem Sedimentationsrohr aufweist.
- an aerosol dosing arrangement, and
- an exposure module having a sedimentation tube for supplying aerosol delivered from the aerosol dosing arrangement to a sample, wherein
- the sedimentation tube has a suction opening for sucking fluid out of the sedimentation tube.
Ferner ist ein Verfahren zum Vermischen von Bestandteilen eines Aerosols in einem Aerosol-Dosierbehälter mit wenigstens einem sich einem Aerosol-Aufnahmeraum des Aerosol-Dosierbehälters erstreckendes Rührelement offenbart.Further disclosed is a method for mixing aerosol components in an aerosol dosing container with at least one stirring element extending in an aerosol receiving space of the aerosol dosing container.
Das Verfahren kann umfassen:
- Bereitstellen des Aerosol-Dosierbehälters mit einem im Aerosol-Aufnahmeraum enthaltenen Aerosol,
- Bewegen des wenigstens einen Rührelements relativ zum Aerosol, um dadurch dessen Bestandteile zu Vermischen.
- Providing the aerosol dosing container with an aerosol contained in the aerosol receiving space,
- Moving the at least one stirring element relative to the aerosol to thereby mix its constituents.
Das wenigstens eine Rührelement kann mit dem Aerosol-Dosierbehälter verbunden sein. Dabei kann zum Bewegen des wenigstens einen Rührelements relativ zum Aerosol der Aerosol-Dosierbehälter bewegt werden.The at least one stirring element may be connected to the aerosol metering container. In this case, for moving the at least one stirring element relative to the aerosol, the aerosol metering container can be moved.
Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass das wenigstens eine Rührelement in dem Aerosol-Aufnahmeraum bewegbar angeordnet ist. Dabei kann zum Bewegen des wenigstens einen Rührelements relativ zum Aerosol das wenigstens eine Rührelement in dem Aerosol-Aufnahmeraum bewegt werden.Alternatively or additionally, it is possible for the at least one stirring element to be movably arranged in the aerosol receiving space. In this case, for moving the at least one stirring element relative to the aerosol, the at least one stirring element can be moved in the aerosol receiving space.
Es kann eine vorbestimmte Menge Aerosol aus dem Aerosol-Dosierbehälter abgegeben werden.A predetermined amount of aerosol may be dispensed from the aerosol dosing tank.
Der Schritt, eine vorbestimmte Menge Aerosol aus dem Aerosol-Dosierbehälter abzugeben, kann nach oder vor dem Schritt, das wenigstens eine Rührelement relativ zum Aerosol zu bewegen, durchgeführt werden.The step of delivering a predetermined amount of aerosol from the aerosol dosing container may be performed after or prior to the step of moving at least one stirring element relative to the aerosol.
Die Schritte, eine vorbestimmte Menge Aerosol aus dem Aerosol-Dosierbehälter abzugeben, und das wenigstens eine Rührelement relativ zum Aerosol zu bewegen, können in dieser Reichenfolge oder in umgekehrter Reihenfolge oder in abwechselnder Reihenfolge wenigstens zweimal in vorbestimmten und/oder unterschiedlichen zeitlichen Abständen wiederholt werden.The steps of delivering a predetermined amount of aerosol from the aerosol dosing tank and moving the at least one agitating element relative to the aerosol may be repeated in this order or in reverse or alternating order at least twice at predetermined and / or different time intervals.
In das aus dem Aerosol-Dosierbehälter abgegebene Aerosol kann eine vorbestimmte Menge an Fluid zugeführt werden.A predetermined amount of fluid may be supplied to the aerosol dispensed from the aerosol dosing container.
Aus dem aus dem Aerosol-Dosierbehälter abgegebenen Aerosol kann eine vorbestimmte Menge an Fluid entfernt werden.From the aerosol dispensed from the aerosol dispenser, a predetermined amount of fluid can be removed.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
- Fig. 1a und 1b
- zeigen schematische Ansichten eines Aerosol-Dosiersystems mit einer Aerosol-Dosieranordnung in geschlossenem Zustand und einem Expositionsmodul;
- Fig. 2a und 2b
- zeigen schematische Ansichten des Aerosol-Dosiersystems von
Fig. 1 mit der Aerosol-Dosieranordnung in geöffnetem Zustand ; - Fig. 3
- zeigt eine schematische Schnittansicht des Aerosol-Dosiersystems von
Fig. 1 ; - Fig. 4a und 4b
- zeigen eine schematische Ansicht im Bereich eines Sedimentationsrohres des Expositionsmoduls von
Fig. 1 mit Absaugung; - Fig. 4c
- zeigt eine schematische Darstellung einer Absaugung in einem Sedimentationsrohr;
- Fig. 5
- zeigt eine schematische Schnittansicht der Aerosol-Dosieranordnung von
Fig. 1 ; - Fig. 6
- zeigt eine schematische Schnittansicht der Aerosol-Dosieranordnung von
Fig. 1 im Bereich einer Dosierbehälter-Halterung; - Fig. 7
- zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Aerosol-Dosieranordnung von
Fig. 1 ; - Fig. 8
- zeigt eine schematische Schnittansicht einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung;
- Fig. 9
bis 16 - zeigen schematische Darstellungen von Aerosol-Dosierbehältern mit unterschiedlichen Rührelementen.
- Fig. 1a and 1b
- show schematic views of an aerosol dosing system with an aerosol dosing arrangement in the closed state and an exposure module;
- Fig. 2a and 2b
- show schematic views of the aerosol dosing of
Fig. 1 with the aerosol dosing in the open state; - Fig. 3
- shows a schematic sectional view of the aerosol dosing of
Fig. 1 ; - Fig. 4a and 4b
- show a schematic view in the region of a sedimentation tube of the exposure module of
Fig. 1 with suction; - Fig. 4c
- shows a schematic representation of a suction in a sedimentation tube;
- Fig. 5
- shows a schematic sectional view of the aerosol dosing of
Fig. 1 ; - Fig. 6
- shows a schematic sectional view of the aerosol dosing of
Fig. 1 in the area of a dosing container holder; - Fig. 7
- shows a further schematic sectional view of the aerosol dosing of
Fig. 1 ; - Fig. 8
- shows a schematic sectional view of a heating and / or cooling device;
- Fig. 9 to 16
- show schematic representations of aerosol dosing with different stirring elements.
Auf Zeichnungen, die mehrere mit einer Zeichnungsnummer und Kleinbuchstaben bezeichnete Darstellungen umfassen (z.B.
In den Zeichnungen haben wenigstens im Wesentlichen funktionsgleiche Elemente gleiche Bezugszeichen. Ferner gelten für verschiedene Ausführungsformen gemachten Ausführungen auch für alle anderen Ausführungsformen, sofern nichts anderes gesagt wird. Ferner wird im Folgenden auf alle Zeichnungen insgesamt Bezug genommen, sofern nicht anders angegeben oder auf bestimmte Zeichnungen verwiesen wird.In the drawings, at least substantially functionally identical elements have the same reference numerals. Furthermore, statements made for various embodiments also apply to all other embodiments, unless otherwise stated. Furthermore, reference will be made in the following to all drawings as a whole, unless otherwise stated or to refer to certain drawings.
Die Zeichnungen zeigen eine insgesamt mit 2 bezeichnete Aerosol-Dosieranordnung und ein insgesamt mit 4 bezeichnetes Expositionsmodul.The drawings show an aerosol metering assembly, generally designated 2, and an exposure module, generally designated 4.
Das Expositionsmodul 4 weist einen oder mehrere Probenaufnahmebereiche 6 auf, in denen beispielsweise mittels sogenannter Inserts 8 (z.B. als Transwell® bezeichnete Inserts) zu untersuchenden biologische Proben 10 angeordnet werden können. In den Probenaufnahmebereichen 6 kann z.B. unterhalb der Inserts 8 Nährlösung 12 für die Proben 10 vorhanden sein.The
Den Probenaufnahmebereichen 6 ist jeweils eine Sedimentationsröhre 14 zugeordnet, die jeweils einen Sedimentationskanal 16 definiert, der sich zwischen einem Sedimentationskanal-Auslass 18, der der jeweiligen Probe 10 gegenüberliegt, und einem Sedimentationskanal-Einlass 20 erstreckt, der am dem Sedimentationskanal-Auslass 18 gegenüberliegenden Ende liegt. Über die Sedimentationsröhren 14 bzw. durch die Sedimentationskanäle 16 kann den jeweiligen Proben 10 Aerosol zugeführt werden kann.The
Die Sedimentationsröhren 16 können je eine Absaugöffnung 22 aufweisen, die eine Fluidverbindung hin zum jeweiligen Sedimentationskanal 16 bereitstellt. Über die Absaugöffnungen 22 können aus den jeweiligen Sedimentationskanal 16 durchströmendem und/oder darin absinkenden Aerosol gasförmige Bestandteile, die beispielsweise nicht zu den Proben gelangen sollen, entfernt werden. Hierfür können die Absaugöffnungen 22 jeweils mit einer Absaugleitung 24 verbunden sein, die wiederum zu einer Absaugvorrichtung 26 (z.B. eine Pumpe) führen. (siehe
Über die Absaugöffnungen 22 kann auch ein Absaugrohr 28 (siehe
Die Aerosol-Dosieranordnung 2 umfasst eine oder mehrere Dosierbehälter-Halterungen 30, in denen jeweils ein Aerosol-Dosierbehälter 32 angeordnet werden kann. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Dosierbehälter-Halterungen 30 der Anzahl der Probenaufnahmebereiche 6. Im Folgenden werden eine Dosierbehälter-Halterungen 30 und damit verwendete Komponenten der Aerosol-Dosieranordnung 2 beschrieben. Die bezüglich einer Dosierbehälter-Halterungen 30 gemachten Ausführungen gelten entsprechend für jeder weitere, sofern nichts anderes angegeben ist.The
Die Dosierbehälter-Halterung 30 umfasst eine Hülse 34, in der ein Aerosol-Dosierbehälter 32 aufgenommen werden kann. Um einen Aerosol-Dosierbehälter 32 in einer Hülse 34 zu positionieren und z.B. vor Verrutschen zu sichern, kann eine kraftschlüssige Wirkverbindung zwischen der Außenseite des Aerosol-Dosierbehälters 32 und der Innenseite der Hülse 34 vorgesehen sein. Dies kann beispielsweise mittels eines O-Rings 36 am darstellungsgemäß oberen Ende der Hülse 34 erfolgen.The
Die Dosierbehälter-Halterung 30 weist ferner jeweils eine Antriebsvorrichtung 38 auf, die gemäß den Zeichnungen eine an der Außenseite der Hülse 34 angeordnete Hülse 40 und ein an der Außenseite der Hülse 40 angeordnete Antriebselement 42 umfassen. Bei weiteren Varianten kann das Antriebselement 42 unmittelbar an der Hülse 34 angeordnet sein.The
Das Antriebselement 42 weist eine Außenumfangsfläche 44 auf, die für eine kraft- und/oder formschlüssige Wirkverbindung mit einem entsprechend ausgestalteten Abtriebselement 46, das weiter unten beschrieben wird, ausgestaltet ist.The
Die Außenumfangsfläche 44 kann eine gezahnt Fläche aufweisen, um Kräfte und/oder Bewegungen eines ebenfalls eine Zahnung aufweisenden Abtriebselements 46 von diesem auf das Antriebselement 42 zu übertragen, um das Antriebselement 42 zu bewegen (z.B. rotatorisch und/oder translatorisch). In solchen Fällen kann das Antriebselement 42 auch als Zahnrad bezeichnet werden.The outer
Die Außenumfangsfläche 44 kann eine Fläche haben, die z.B. durch Beschichtung und/oder aufgrund ihres Materials geeignet ist, sodass Kräfte und/oder Bewegungen eines Abtriebselements 46 auf das Antriebselement 42 und damit die Antriebsvorrichtung 38 durch Kraftschluss übertragen werden können, um diese zu bewegen (z.B. rotatorisch und/oder translatorisch). In solchen Fällen kann das Antriebselement 42 auch als Reibrad bezeichnet werden. In allen Fällen ist es vorgesehen, dass Bewegungen der Antriebsvorrichtung 38 auf die Hülse 34 und ein darin angeordneter Aerosol-Dosierbehälter 32 übertragen werden können.The outer
Gegenüber einem Halterungshauptkörper 48 der Dosierbehälter-Halterung 30 ist die Antriebsvorrichtung 38 und damit die Hülse 34 sowie ein darin angeordneter Aerosol-Dosierbehälter 32 mittels einer Einrichtung 50 abgestützt und bewegbar gelagert. Die Einrichtung 50 kann, wie gezeigt, ein oder mehrere Kugellager 50 aufweisen, deren Außenring mit dem Halterungshauptkörper 48 und deren Innenring mit der Hülsen 34 und/oder der Hülse 40 verbunden sind.Opposite a holder main body 48 of the
Die Aerosol-Dosieranordnung 2 umfasst ferner eine Antriebsvorrichtung 52, die ein zur Wirkverbindung mit der Antriebsvorrichtung 38 vorgesehenes Abtriebselement 46 aufweist und zum Antrieb der Antriebsvorrichtung 38 dient.The
Das Abtriebselement 46 weist eine Außenumfangsfläche 54 auf, die für eine kraft- und/oder formschlüssige Wirkverbindung mit einem entsprechend ausgestalteten Antriebselement 42 (s.o.) ausgestaltet ist.The
Die Außenumfangsfläche 42 kann eine gezahnt Fläche aufweisen. In solchen Fällen kann das Abtriebselement 46 auch als Zahnrad bezeichnet werden.The outer
Die Außenumfangsfläche 54 kann eine Fläche haben, die z.B. durch Beschichtung und/oder aufgrund ihres Materials geeignet ist, sodass Kräfte des Abtriebselements 46 auf ein Antriebselement 42 und damit ein Antriebsvorrichtung 38 durch Kraftschluss übertragen werden können, um diese zu bewegen (z.B. rotatorisch und/oder translatorisch). In solchen Fällen kann das Abtriebselement 46 auch als Reibrad bezeichnet werden.The outer
Die Antriebsvorrichtung 52 umfasst einen steuerbaren Antrieb 56, beispielsweise einen Elektromotor, der vorzugsweise als Schrittmotor ausgeführt ist oder betrieben werden kann. Die Abtriebswelle 58 des Antriebes 56 kann direkt oder mittels einer Übersetzung/Getriebe mit dem Abtriebselement 46 verbunden sein, um Drehungen der Abtriebswelle 58 1:1 oder über- oder untersetzt auf das Abtriebselement 46 zu übertragen.The
Der Antrieb 56 ist über eine drahtgebundene und/oder drahtlose Verbindung V mit einer Steuerung ST verbunden. Die Verbindung V kann auch dazu ausgelegt sein, den Antrieb 56 mit Energie zu versorgen. Alternativ kann eine separate Energieversorgung oder eine Energieversorgung vorgesehen sein, die in oder an der Aerosol-Dosieranordnung 2 angeordnet ist.The
Bei den obigen Varianten der Antriebsvorrichtungen 38 und 52 können Kräfte und/oder Bewegungen auf einen Aerosol-Dosierbehälter 32 übertragen werden, um diesen bezüglich seiner darstellungsgemäßen Längsachse zu drehen.In the above variants of the
Bei weiteren Varianten können die Antriebsvorrichtungen 38 und 52 ausgestaltet sein, um einen Aerosol-Dosierbehälter 32 in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu seiner darstellungsgemäßen Längsachse translatorisch zu bewegen.In other variants, the
Hierfür kann das Antriebselement 42 z.B. als sich in einer Richtung parallel zu darstellungsgemäßen Längsachse der Hülse 34 bzw. eines darin angeordneten Aerosol-Dosierbehälters 32 erstreckendes, längliches Antriebselement ausgebildet sein. Beispielsweise kann hierfür eine an der Außenseite der Hülse 34 (oder der Hülse 40) sich in deren Längsrichtung erstreckende längliche Zahnstange und/oder Reibschlussfläche und/oder -beschichtung verwendet werden.For this, the
Als Antriebselement 46 kann hier ebenfalls ein Zahnrad bzw. Reibrad verwendet werden, welches mittels des gesteuerten Antriebs 56 gesteuert betrieben werden kann, um einen Aerosol-Dosierbehälter 32 in gewünschter Weise translatorisch (darstellungsgemäß nach oben und/oder unten) zu bewegen.As a
Bei weiteren Varianten kann für mehrere Dosierbehälter-Halterungen 30 bzw. deren Antriebsvorrichtungen 38 eine gemeinsame Antriebsvorrichtung 52 verwendet werden, die z.B. einen gemeinsam genutzten Antrieb 56 und für die verschiedenen Dosierbehälter-Halterungen 30 bzw. deren Antriebsvorrichtungen 38 jeweils ein Abtriebselement 46 aufweist.In further variants, for a plurality of
Die Aerosol-Dosieranordnung 2 weist eine Betätigungsvorrichtung 60 auf, die ein selektiv steuerbares, bewegbares Betätigungselement 62 umfasst. Das Betätigungselement 62 kann beispielsweise mittels eines elektrischen oder hydraulischen Antriebs oder, wie gezeigt, über Pneumatikanschlüsse 64 und 66 pneumatisch bewegt werden.The
Das Betätigungselement 62 kann in Richtung des Pfeiles 68 auf einen Aerosol-Dosierbehälter 32 zu bewegt werden, um diesen zu kontaktieren und dadurch, wie weiter unten erläutert, zu betätigen. Durch Bewegung des Betätigungselements 62 entgegen der Richtung des Pfeiles 68 kann die Wirkverbindung mit dem Aerosol-Dosierbehälter 32 und damit dessen Betätigung beendet werden.The
Die Aerosol-Dosieranordnung 2 kann einen mittels eines Gelenk-/Schwenkmechanismus 70 belegbaren Deckel 72 aufweisen. Wenn der Deckel 72 geöffnet ist (siehe
Die Aerosol-Dosieranordnung 2 kann eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung 74 umfassen, die beispielsweise Kanäle 76 aufweisen kann, durch die erwärmtes und/oder gekühltes Fluid (z.B. erwärmtes/gekühltes Wasser, Luft) geführt werden kann.The
Die Aerosol-Dosieranordnung 2 kann eine weitere Heiz- und/oder Kühlvorrichtung umfassen, die beispielsweise in die Dosierbehälter-Halterung 30 (dort z.B. in/an der Hülse 34 angeordnet) integriert ist, um einen dort angeordneten Aerosol-Dosierbehälter 32 auf eine vorbestimmte Temperatur oder in einen bestimmten Temperaturbereich zu bringen bzw. zu halten.The
Die Aerosol-Dosieranordnung 2 kann eine Fluidzufuhrvorrichtung 78 umfassen. Die Fluidzufuhrvorrichtung 78 kann dazu dienen Fluid, insbesondere Luft oder ein anderes Gas in durch einen Sedimentationskanal 16 strömendes und/oder darin absinkendes Aerosol einzubringen.The
Die Fluidzufuhrvorrichtung 78 weist einen oder mehrere Zufuhrleitungen 80 auf, die mit einer vorzugsweise steuerbaren Fluidquelle 82 verbunden werden können, die gewünschtes Fluid zuführen kann und beispielsweise eine Pumpe umfasst. Die Fluidquelle 82 kann auch gemeinsam für mehrere Sedimentationsrohre 14 verwendet werden.The
Darstellungsgemäß weist eine Fluidzufuhrvorrichtung 78 ferner Einleitkanäle 84 auf, die sich ausgehend von einer entsprechenden der Zufuhrleitungen 80 hin zu einem Sedimentationsrohr 14 erstrecken. Ebenfalls darstellungsgemäß weisen die Sedimentationsrohre 14 benachbart zum jeweiligen Sedimentationskanal-Einlass 20 Öffnungen 86 auf. Die freien Enden der Einleitkanäle 84, wo in Sedimentationskanäle 16 einzubringendes Fluid austreten kann, können in die Öffnungen 86 hineinragen oder sind von den Öffnungen 86 wenigstens so gering beabstandet, dass Fluid in die Öffnungen 86 und damit in Sedimentationskanäle 16 eingebracht werden kann. Derartige Varianten ermöglichen es, die Aerosol-Dosieranordnung 2 unterschiedlichen Typen von Expositionsmodulen zu verwenden. Bei weiteren Varianten können die Auslässen der Einleitkanäle 84 und/oder die Sedimentationsrohre 14 so ausgestaltet sein, dass Fluid direkt in die Sedimentationskanal-Einlässe 20 eingebracht werden können. Bei weiteren Varianten können die Einleitkanäle 84 an die Öffnungen 86 angeschlossen bzw. mit diesen verbunden sein.As shown, a
Ein Aerosol-Dosierbehälter 32 umfasst einen Aerosol-Behälter 88, der einen Aerosol-Aufnahmeraum 90 definiert und eine Aerosol-Behälter-Öffnung 92 aufweist. Der Aerosol-Behälter 88 ist mittels eines an der Aerosol-Behälter-Öffnung 92 angebrachten Behälter-Verschlusses 94 fluiddicht verschlossen.An
Der Behälter-Verschluss 94 umfasst ein Dosierventil 96, welches bei Betätigung eine vorbestimmte Menge an im Aerosol-Behälter 88 enthaltenen Aerosols über einen bewegbaren Ventilauslass 98 abgibt bzw. durchlässt.The
Das Dosierventil 96 kann so ausgestaltet sein, dass es durch eine Betätigung geöffnet wird und sich nach einer vorbestimmten Zeitdauer selbsttätig, automatisch schließt. Alternativ kann das Dosierventil 96 kann so ausgestaltet sein, dass es durch eine Betätigung geöffnet wird, solange geöffnet bleibt, solange die Betätigung andauert und sich erst schließt, wenn die Betätigung beendet wird.The
Insbesondere ist ein Dosierventil 96 vorgesehen, das betätigt werden kann, indem für eine Relativbewegung zwischen Dosierventil 96 (und insbesondere dessen Ventilauslass 98) und Aerosol-Behälter 88 gesorgt wird.In particular, a
Dies kann mittels der Betätigungsvorrichtung 60 erreicht werden, wenn deren Betätigungselement 62 auf den Boden 100 des Aerosol-Behälters 88 zubewegt wird und diesen kontaktiert und dadurch Kraft auf den Aerosol-Dosierbehälter 32 ausübt. Dies hat zur Folge, dass der Aerosol-Behälter 88 darstellungsgemäß nach unten bewegt wird. Dabei kontaktiert der Ventilauslass 98 des Dosierventils 96 das Ende eines Sedimentationsrohrs 14 mit dem Sedimentationskanal-Einlass 20 (oder ein anderes Element, das als Anschlag dient), wodurch der Ventilauslass 98 nicht (mehr) der Bewegung des Aerosol-Behälters 88 folgt und sich das Dosierventil 96 öffnet. Durch Steuerung der Bewegung und Positionierung des Betätigungselements 62 kann die Dauer der Öffnung des Dosierventils 96 gesteuert werden.This can be achieved by means of the
Aerosol in dem Aerosol-Dosierbehälter 32 kann Partikel und Gas, insbesondere Treibgas umfassen. Bei der Lagerung und auch bei Anordnung in einer Dosierbehälter-Halterung 30 kann es im Aerosol-Dosierbehälter 32 zu Sedimentation von im Aerosol enthaltenen Partikeln kommen. Dies führt dazu, dass das Aerosol im Aerosol-Dosierbehälter 32 keine homogene gleichmäßige Zusammensetzung (mehr) hat.Aerosol in the
Um dies zu vermeiden bzw. die Folgen von Sedimentation im Aerosol-Dosierbehälter 32 zu beseitigen, sind im Aerosol-Behälter 88 ein oder mehrere Rührelemente 102 vorgesehen.In order to avoid this or to eliminate the consequences of sedimentation in the
Ein oder mehrere Rührelemente 102 können an der Innenseite des Behälter-Verschlusses 94 angeordnet sein und sich ausgehend von diesem in den Aerosol-Aufnahmeraum 90 hinein erstrecken; vorzugsweise in Längsrichtung des Aerosol-Behälters 88 und/oder in einem geringen Winkel dazu. Es können beispielsweise drei Rührelemente gleicher oder unterschiedlicher Länge, auch mit abgeschrägten Enden verwenden werden. (siehe
Ergänzend oder alternativ können auch ein oder mehrere Rührelemente 102 vorgesehen sein, die sich ausgehend von der Innenseite am Boden 100 des Dosier-Behälters 88 nach innen in den Aerosol-Aufnahmeraum 90 hinein erstrecken; vorzugsweise in Längsrichtung des Aerosol-Behälters 88 und/oder in einem geringen Winkel dazu. Auch hier können beispielsweise drei Rührelemente gleicher oder unterschiedlicher Länge, auch mit abgeschrägten Enden verwenden werden. (siehe
Ergänzend oder alternativ können auch ein oder mehrere Rührelemente 102 vorgesehen sein, die sich ausgehend von einer inneren Mantelfläche 104 des Dosier-Behälters 88 nach innen in den Aerosol-Aufnahmeraum 90 hinein erstrecken; vorzugsweise quer zur Längsrichtung des Aerosol-Behälters 88 und/oder in einem geringen Winkel dazu. Auch hier können beispielsweise drei Rührelemente gleicher oder unterschiedlicher Länge, auch mit abgeschrägten Enden verwenden werden. (siehe
Ergänzend oder alternativ können auch ein oder mehrere Rührelemente 102, die sich frei im Aerosol-Aufnahmeraum 90 bewegen können (s.
Nicht freibewegliche Rührelemente 102 können an der Innenseite des Behälter-Verschlusses 94 und/oder der Innenseite des Bodens 100 und/oder der inneren Mantelfläche 104 des Dosier-Behälters 88 angebracht sein.Non-floating
Alternativ oder ergänzend können nicht freibewegliche Rührelemente 102 an einem Einsatz E angebracht und/oder daran ausgebildet sein, der in den Dosier-Behälter 88 eingebracht werden kann.As an alternative or in addition, freely movable
Alternativ oder ergänzend können nicht freibewegliche Rührelemente 102 durch entsprechende Ausformungen der Innenseiten des Dosier-Behälters 88 bereitgestellt sein.Alternatively or additionally, freely movable
Die Funktion der Rührelemente 102 besteht darin, im Aerosol zu rühren bzw. dessen Bestandteile zu vermischen, um insbesondere nach Sedimentation für eine homogene Mischung/Verteilung von Aerosolbestandteilen zu sorgen.The function of the
Das Mischen mittels der Rührelemente 102 kann erreicht werden, indem diese relativ zum im Aerosol-Behälter 88 enthaltenen Aerosol bewegt werden.The mixing by means of the
Dies kann dadurch erreicht werden, dass ein Aerosol-Dosierbehälter 32 insgesamt und damit auch mit diesem verbundene Rührelemente 102 bewegt werden, wodurch aufgrund der Trägheit des Aerosols bzw. dessen Bestandteilen im Aerosol-Behälter 88 eine Relativbewegung zu den Rührelementen 102 entsteht.This can be achieved by moving an
Eine solche Bewegung eines Aerosol-Dosierbehälters 32 kann erreicht werden, indem man den Aerosol-Dosierbehälter 32 manuell bewegt.Such movement of an
Wenn der Aerosol-Dosierbehälter 32 in einer Dosierbehälter-Halterung 30 angeordnet ist, kann die Bewegung mittels der Antriebsvorrichtungen 38 und 52 erreicht werden.When the
Ergänzend oder alternativ kann das Mischen mittels der Rührelemente 102 erreicht werden, wenn im Aerosol-Aufnahmeraum frei bewegliche Rührelemente 102 vorhanden sind. Bei Bewegung eines Aerosol-Dosierbehälters 32 (z.B. manuell oder mittels der Antriebsvorrichtungen 38 und 52) insgesamt werden sich die frei beweglichen Rührelemente 102 (wenigsten anfänglich) nicht mitbewegen, was zu einer Relativbewegung zum Aerosol im Aerosol-Behälter 88 bzw. dessen Bestandteilen führt.Additionally or alternatively, the mixing can be achieved by means of the
Ergänzend oder alternativ können Rührelemente 102 verwendet werden, die teilweise magnetisch sind. Solche magnetischere Elemente 102 können mittels eines von außen angelegten Magnetfeldes bewegt werden, um, wie bei einem Magnetrührer, im Aerosol zu rühren bzw. dessen Bestandteile zu vermischen. Dies kann bei Aerosol-Dosierbehälter 32 an sich erfolgen, wenn an einen Aerosol-Dosierbehälter 32 entsprechendes Magnetfeld angelegt wird.Additionally or alternatively, stirring
Allerdings ist es auch vorgesehen, dies bei einem in der Aerosol-Dosieranordnung 2 angeordneten Aerosol-Dosierbehälter 32 zu ermöglichen. Für solche Varianten umfasst die Aerosol-Dosieranordnung 2 eine Magnetfelderzeugungseinrichtung, die ein Magnetfeld erzeugen kann, um magnetische Rührelemente 102 in einem Aerosol-Aufnahmeraum zu bewegen.However, it is also intended to make this possible with an
Im Expositionsmodul 4 sind Proben 10 angeordnet und das Expositionsmodul 4 ist wie in den Zeichnungen veranschaulicht unter der Aerosol-Dosieranordnung positioniert.In the
Zum Einbringen von Aerosol-Dosierbehälter 32 in Dosierbehälter-Halterungen 30 der Aerosol-Dosieranordnung 2 wird deren Deckel 72 geöffnet, wodurch die Aerosol-Dosierbehälter 32 in Behälter-Halterungen 30 eingebracht und dort sicher gehalten werden können. Danach wird der Deckel 72 geschlossen. Dies positioniert die Betätigungsvorrichtungen 60 bezüglich der Aerosol-Dosierbehälter 32 so, dass mittels der entsprechenden Betätigungselemente 62, wie oben beschrieben, die jeweiligen Dosierventile 96 betätigt werden können.For introducing
Um die Aerosol-Dosierbehälter 32, wie oben beschrieben, zu drehen, um mittels in diesen vorhandenen Rührelementen 102 Bestandteile von in den jeweiligen Aerosol-Behälter 88 enthaltenem Aerosols zu vermischen, wird die Antriebsvorrichtung 52 so gesteuert betrieben, dass die Aerosol-Dosierbehälter 32 in gewünschter Weise gedreht werden. Hierbei ist es möglich, gesteuert vorzugeben, wie lange, wie oft, wie schnell und/oder in welche Richtung die Drehung jeweils erfolgen soll. Dies kann für die verschiedenen Aerosol-Dosierbehälter 32 gemeinsam oder individuell vorgegeben werden.To rotate the
Ein solcher Mischvorgang kann vor jeder Abgabe von Aerosol aus den Aerosol-Dosierbehältern 32 durch Betätigung des jeweiligen Dosierventils 96, auch vor der erstmaligen, erfolgen.Such a mixing operation can be carried out prior to each delivery of aerosol from the
Die Mischvorgänge bezüglich der verschiedenen Aerosol-Dosierbehälter 32 können gleichzeitig, zeitversetzt, überlappend etc. erfolgen.The mixing operations with respect to the various
Um einzelne, mehrere oder alle Proben mit Aerosol zu beaufschlagen wird bzw. werden die entsprechenden Aerosol-Dosierbehälter 32, wie oben beschrieben, mittel der jeweiligen Betätigungsvorrichtung 60 betätigt. Hierbei ist es möglich, gesteuert vorzugeben, wie lange, wie oft, und/oder wie schnell eine Betätigung jeweils erfolgen soll. Dies kann für die verschiedenen Aerosol-Dosierbehälter 32 gemeinsam oder individuell vorgegeben werden.To pressurize individual, several or all samples with aerosol is or will be the
In Folge der Betätigung gibt das jeweilige Dosierventil 96 eine bestimmte Menge an Aerosol ab, das über einen entsprechenden Sedimentationskanal zur jeweiligen Probe gelangt.As a result of the operation, the
Dabei, aber auch schon davor und danach, kann über die jeweilige (oder gegebenenfalls gemeinsame) Fluidzufuhrvorrichtung 78 Fluid (z.B. Luft) in den entsprechenden Sedimentationskanal eingebracht werden, um beispielsweise das Aerosol zu verdünnen.In this case, but also before and after, fluid (for example air) can be introduced into the corresponding sedimentation channel via the respective (or possibly common)
Dabei, aber auch schon davor und danach, kann über die jeweilige Absaugöffnung 22 Fluid (z.B. Luft, Treibgas) aus dem entsprechenden Sedimentationskanal entfernt werden, um beispielsweise unerwünschte Einwirkungen auf die jeweilige Probe 10 zu verhindern.In this case, but also before and after, fluid (for example air, propellant gas) can be removed from the corresponding sedimentation channel via the respective suction opening 22 in order, for example, to prevent unwanted effects on the
Die Aerosolabgabe kann einmal, mehrmals und solange erfolgen, bis nicht mehr Aerosol zur Verfügung steht bzw. nicht mehr in einer solchen Menge zur Verfügung steht, dass die vorbestimmte Aerosolmenge abgegeben werden kann. Zwischen jeder oder nach einer vorbestimmten Anzahl an Aerosolabgaben kann ein oder mehrere Mischvorgänge ("Drehen von Aerosol-Dosierbehältern") durchgeführt werden.The aerosol delivery can be done once, several times and as long until no more aerosol is available or is no longer available in such an amount that the predetermined amount of aerosol can be delivered. One or more mixing operations ("rotating aerosol dosing containers") may be performed between each or after a predetermined number of aerosol deliveries.
Zur Entnahme der Aerosol-Dosierbehälter 32 wird der Deckel 72 geöffnet, um die Aerosol-Dosierbehälter 32 zu entnehmen und gegebenenfalls durch andere zu ersetzen.
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