FI87260C - Doseringsventil med hopfaellbar kammare - Google Patents

Description

1 87260

Kokoonpainuvalla kammiolla varustettu annosteluventtiili.

Esillä oleva keksintö koskee kokoonpainuvalla kammiolla 5 varustettua annosteluventtiiliä, joka on sellaista tyyppiä jossa elastomeeri-istukka ympäröi venttiilin runkoa määritellen kokoonpainuvan kammion niiden välille.

Tämän tyyppisissä olemassa olevissa venttileissä on ongel-10 mana se, että tarvittavien venttiilin osien monimutkainen muoto tuottaa vaikeuksia niitä valettaessa muovista, ja kyseessä olevien osien lukumäärä vaatii myös monimutkai-• - siä kokoonpanovaiheita. Vastaavasti on ollut epätaloudel lista tuottaa sellaisia venttiilejä.

15

Esillä olevan keksinnön mukaisesti esitetään kokoonpainuvalla kammiolla varustettu annosteluventtiili käytettäväksi paineenalaisessa annostelusäiliössä, joka käsittää pääasiassa sylinterimäisen rungon, elastomeeri- istu-20 kan, joka ympäröi runkoa ja muodostaa kokoonpainuvan kammion niiden välille, jolloin runko muodostaa sisäisen kammion, jolloin kanavointielimet muodostavat juoksevan aineen virtaustien sisäisen kammion ja kokoonpainuvan kammion välille, aksiaalisesti liukuvan venttilin karan, jo-25 ka ulottuu eamankeskeisesti sisäisen kammion läpi, ulos-menoventtiilielimet, jotka voivat toimia karan ja rungon välillä sisäisen kammion ulkopäässä juoksevan aineen an-nostelemiseksi siitä venttiilin ollessa auki, sekä sisään-menoventtiilielimet, jotka voivat toimia rungon ja karan 30 välillä sisäisen kammion sisäpäässä juoksevan aineen päästämiseksi siihen venttiilin ollessa kiinni, jolloin si-säänmenoventtiili käsittää istukan rengasmaisen tiiviste-osan, joka on yhteistoiminnassa sen läpi ulottuvan karan sisäpään osan kanssa ja jolloin istukka lisäksi käsittää 35 rengasmaisen olakeosan, joka istukanomaisesti vastaanottaa rungon sisäpään, jolloin olakeosa ja tiivisteosa on 2 87260 muodostettu samasta kappaleesta suhteellisen paksua ja vastaavasti ohutta ainetta, jolloin olakeosa ja tiivisteosa ovat suhteellisen jäykkiä ja vastaavasti taipuisia istukan varmaa sijoittamista varten venttiilin runkoa vasten 5 sallien samalla tiivisteosan muodonmuutoksen.

(Termejä sisempi ja ulompi käytetään, ellei muutoin määritellä, osoittamaan aksiaalisia suuntia, jotka ovat sisäänpäin ja vastaavsti ulospäin säiliön suhteen).

10

Sellaisen järjestelyn etuna on, että istukka ja tiiviste-osa on muodostettu yhtenä kokonaisuutena, vähentäen näin osien lukumäärää. Lisäksi tiivisteosan taipuisuus sallii valmistustoleranssien lieventämisen karan ja istukkaosan 15 keskinäisten asentojen suhteen. Lisäksi etuna on se,että olakeosan jäykkyys ja tapa, jolla se varmasti sijoitetaan pysyvään asemaan rungolla johtaa korkeatasoiseen eristykseen joustavan tiivisteosan ja istukan suhteellisen joustavien sivuseinämien välillä, jotka rajoittavat kokoon-20 painuvaa kammiota. Sivuseinämät, olakeosa ja tiivisteosa voidaan siten muodostaa kokonaisuutena vaikuttamatta haitallisesti sisäänmenoventtiilin ja kokoonpainuvan kammion toimintaan. Lisäksi etuna on se, että istukka on helposti valettavissa yhdellä yksinkertaisella toimenpiteellä.

25

Edullisesti istukka lisäksi käsittää säteen suuntaisesti ulospäin ulottuvan rengaslaipan sen akselinsuuntaisessa ulommassa päässä, joka laippa aikaansaa tiivistävän tiiviste-elimen käytettäväksi rungon samalla tavalla ul-30 konevan laipan ja säiliön reunan välillä.

Sellaisen järjestelyn eräänä etuna poistuu erillisen tiivisteosan tarve. Tämä järjestely yksinkertaistaa myös asennusta, koska istukka, runko ja säiliön reuna voivat sijai-35 ta sarjana ja ne voidaan liittää yhteen lisäämällä kutis-tekuristusrengas muodostamaan nestetiiviin tiivisteen rungon ja säiliön väliin.

87260 3

Edullisimmin kanavaelimet käsittävät rungossa olevan raon, joka ulottuu aksiaalisesti rungon sisäpäästä yhteyteen ko-koonpainuvaan kammioon, jolloin ainakin raon sisäpään osa ulottuu säteen suuntaisesti sisäiseen kammioon muodostaen 5 juoksevan aineen tien kokoonpainuvan kammion ja sisäisen kammion sisäänmenoventtiilin vieressä olevan kohdan välillä.

; ... Sellaisen raon etuna on, että aikaansaatu juoksevan aineen 10 tie mahdollistaa kokoonpainuvan kammion uudelleen täyttä-misen nesteellä, joka kulkee sisäänmenoventtiilistä raon **·’ kautta suoraan kokoonpainuvaan kammioon venttiilin olles- sa kiinni. Tämä järjestely eroaa tunnetun tekniikan jär-jestelyistä, joissa uudelleen täyttämisen virtaustie muo-15 dostaa epäsuoran tien sisäänmenoventtiilistä pitkin koko sisäistä kammiota ja sen jälkeen tuloaukosta kokoonpainuvaan kammioon. Lisäetuna rako voidaan helposti valaa runkoon, koska siihen ei tarvita säteen suunnassa liikkuvia muovailutyökaluja.

20

Edullisesti istukan tiivisteosa käsittää rengasmaisen ulokkeen, jossa on säteen suunnassa sisäänpäin suunnattu rengasmainen, poikkileikkaukseltaan osaksi pyöreä paksunnos .

25

Sellaisen ulokkeen etuna on se, että kitka tiivisteosan ja karan välillä pienenee, aikaansaaden siten pehmeän toiminnan.

30 Seuraavassa selitetään keksinnön erityisiä suoritusmuotoja ainoastaan esimerkkinä, ja viitaten liitettyyn piirustukseen, jossa:

Kuvio 1 on osittainen pystyleikkaus kokoonpainuvalla 35 kammiolla varustetusta annosteluventtiilistä suljettuna; ja 87260 4

Kuvio 2 on samanlainen näkymä kuvion 1 venttiilistä auki- asennossa.

Kuvion 1 venttiili esitetään paineistetun annostelusäili-5 ön 2 yhteydessä, jossa on sylinterimäinen runko 3. Venttiiliä 1 pitää paikallaan säiliön rungon 3 reunalla 4 ku-tistuskiristysvanne 5.

Venttiilin karassa 6 on ulompi pää 7, joka ulottuu vent-10 tiilistä 1 ulospäin säiliön rungosta 3, ja siinä on sisä-pään osa 8, joka ulottuu venttiilistä 1 sisäänpäin säiliöön 2, jolloin venttiilissä 1 on pääasiassa sylinterimäinen runko 9, joka määrittelee symmetria-akselin 10, jota pitkin kara 6 voi liukua edestakaisin.

15

Venttiilin rungossa 9 on ulompi pinta 11, jonka halkaisija on porrastettu niin, että se vähitellen pienenee aksiaalisesta sisäänpäin säiliötä 2 kohti. Pääasiassa put-kenomainen elastomeeri-istukka 12, jossa on putkimainen 20 sivuseinämä 38, sijaitsee samankeskeisesti rungon 9 ympärillä. Istukka 12 sopii tiivistävästi rungon 9 ulkopään 13 ympäri.

Rengasmainen istukan 12 olakeosa 16 muodostuu paksunnok-25 sesta istukan materiaalissa sivuseinämän 38 sisäpään kohdalla siten, että olakeosa ulottuu säteen suuntaisesti sisäänpäin akselin 10 suhteen kosketukseen rungon sisäpää-hän 15. Ulkopinnan 11 portaittaisen kapenemisen johdosta muodostuu rengasmainen kammio 14 istukan 12 ja rungon ul-30 kopään 13 ja sisäpään 15 välisen ulkopinnan välille. Ola-keosalla 16 on sellainen profiili, että se istukkamaises-ti vastaanottaa rungon sisäpään 15 ja täten kara 12 sijoittuu varmasti samankeskeisesti rungon 9 suhteen.

35 Rengasmainen kammio 14 on siten suljettu sisimmästä päästään rengasmaisella olakkeella 16 säiliön 2 suhteen.

5 ···· . * · · 87260

Sisäinen kammio 18 on muodostettu runkoon 9 ja se ulottuu akselin suuntaisesti ulommasta poistoaukosta 19, jonka läpi karan ulkopää 7 ulottuu, sisäänmenoaukkoon 20, jonka läpi karan sisäpään osa 8 ulottuu. Ulostuloventtiilielin 5 33 on muodostettu poistoaukkoon 19 säteen suunnassa ulos päin ulottuvalla karan 6 laipalla 22, joka on yhteistoiminnassa rengasmaisen elastomeeritiivisteen 23 kanssa, jota venttiilin kiristysvanne 5 pitää tiivistävässä koske-, , tuksessa runkoon 9. Säteensuuntaisesti ulottuva karan rei- ’·· ’ 10 kä 24 on yhteydessä aksiaalisesta ulottuvaan, karassa ole vaan ulostulokanavaan 25, jolloin reikä 24 sijaitsee si-säkammion 18 ulkopuolella venttiilin 1 ollessa kiinni kuvion 1 osoittamalla tavalla, jolloin karan sijainti on sel-: lainen, että tiiviste 23 on reiän päällä. Sen lisäksi, et- 15 tä tiiviste 23 estää nestettä vuotamasta karaa ympäröivästä sisäkammiosta 18, se myös estää suoran yhteyden reiästä 24 ulkoilmaan. Tällä estetään karaan 6 jääneen neste-tuotteen pilaantuminen, kun laite ei ole käytössä, sekä myös vuotaminen tai takaisin valuminen karasta vanteen 5 20 ulkopuolelle. Karaa 6 ohjataan ulospäin kierrejousella 26, jota pidetään puristuksessa karan laipan 22 ja sisäkammi-oon 18 muodostetun olakkeen 27 välissä.

Sisäänmenoventtiilielin 21 käsittää istukan 12 putkimai-25 sen ulokkeen 28, jossa on säteen suunnassa sisäänpäin ulkoneva paksunnos 29, joka on mitoitettu muodostamaan tiivistävän sovituksen karan 6 ympärille. Karan 6 sisäpään osalla 8 on pienempi halkaisija siten, että muodostuu rengasmainen aukko 30 karan 6 ja paksunnoksen 29 väliin (ja 30 siten sisäänmenoventtiilielin 21 on avoimena), kun venttiili 1 on kuviossa 1 esitetyssä kiinni-tilassa.

Aksiaalisesta ulottuva rako 31 on muodostettu rungon 9 si-säpäähän 15, ja rako ulottuu aksiaalisesti pidemmän mat-35 kan kuin rengasmainen istukan olakeosa 16 niin, että se on yhteydessä rengasmaiseen kammioon 14. Raossa 31 on sisäpään osa 32, joka ulottuu säteen suunnassa sisäisen kam- 87260 .....

6 mion 18 yhteyteen kohdassa, joka on lähellä sisäänmenovent-tiilielintä 21. Sisäisen kammion 18 halkaisija on tässä kohdassa pienempi, mutta aksiaalisesti ulottuvat etäisyys-rivat 34 on järjestetty sisäiseen kammioon ja ulkonevat 5 säteen suunnassa sisäänpäin ylläpitäen välyksen karan 6 ja sisäisen kammion seinämien välillä. Etäisyysrivat 34 toimivat myös ylläpitäen karaa linjassa akselin 10 kanssa.

Istukan 12 ulkopäässä 35 on säteen suunnassa ulospäin ulot-10 tuva rengasmainen laippa 36, joka toimii tiiviste- elimenä säteen suuntaisesti ulospäin ulkonevan rungon 9 laipan — 27 ja säiliön 2 reunan 4 välissä. Istukan 12 sylinterimäi- nen sivuseinämä 38 ulottuu laipan 36 ja olakeosan 16 välillä. Laippa 36, sivuseinämä 38, olake 16 ja uloke 28 mu-15 kaan lukien paksunnos 29, ovat kaikki samaa kappaletta elastomeerimateriaalia, joka voi olla luonnollista tai synteettistä kumia tai joka voi olla lämpömuovattavaa elas-tomeeria. Olakkeen 16 paksuus on 1,4 mm verrattuna paljon ohuempaan ulokkeeseen 28, jonka paksuus on 0,5 mm. Vas-20 taavsti olake 16 on suhteellisen jäykkä, ulokkeen 28 ollessa suhteellisen taipuisa. Paksunnos 29 ulkonee säteen-suuntaisesti sisäänpäin 0,54 mm ulokkeesta 28. Sivuseinämän 38 paksuus on säteen suunnassa 0,55 mm, niin että sivuseinämä on suhteellisen taipuisa. Tämän taipuisuuden an-25 siosta rengaskammio 14 on kokoonpainuva sivuseinämän 38 muovautuessa säteen suunnassa sisäänpäin. Paksunnos 29 on poikkileikkaukseltaan pyoliympyrän muotoinen, ja sillä on lepotilassa sisähalkaisija, joka on hiukan pienempi kuin karan 6 halkaisija, mutta suurempi kuin sisäpään osan 8 30 halkaisija.

Kuvio 2 esittää venttiiliä auki-tilassa, jolloin kara 6 on painettu sisäänpäin säiliöön 2 siten, että reikä 24 on yhteydessä sisäiseen kammioon 18 avaten siten poistoventtii-35 lielimen 33. Tässä tilassa sisäänpainettu kara 6 on tiivistävässä kosketuksessa ulokkeen 28 paksunnokseen 29, niin että sisäänmenoventtiili 21 on suljettu. Karan kulku pak- i.

7 87200 sunnoksen 29 läpi on mahdollinen ulokkeen 28 joustavalla muodonmuutoksella.

Käytössä säiliön runko 3 täytetään paineen alaisella nes-5 teellä, jota halutaan annostella, ja kun venttiili 1 on käynnistetty venttiilin karan käynnistysliikkeellä, täyttyvät sisäinen kammio 18 ja rengaskammio 14 nesteellä.

. . Kun karaa 6 painetaan sisäänpäin säiliöön 2 siten, että 10 venttiili 1 on auki, sisäinen kammio 18 avautuu ilmanpaineeseen ja nestevirtaus sisäisestä kammiosta alkaa reiän 24 läpi ja annosteltavaksi poistokanavasta 25. Tämä paineen alennus kammiossa 18 leviää raon 31 kautta rengaskam-mioon 14, niin että syntyy paine-ero sivuseinämän 38 yli, 15 joka painuu kokoon säteen suunnassa sisäänpäin kohti runkoa 9, kuten on esitetty kuviossa 2, syrjäyttäen siten nestettä rangaskammiosta raon kautta sisäiseen kammioon 18. Tasapainotila saavutetaan, jossa sivuseinämän 38 lisämuo-donmuutos estetään kosketuksella runkoon 9, ja nesteen vir-20 taus pysähtyy. Venttiilin kara päästetään tämän jälkeen ja se palaa jousen paineesta normaaliin tilaansa, kuten on esitetty kuviossa 1, ja sulkee näin ollen poistoventtii-lielimen 33 ja avaa sisäänmenoelimen 21. Istukan si-vuseinämä 38 palaa tällöin sylinterimäiseen tilaansa ai-25 heuttaen alipaineen rengaskammiossa 14. Uudestaan täytön tie muodostuu saman aikaisesti säiliöstä 2 karan 6 sisä-pään 8 ympärillä olevan rengasmaisen aukon kautta sisäiseen kammioon 18 kohdassa, joka on lähellä sisäänmenovent-tiilielintä 21, sekä raon 31 kautta täyttämään uudelleen 30 rengaskammion 14 nesteellä. Sen jälkeen saavutetaan tasapainotila, jossa sivuseinämän 38 molemmilla puolilla paine tasapainottuu, jolloin täyttövirtaus loppuu. Venttiili on siten valmis uudelleen käytettäväksi.

35 Venttiiliä 1 toistuvasti käytettäessä on havaittu, että annostellun nesteen määrä jokaisella käyttökerralla pysyy oleellisesti vakiona. Säätämällä rengaskammion 14 mittoja 8 87260 on mahdollista säätää annostusmäärää niin, että ennalta määrätty annos on annosteltavissa.

Keksinnön muita suoritusmuotoja voidaan ajatella, joissa 5 ulosmenoventtiilielimen 33 tiiviste 23 käsittää kaksinkertaisen istukkajärjestelyn, jossa kaksi aksiaalisesti etäisyydellä olevaa venttiilin istukkaa on muodostettu samana kappaleena tiivisteosaan. Sellainen järjestely aikaansaa lisäsuojauksen tuotteen ulkoista likaantumista vastaan.

10

Venttiilillä on käyttöä paineistetuissa annostussäiliöis-sä, joita on voitava käyttää kaikissa asennoissa, koska annosteltu määrä on riippumaton venttiilin asennosta. Venttiilillä on siten erityinen sovellutus annostelijoissa, 15 joilla lääkeaineita johdetaan nenään.

Claims (4)

1. 9 87260
2. 1. Kokoonpainuvalla kammiolla varustettu annosteluventtiili käytettäväksi paineenalaisessa annostelusäiliössä (2) , joka käsittää pääasiassa sylinterimäisen rungon (9), elastomeeri- 5 istukan (12), joka ympäröi runkoa ja muodostaa kokoonpainuvan kammion (14) niiden välille, jolloin runko muodostaa sisäisen kammion (18), jolloin kanavointielimet (31) muodostavat juoksevan aineen virtaustien sisäisen kammion ja kokoonpainuvan kammion välille, aksiaalisesti liukuvan venttilin karan (6), 10 joka ulottuu samankeskeisesti sisäisen kammion läpi, ulosmeno-venttiilielimet (33), jotka voivat toimia karan ja rungon välillä sisäisen kammion ulkopäässä juoksevan aineen annostele-miseksi siitä venttiilin ollessa auki, sekä sisäänmenoventtii-lielimet (21), jotka voivat toimia rungon ja karan välillä 15 sisäisen kammion sisäpäässä juoksevan aineen päästämiseksi siihen venttiilin ollessa kiinni, jolloin sisäänmenoventtiili käsittää istukan rengasmaisen tiivisteosan (29), joka on yhteistoiminnassa sen läpi ulottuvan karan sisäpään osan (8) kanssa ja jolloin istukka lisäksi käsittää rengasmaisen olake-20 osan (16) , joka istukanomaisesti vastaanottaa rungon sisäpään, tunnettu siitä, että olakeosa (16) ja tiivisteosa on muodostettu samasta kappaleesta suhteellisen paksua ja vastaa-: vasti ohutta ainetta, jolloin olakeosa ja tiivisteosa ovat suhteellisen jäykkiä ja vastaavasti taipuisia istukan varmaa :...25 sijoittamista varten venttiilin runkoa (9) vasten sallien sa-:· maila tiivisteosan muodonmuutoksen.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, tunnet - t u siitä, että istukka lisäksi käsittää säteen suuntaisesti .·. 30 ulospäin ulottuvan rengaslaipan (36) sen akselinsuuntaisessa ulommassa päässä, joka laippa aikaansaa tiivistävän tiiviste-elimen käytettäväksi rungon samalla tavalla ulkonevan laipan ; (37) ja säiliön reunan (4) välillä. 3.:5 3· Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen venttiili, tun nettu siitä, että kanavaelimet käsittävät rungossa olevan raon (31) , joka ulottuu aksiaalisesti rungon sisäpäästä (15) yhteyteen kokoonpainuvaan kammioon, jolloin ainakin raon sisä- 10 87260 pään osa ulottuu säteen suuntaisesti sisäiseen kammioon muodostaen juoksevan aineen tien kokoonpainuvan kammion ja sisäisen kammion sisäänmenoventtiilielimen vieressä olevan kohdan välillä. 5
4. 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että istukan tiivisteosa käsittää rengasmaisen ulokkeen (28), jossa on säteen suunnassa sisäänpäin suunnattu rengasmainen, poikkileikkaukseltaan osaksi pyöreä 10 paksunnos (29).