JP2004000954A - 流動媒体排出用ディスペンサ - Google Patents

Abstract

【課題】排出工程が使用者による操作の性質から大きく独立しており、比較的単純でコンパクトな構成を有するディスペンサを提供する。
【解決手段】１方向に操作可能なピストンロッド（２９）および搬送ピストンエレメント（４３）を有するピストン（２８）と、搬送ピストンエレメント（４３）がピストンロッド（２９）上をシールされて案内されることと、搬送ピストンエレメント（４３）が、その操作方向（６０）において、ピストンロッド（２９）に支持されたスプリングレメント（４２）により負荷を与えられることと、搬送バルブ（５１）が開放した後、搬送ピストンエレメント（４３）を通って媒体の排出（６２）がもたらされることとを含む、流動媒体（５９）の排出用のディスペンサ。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動媒体を排出するためのディスペンサに関し、好ましくは手動で操作されるポンプを有するディスペンサに関する。
【０００２】
【関連の技術】
このようなポンプは、液体、ペースト、泡等のためのものであり、その投与、スプレー、又は他の排出工程のために使用される。使用されるポンプは通常スラストピストンポンプであり、これは中空ピストンロッドとその上に載置される押しボタンすなわちトリガーを用いて操作され、同時に排出開口、たとえばスプレーノズルを備えている。
【０００３】
このようなディスペンサを操作するとき、たとえば均一の投与を生成するため、特にスプレー装置の場合は均一なスプレーパターンを生成するため、排出工程を使用者による個々の操作と独立にするのが常に問題となる。
【０００４】
それゆえ、使用者により操作されるとき最初にスプリングにテンションを与え、続いてスプリング操作による排出工程となるように作用するディスペンサが開発されてきた。これに関連して、ＵＳ６１４５７１０Ａ号では、排出ニップルを押し下げる際に、そこに接続されるピストンは、より大きな直径のシリンダ内でスプリングテンションと反対向きに変位し、ピストンはそこに接続されるより小さな直径のシリンダに接続されている。固定ヘッドを開放することにより搬送バルブを開放した後、液体はより小さなピストンに作用するスプリングのテンションのもとに排出され得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、排出工程が使用者による操作の性質から大きく独立しており、比較的単純でコンパクトな構成を有するディスペンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この課題は請求項１に記載のディスペンサにより解決される。ポンプシリンダを有するポンプは、ピストンを有し、これは１の操作方向に操作可能なピストンロッドと搬送ピストンエレメントを有し、これは例えば環状のピストンカラーとして構成され得る。ポンプ入口は、取込バルブを設け、これは例えば重さ負荷又はバネ負荷のボールバルブで構成され得る。ポンプ出口は、搬送チャネルを有し、これはたいていの場合ピストンロッドを通して導かれ、これは代わりにスプレーノズルと組み合わせた押しボタンすなわちトリガーの搭載を可能にする。
【０００６】
【発明の実施の態様】
搬送ピストンエレメントは、軸方向に移動可能にかつシール状態でピストンロッド上を案内され、スプリングエレメントによって負荷を与えられ、これは媒体排出をもたらす。そこでそれはピストンロッド上に支持されピストンロッドの動作により操作方向のテンションが与えられる。搬送バルブの操作に続いて、それは媒体の排出をもたらし、そこでそれはバネエレメントのテンションのものと、操作方向に走行する。
【０００７】
もし搬送ピストンエレメントが環状のピストンカラーで構成され、これがピストンロッド上及びポンプシリンダ内をシール状態で案内されるなら、それは特に単純で好適である。しかしながら、搬送ピストンエレメントを中空ロッド内にわたるピストンとして構成することも可能であり、この場合スプリングもそこに位置されることになる。
【０００８】
ピストンは、戻りスプリングにより、操作方向と反対方向に負荷を与えられ得る。ポンプが、単一動作ポンプの方式で、押しボタンのような操作エレメントの開放に続いて再び開始位置に戻るようになっている。
【０００９】
本発明によるディスペンサの場合、スプリングと特に排出目的のために設けられたスプリングエレメントが比較的強くプリテンションを与えられ得ることが特に有利である。その結果スプリングテンションが全供給ストロークにわたって比較的一定である。なぜならスプリング特性の小さい部分にのみ使用がなされるからである。これにも関わらず、スプリングは極度に長くする必要は無い。ピストンカラーは、その供給エネルギー蓄積動作のための操作方向と反対方向にわたっており、実質的に不変の状態のままであるため、全ディスペンサは比較的短く形成できる。設ける必要があるのは、排出スプリングエレメントのためのテンション通路と、主搬送ピストンすなわち本発明のピストンカラーの比較的短い搬送通路だけである。
【００１０】
ピストンロッドがシリンダ内に押し込まれる形でディスペンサにテンションが与えられる。それは排出搬送エレメントにテンションを与え、幾らかの液体をポンプチャンバ内に移動させる。これは、排出搬送エレメントの更なるプリテンションのもとで、搬送ピストンエレメントが操作方向と反対方向に軸方向に強制されることで補償される。
【００１１】
テンションストロークの端部において、排出操作が開始され、先にタイトに閉鎖されたポンプチャンバは搬送チャネルの方向に搬送バルブを用いて開放される。
【００１２】
これは好ましくは通路制御されたバルブにより行われ、これはスライドバルブの方式で構成され得る。それはラム上に設けられ得るが、これは横方向にスリットのある中空の針の形状でピストンの内部で係合し、後者とともにまずポンプチャンバを搬送チャネルに対してシールし、さらにそれを２つの協働する制御エッジにより自由にするときに、ポンプチャンバの圧縮された内容物を搬送チャネルに排出させる。ポンプチャンバは、排出スプリングにより搬送ピストンエレメントに及ぼされた比較的均一な圧力のもとで空になる。ピストンロッドを自由にした後に、戻りスプリングが、プリテンションを与えられた排出スプリングを含むピストンロッド／搬送ピストンエレメントユニットを、開始位置に移動させ、取込バルブを介して液体を吸引する。
【００１３】
まだ液体で満たされていないポンプチャンバを充填するときは、まったく問題が生じない。なぜなら搬送バルブが通路制御され、その結果ポンプチャンバ内に“デッド”エア圧縮がないからである。
【００１４】
容器の必要な排気もまた通気バルブを用いて可能であり、これは２部分ピストンロッドの肩の上にシール面を有し、これはケーシング部分と協働し、ポンプチャンバ内のスロットを通じて通気通路を形成する。通気バルブは短い操作工程の間に開放するのみであり、その結果、休止状態のポンプを用いて容器はタイトにシールされる。
【００１５】
こうして、流動媒体のためのディスペンサが設けられ、これは圧力形成及び投与量に関して使用者から独立した方式で作用する。
【００１６】
本発明の文脈において、使用者は、人やポンプ操作工程をもたらす機械的な駆動装置であることも可能である。こうしてディスペンサは例えば吸入器や他の医療用具のための前投与器（プレドーザー）として機能し、これはさらに搬送充填を処理するものである。
【００１７】
圧力が操作ヘッドに付与されるとき、ピストンロッドはポンプシリンダ内に押圧される。ポンプチャンバは、通路に依存する方式でスライドバルブとして作用する搬送バルブにより閉鎖されるため、ピストンカラーに押圧するスプリング動作のもと、圧力がポンプチャンバ内に形成され、これは予め定められた長さ行程の後、搬送バルブを開放するときに開放される。スプリングのプレテンションを通じて、比較的一定の圧力が全排出段階にわたって得られる。
【００１８】
上記及び更なる構成は、請求項、詳細な説明、及び図面から理解され得る。個々の構成は、独立又は従属の形式の両方において、本発明の実施例や他の分野において実行可能であり、有利で独立して保護可能な構成を表し得る。本願の個々の部分への細分と副題は、この後になされる記述の一般的有効性を制限するものではない。
【００１９】
手動操作の場合、ポンプドライブ上のレバートランスミッションも可能であり、例えばＤＥ１００３２９７６Ａに記載されている横方向の操作レバーの構成がある。これに対してさらに詳細に参照されるべきである。
【００２０】
【実施例】
本発明の実施例は、添付の図面を参照して以後さらに詳細に記載されている。図１は、ポンプ１２を有するディスペンサ１１を示しており、これはガラスボトル等で構成された容器１４のネック１３に載置され、その中にその長手延長部の最大部分を突き出している。ポンプはベースケーシングを有し、これはクリンプシール１６を用いてボトルネック１３に固定されている。
【００２１】
ベースケーシング１５内には、延長されたシリンダボディ１７がベースケーシングの外部と内部の間の軸方向環状溝１８にスナップ止めされる。そのスナップ止め部分の下方に、シリンダボディがポンプシリンダ２０と、これに続く直径が減少したシリンダ状のシリンダ部分２１を形成している。後者は、ベース２２で終結しており、その上にボール取込バルブ２４のためのケージ２３の一部が内側に構成され、そこに外側に延びた接続部２５が接続されていて、その中には吸引チューブ２６が挿入され、これが容器底２７に延びている。
【００２２】
シリンダ２０内には、ピストン２８が突出していて、これはチューブ状のピストンロッド２９を有し、これは２つの堅固に入れ子式となった中空ボディ３０，３１から組み立てられる。その内部において、ピストンロッド２９は搬送チャネル３２を形成し、これはスプレーノズル３４の形状のポンプ出口３３に接続される。後者は操作ヘッド３５内に設けられ、これは同時に、手動ディスペンサ操作のための指押圧表面３６を有するトリガーすなわち押しボタンを形成する。操作ヘッド３５は、ピストンロッドの上方接続部すなわち中空ボディ３１上に押圧され、その外側ジャケットがベースケーシング１５の外側に延びている。
【００２３】
ポンプシリンダに向かう方向の端部には、ピストンロッド２９の上方中空ボディ部分３１部分が、エアギャップ３７の形成を伴うベースケーシング１５の中央開口を通って突出していて、フランジ状のベベル肩３８を有し、これが通気バルブ３９のためのシール表面を形成し、すなわちポンプシリンダに向いたベースケーシング１５の内側端面４０と連携している。
【００２４】
肩３８の上には、プリテンションを与えられた螺旋状スプリングの形状の排出スプリングエレメント４２が支持されていて、これはその他方の側で排出ピストンエレメントを形成するピストンカラー４３を押圧している。ピストンカラー４３は、ポンプシリンダ２０の内側シリンダ表面上の外側シールリップ４４と、ピストンロッド２９のチューブ状中空ボディの外周上の内側シールリップ４５を有する。ピストンカラー部分は、そこから上方に螺旋スプリングの方向にその中で突出し、螺旋スプリングとピストンロッド上のカラーを案内する。
【００２５】
２つのシールリップ４４，４５の間に、溝が形成され、この中でピストンロッド２９の直径拡大端部分４７の停止突起４６が係合している。後者の上には戻りスプリング４８が支持されていて、これはまた螺旋スプリングとして構成されており、より狭いシリンダ部分２１内で案内されている。戻りスプリング４８はラム５０のベース部分４９上で支持され、この内側凹所はボール取込バルブのためのケージ３９の上方部分を形成し、中空ピストンロッド２９の内部にあるピンすなわち針状部分と係合している。ピストンロッドとともに、それはポンプチャンバ５２のための搬送バルブ５１を形成している。
【００２６】
この目的のため、ラム５０は延長スロット５３の形のチャネルを設け、これは上方の尖った先端部５４から所定距離のところで終端している。それは結果的に搬送バルブのための制御エッジ５５を形成している。
【００２７】
ピストンロッド２９上には、正確に測定された穴５７の内側端部の所において、対応する制御端部５６が設けられていて、その直径は搬送チャネル３２の残り部分と比較して減じられている。チップ５４と制御エッジ５５の間のラムに位置する部分は、正確にフィットしてシールした状態で穴５７に係合する。
【００２８】
螺旋スプリング及びボール２４とは別に、ディスペンサ１１はプラスチックモールディングから全体的に製造され得る。ポンプは２つのケーシング部分１５，１７、２部分ピストンロッド２９を有するピストン２８、ピストンカラー４３及びラム５０を含む。すべての部分は単に組み立てたり互いに押圧したりして単純な方法でフィットされ得る。選択的に、金属部分を対応する形状のプラスチック部分、例えばプラスチックのベローズやクッションスプリングと置き換えることも可能である。
【００２９】
【作用】
図１は、休止すなわち非操作位置でのディスペンサ１１を示す。ピストン２８は戻りスプリング４８の作動のもとで上方に移動したところであり、通気バルブ形成肩３８のためのシール表面が、ベースケーシング１５の対応するカウンターシール表面４０上に係合し、容器を外気に対してシールするようになっている。搬送バルブ５１もまた閉鎖されている。これはラム５０が穴５７内で係合しており、制御表面５５が制御表面５６に達していないからである。排出スプリングエレメントを形成する螺旋スプリング４２は、確かにプリテンションを与えられているが、その最大操作伸長にある。それは、ピストンカラー４３をピストンロッド２９の端部分４７に対して押圧する。シールリップ４４，４５は、ポンプシリンダ壁２０とピストンロッド２９のシリンダ状外壁５８にシールして係合する。スプリングのテンションは、端部分４７の環状停止突起４６により吸収されるが、これは２つのシールリップの間で係合しており、これらは結果的にスプリングにより及ぼされた圧縮力を軽減している。
【００３０】
ポンプチャンバ５２が容器１４からの媒体５９で既に満たされていると仮定する。
【００３１】
もし今図２に示されるように、操作ヘッド３５を用いてピストンロッド２９がポンプ内に押圧されるなら、ポンプチャンバ５２内に圧力が形成される。これは、一方で肩３８とスプリング４２を用いて軸方向圧力がピストンカラー４３に与えられ、他方でピストンロッドの下方部分がポンプチャンバ内に移動しその結果体積が移るためである。搬送バルブ５１が図２に示される位置まで依然として閉鎖されているため、この液体体積部分の移動は、ピストンカラーが、軸方向上方に及び操作方向６０と反対方向に、スプリング４２の更なるテンションのもとで強制されることを意味している。操作方向６０に与えられるスプリングテンションの結果、戻りスプリング４８もまた圧縮される。ポンプチャンバ５２内に形成された圧力は、取込バルブ２４のボールをそのバルブシートに押圧し、これを閉鎖状態に保持する。
【００３２】
しかしながら、一方のシール面を形成する肩３８が端面４０から持ち上がって通気バルブ３９が開放される。ギャップ３７及びポンプシリンダ内の開口４１により、外気と容器１４の間の接続が与えられる。
【００３３】
この位置で、確かに搬送チャネル３２を通って流れた媒体は無いが、自動排出工程を奏するためにディスペンサにはテンションが与えられている。
【００３４】
図３に示された方式では、これは互いに通じる搬送バルブ５１の制御エッジ５５，５６によって開始される。その結果、破線矢印６２で示されるように、媒体は、ポンプチャンバ５２から搬送バルブ５１を介して出口チャネル３２内へ、スプリング５２によって形成された圧力のもと、ピストンカラー４３を介して流れ得る。螺旋状スプリング４２のプリテンションの実現の結果、この圧力は非常に均一であり、ノズル３４での最適な霧化状態に正確に調節され得る。媒体は出口チャネル３２を通ってノズル３３に流れ、旋回チャネルにより回転され、円錐スプレーコーンの形状に霧化される。
【００３５】
図３は、排出工程の最終位置を示しており、そこでは外側シールリップ４４がシリンダ状部分２０，２１の間に形成されたステップ６３に押圧される。指により圧力表面３６に圧力を与えて操作工程を開始した使用者にとって、その結果圧力ポイント状の操作流れとなる。彼が操作ヘッド３５とそれゆえピストンロッドをポンプ内に押圧しても、開始時点では何もおこらない。２つの制御エッジ５５，５６の相互位置により予め定められ、かつ、通常は図３の端部位置に近い位置において、スプレー工程が彼の更なる作動無くして開始する。
【００３６】
こうして、スプレー工程は、真に一定で正確に予め定めることが可能な圧力で行われるだけでなく、投与量も高い精度要求を満足する。それはまた制御エッジの位置により予め定め得るし、異なる要求のためのモールディングの単純な工程により結果として生成の間予め定め得る。こうして、例えば異なるラム５０が生成され得るが、それゆえ異なる投与量を得ることができ、ほかの点ではポンプ構成は変化を要しない。
【００３７】
操作ヘッド３５を開放した後、戻りスプリング４８が、図１による位置に全ピストン、すなわち２つのピストンロッド２９、ピストンカラー４３及びスプリング４２を（その予め定められたプリテンションを超えて再び圧縮することなく）押し戻す。ポンプチャンバ５２の容積は再び増大し、負圧によって開放されるボール取込バルブ２４と吸引チューブ２６により、媒体５９がポンプチャンバ５２内に吸引され得る。図１からわかるように、搬送バルブはこうして再び閉鎖される。
【００３８】
単一の又は２，３の操作ストロークによって、装填が容易に行われる。液体が充填されていないポンプチャンバの場合、それ程の圧力はそこに形成されない。結果として、ピストンカラー４３は、操作方向６０（図２）に押し下げられるときに、ピストンロッドに関して図１によるその位置のままである。図３の位置に到達するときに、搬送バルブ５１は開放され、ポンプチャンバ５２内の僅かに圧縮された空気が、搬送チャネル３２により押し出される。シリンダ部分５１に形成されたポンプのデッドスペースの大きさに応じて、全ポンプチャンバが２，３のストロークにより液体で満たされ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディスペンサの異なる操作フェーズを示す長手断面であり、容器の押しボタン／スプレーノズルの組み合わせを含むディスペンサを示す。
【図２】本発明によるディスペンサの異なる操作フェーズを示す長手断面であり、ポンプのみを示す。
【図３】本発明によるディスペンサの異なる操作フェーズを示す長手断面であり、ポンプのみを示す。
【符号の説明】
１１　ディスペンサ
１２　ポンプ
１３　ボトルネック
１４　容器
１５　ベースケーシング
１６　クリンプシール
１７　シリンダボディ
１８　軸方向環状溝
２０　ポンプシリンダ
２１　シリンダ
２２　ベース
２３　ケージ
２４　ボール取込バルブ
２５　接続部
２６　吸引チューブ
２７　容器底
２８　ピストン
２９　中空ピストンロッド
３０　中空ボディ
３１　中空ボディ
３２　搬送チャネル
３３　ポンプ出口
３４　スプレーノズル
３５　操作ヘッド
３６　指押圧表面
３７　エアギャップ
３８　ベヘル肩
３９　通気バルブ
４０　ベースケーシング１５の内側端面
４１　ポンプシリンダ内の開口
４２　排出スプリング
４３　ピストンカラー
４４　シールリップ
４５　シールリップ
４６　環状停止突起
４７　直径拡大端
４８　戻りスプリング
５０　ラム
５１　搬送バルブ
５２　ポンプチャンバ
５３　延長スロット
５４　先端部
５５　制御エッジ
５６　制御エッジ
５７　穴
５８　シリンダ状外壁
５９　媒体
６０　操作方向
６３　ステップ

Claims (9)

1. 流動媒体（５９）の排出用のディスペンサにおいて、
   １．１ポンプシリンダ（２０）を有するポンプ（１２）と、
   １．２　１方向に操作可能なピストンロッド（２９）および搬送ピストンエレメント（４３）を有するピストン（２８）と、
   １．３　取込バルブ（２４）を備えたポンプ入口と、
   １．４　搬送バルブ（５１）と、好ましくはピストンロッド（２９）を通過する出口チャネル（３２）とを設けたポンプ出口（３３）と、
   １．５　搬送ピストンエレメント（４３）がピストンロッド（２９）上をシールされて案内されることと、
   １．６　これが軸方向に移動可能であることと、
   １．７　搬送ピストンエレメント（４３）が、その操作方向（６０）において、ピストンロッド（２９）に支持されたスプリングレメント（４２）により負荷を与えられることと、
   １．８　ピストンロッド（２９）の操作方向（６０）への移動によりテンションが与えられることと、
   １．９　搬送バルブ（５１）が開放した後、搬送ピストンエレメント（４３）を通って媒体の排出（６２）がもたらされることと、
   を含むディスペンサ。
2. 搬送ピストンエレメント（４３）が環状のピストンカラーで構成され、これがシール状態でピストンロッド（２９）上及びポンプシリンダ（２０）内を案内されることを特徴とする請求項１に記載のディスペンサ。
3. ピストン（２８）が戻りスプリングレメント（４８）により操作方向（６０）と反対方向に負荷を与えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のディスペンサ。
4. スプリングレメント（４２，４８）、特に排出スプリングレメント（４２）がプリテンションを与えられていることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載のディスペンサ。
5. ピストンロッド（２９）がピストンカラー（４３）内で案内される変位ピストンの方式で構成され、好ましくは操作方向（６０）に配置されるその端部分（４７）に停止ステップを設け、特にこれがピストンカラー（４３）のシールリップ（４５）の背後で停止突起（４６）を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のディスペンサ。
6. 搬送バルブ（５１）が経路制御バルブ、好ましくはスライドバルブで構成されることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載のディスペンサ。
7. バルブボディとしての搬送バルブ（５１）が、中空ピストンロッド（２９）と係合するラム（５０）を有し、これがバルブチャネル（５３）及びバルブ制御エッジ（５５）を設け、協働するカウンター制御エッジ（５６）が好ましくは中空ピストンロッド（２９）内に形成され、特にラム（５０）がケーシング部分（２１）内に受容され、選択的にこれがポンプシリンダ（２０）と比較して縮径していてベース部分（４９）を有しかつ戻りスプリング（４８）により囲まれていて、ベース部分（４９）が好ましくは取込バルブ（２４）のためのケージ（２３）の一部を形成していることを特徴とする請求項６に記載のディスペンサ。
8. ピストンロッド（２９）が２つの入れ子式の中空ボディ（３０，３１）から構成され、その一方がその外周にピストンカラー（４３）のための通路（５８）を形成し、他方が排出スプリングレメント（４２）のためのサポート（３８）を含むことを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載のディスペンサ。
9. ピストンロッド（２９）上に、媒体含有容器（１４）のための通気バルブ（３９）のシーリング表面を設け、これがケーシング表面（４０）と協働し、ポンプシリンダ（２０）内の開口（４１）が好ましくは通気バルブ（３９）を介して容器（１４）への外気の接続部を設けることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載のディスペンサ。

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