DE2461376C3 - Zerstäubungsvorrichtung für fließfähiges Produkt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerstäubungsvorrichtung für fließfähiges Produkt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen bekannten Zerstäubungsvorrichtung (DT-OS 22 60 234) ist zum Anbringen der Pfödüktbehälter-Düsen-Einheit eine Schraubverbindung an der Einheit und am Stirnende des Kolbens der Kolbenpumpe erforderlich, wobei die Einheit in Verlängerung des Kolbens mit an der dem Kolben abgewendeten Seite des Düsenteils der Einheit angeordnetem Produktbehälter aufgeschraubt wird. Eine Schraubverbindung ist aber wenigstens für solche Fälle aufwendig, in denen die Produktbehälter-Düsen-Einheit dem nur einmaligen Gebrauch dient. An der der Einheit abgewendeten Stirnseite des Kolbens sitzt in dem ihn axial durchsetzenden Strömungsweg für Druckluft ein federbelasietes Druckluftventil, das am Ende des Kolbenhubes durch Anlaufen an der benachbarten Stirnwand des Zylinders der Kolbenpumpe gegen Federkraft öffnet Insgesamt bedeutet somit die bekannte Zerstäubungsvorrichtung eine verhältnismäßig aufwendige Konstruktion.

ίο Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufgabe gelöst, eine Zerstäubungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art so auszubilden, daß die Verwendung einer leichter auswechselbaren, nur dem einmaligen Gebrauch dienenden Produktbehälier-Düseneinheit ermöglicht ist und die Vorrichtung von entsprechend einfachem ventillosen Aufbau ist.

Dies ward erfindungsgemäß erreicht durch die Merkmale im Anspruch 1.

Die erfiindungsgemäße Zerstäubungsvorrichtung ist

ίο von beträchtlich einfacherem Aufbau als die vorerwähnte bekannte Zerstäubungsvorrichtung. Lediglich eine einzige Feder, die zur Rückstellung des beweglichen Pumpengliedes der Kolbenpumpe vorgesehen sein kann, ist erforderlich. Außerdem ist eine Produktbehäl-

*5 ter-Düsen-Einheit geschaffen, die von beträchtlich einfacherer Struktur ist und insbesondere für die Verwendung als Wegwerfabgabeeinheii geeignet ist. Die Einheit kann durch ihre Aufnahme in der Aushöhlung des Verlängerungsteils des feststehenden

3» Pumpengliedes im Festsitz sehr einfach ausgewechselt werden. Durch die zerstoßbare Membran als Absperrorgan für den Druckluft-Strömungsweg erübrigt sich ein gesondertes Druckluftventil. Dennoch ist gewährleistet, daß die Druckluft aus der Kolbenpumpe erst dann freigesetzt wird, wenn sich der Druck bis zu einem gewünschten Wert aufgebaut hat und zu diesem Zeitpunkt die Membran von der dornartig ausgebildeten Anschlageinrichtung am benachbarten Stirncnde des beweglicnen Pumpengliedes durchstoßen wird.

Unter »Fließfähigem« Produkt werden hier Flüssigprodukte oder Produkte in Form feinen Pulvers verstanden, welche durch Ansaugen in einem Strom von Druckluft leicht aus einer Venturidüse versprüht werden können, bei der vorzugsweise ein engster oder Kehlenabsichnitt des Mittelkanals einen Durchmesser von etwa 0,005 bis 0,015 cm hat.

In einer Ausgestaltung der Erfindung können die Aushöhlung im Verlängerungsteil des stillstehenden Pumpengliedes an beiden Enden offen und die Produktbehälter-Düsen-Einheit mit einem mit dem Daumen betätigbaren Auswerferstift an der der Abgabeöffnung der Venturidüse abgewendeten Stirnseite der Einheit versehen sein.

Die Zerstäubungsvorrichtung gemäß der Erfindung stellt somit eine einfach aufgebaute Vorrichtung dar, aus welcher mittels Druckluft bei der Betätigung der Vorrichtung unter Steuerung durch ein sehr einfaches ijind leicht !herstellbares Absperrorgan eine Einzel-Produktdosis abgegeben werden kann, wobei die Teile der Vorrichtung einfach aus synthetischem thermoplastischem Material geformt werden können, Außerdem kann die Produktbehälter-Düsen-Einheit leicht ausgewechselt werden. Dabei wird die vollständige Abgabe der Produktdosis dadurch gewahrleistet, daß die !Druckluft aus der Kolbenpumpe erst dann freigesetzt wird, wenn sich der Druck bis zu einem gewünschten Wert aufgebaut hat.

Die austauschbare Produktbehälterdüsen-Einheit

cann in Form einer Patrone ausgebildet werden, die eine compakte Einzeldosis beispielsweise einer Flüssigkeit xier vorzugsweise eines pulvrigen Medikamentes enthält.

In der Zeichnung, durch welche die Erfindung irläutert wird, stellt Fig. 1 eine Seitenansicht einer Devorzugten Ausführungsform der Zerstäubungsvorrichtung gemäß der Erfindung und Fig.2 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 1 im Schnitt dar, wobei sich die Teile in der Ruhestellung oder Nichtabgabestellung befinden.

Wie in der Zeichnung gezeigt, ist eine eine Einzeldosis aufnehmende, erneuerbare Produktbehälter-Düsen-Einheit 10 in einen Vorrichtungskörper 11 eingesetzt und in diesem gehalten, auf welchen die Einheit wirkungsmäßig abgestimmt ist. Der Vorrichtungskörper U umfaßt einen Kolben 13, welcher mittels einer Kolbenverlängerung oder Kolbenstange 14 betätigt wird, um einen Druckluftvorrat zu erzeugen, welcher in die Düse der Einheit 10 zum Ansaugen und Zerstäuben des darin enthaltenden Materials, vorzugsweise Pulver, zugeführt wird.

Wie in F i g. 2 im einzelnen gezeigt, wird die .Druckluft durch eine luftverdichtende Kolbenpumpe erzeugt, die einen hohlen Zylinder 12 aufweist, welcher an einem Ende offen ist und eine Auslaßöffnung 26 in der Querwand an der vorderen Stirnseite 24 des Zylinders 12 aufweist. Die Auslaßöffnung 26 dient als Auslaß für Druckluft an dem dem offenen Zylinderende entgegengesetzten Ende. Der Kolben 13 ist im Zylinder 12 gleitend untergebracht und besitzt eine als Kolbenstange 14 dienende Verlängerung, welche aus dem offenen Ende des Zylinders 12 herausragt. Der Kolben 13 hat eine Kolbenstirnfläche 20 und ist im Zylinder 12 mittels der Haltekappe 22 gegen Herausgleiten gesichert. Ein Dorn 28 ragt aus der Stirnfläche 20 des Kolbens auf die öffnung 26 ausgerichtet hervor. Eine Kolbenringscheibe 30 dichtet den Kopfteil 13 während seiner Bewegung innerhalb des Zylinders 12 ab und eine Rückstellfeder 32 innerhalb des Zylinders drückt den Kolben von der Querwand «n der Stirnseite 24 weg. Der Kolben, die Querwand und die Zylinderseitenwand definieren einen Luftverdichtungsraum 34 für Druckluft.

Die Produktbehälter-Düsen-Einheit 10 weist einen gesonderten austauschbaren Körper auf, welcher eine Patrone 15 von zylindrischer Gestalt bildet, die durch eine seitliche Aushöhlung 16 in ein Verlängerungsteil 17 des Zylinders 12 eingesetzt werden kann, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist. Das Abgabestirnende 18 der Patrone 15 weist eine äußere Ringausnehmung 36 und zentral dazu innerhalb desselben Stirnendes zur Aufnahme der als Einsatz ausgebildeten Venturidüse 42 eine innere Aufnahmeausnehmung 38 auf, welche in freier Verbindung mit einem Mittelkanal 39 steht, der als Strömungsweg für Druckluft dient und sich von einer Einlaßöffnung 40 von größerem Durchmesser, die seitlich aus der zylindrischen Seitenwand der Patrone 15 ausmündet, bis zu einer Auslaßöffnung am Boden der Aufnahmeausnehmung 38 erstreckt. Die Einheit 10 umfaßt außerdem die Venturidüse 42, welche einen zentralen Düsenkanal 23 mit sich verbreiternder Abgabeöffnung 25 aufweist, und mit einem Schaftteil 23 von geringerem Durchmesser fest in der Aufnahmeausnehmung 28 sitzt. Außerdem weist die Einheit 10 eine Patronen-Verschlußkappe 44 mit einem Hülseriteil 45 auf, welcher fest In ('er Ringausnehmung 36 sitzt und auf einen Bundteil 27 des Venturidüseneinsatzes 42 mit Kroßerem Durchmesset aufgepaßt ist. Der Hülsenteil 45 sitzt mit dichter Passung in der die Ringausnehmung 36 umgebenden Umfangswand 48 der Patrone 15. Eine Versiegelung 50 ist über der Abgabeöffnung ?,5 und dem offenen Ende der Verschlußkappe 44 und der Venturidüse vorgesehen und wird vor der Betätigung der Vorrichtung entfernt. Diese Versiegelung 50 sorgt dafür, daß das Produkt nicht verunreinigt wird, und verhindert außerdem den ungewollten Austritt von Produkt aus der Vorrichtung.

ίο Zwischen der Venturidüse 42, der Verschlußkappe 44 für die Patrone und der Abgabestirnwand 18 der Patrone 15 ist eine ringförmige Produktkammer 46 ausgespart, aus welcher radiale Kanäle 47 in den Mittelkanal 23 des Düseneinsatzes 42 münden. Die ringförmige Produktkammer 46 kann durch Einführen einer Flüssigkeit oder vorzugsweise eines pulvrigen Produktes durch einen Produktzuführungskanal 52 gefüllt werden, welcher mit der Produktkammer 46 in Verbindung steht. Ein mit dem Daumen betätigbaren Auswerfstift 54 kann gewünschtenfalls an der Patrone 15 vorhanden sein. Die Aushöhlung Ά im Zylinder 12 hat eine zweite Endöffnung 56, durcn welche sich der Auswerferstift 54 erstreckt. Eine luftdichte Versiegelung 58 erstreckt sich über die Rückseite der Patrone 15 zur Verhinderung eines Austritts von Druckluft, zur Abdichtung des Produkteinfüllkanals 52, zum Schutz des in der Hroduktkammer 46 enthaltenen Produkts gegen Verschmutzung und zum Zurückhalten des Produkts in der Produktkammer.

Der Strömungsweg für Druckluft, welcher an der Auslaßöffnung 26 beginnt und über die Einlaßöffnung 40 zu dem Mittelkanal 39 führt, ist normalerweise in einer festen zerreißbaren Membran 60 blockiert, die vorzugsweise in einem ausgesparten Teil in der Einlaßöffnung 40 der Patrone 15 aufgenommen ist und sich quer über die Einlaßöffnung 40 erstreckt. Die Membran 60 kann aus Papier, einer dünnen Folie aus thermoplastischem Material oder dergleichen hergestellt sein und paßt eng in die Aussparung rings der Einlaßöffnung 40 zur Blockierung des Strömungsweges für Druckluft. Die Membran 60 wirkt anfänglich im Zusammenwirken mit de Querwand an der Stirnseite 24 des Zylinders als Endwand für den Verdichtungsraum 34. Die andere Emdwand des Verdichtungsraums 34 wird durch die Stirnfläche 20 des Kolbens 13 gebildet, welche beim Verdichtungshub zu der Querwand an der Stirnseite 24 hin bewegt wird. Die Membran 60 ist so gestaltet, daß sie den Durchtritt von Druckluft in die Produktbehälter-Düsen-Einheit 10 verhindert, bis der Kolben 13 praktisch das Ende seines Verdichtungshubes erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt erstreckt sich der Dorn 28 durch die Auslaßöifnung 26 in die Einlaßöffnung 40, nachdem er die Membran 60 durchstoßen hat. Offensichtlich ist der Druck der in die Einheit 10 zugeführten Druckluft unter anderem von der Länge des Dorns 28 abhängig. Wenn einmal die Membran 60 durchstoßen ist, strömt Druckluft durch den Mittelkanal 39 und in die Venturidüse 42, so daß das Produkt in der Produktkammer 26 aus dieser abgesaugt wird und durch die Abgabeöffnui.g 25 der Venturidüse 42 abgegeben wird.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt:
Wenn durch einen Finger eines Benutzers auf die Kolbenstange 14 Druck ausgeübt wird, wird in dem Zylinder 12 oberhalb der Kolbiinstirnfläche 20 Luft verdichtet. Die Mthibran 60 blockiert den Durchtritt der Luft, bis der Kolben 13 das Ende seines Verdichtungshubes erreicht, zu welchem Zeitpunkt die

Membran 60 geöffnet wird und die Druckluft in dem Zylinder plötzlich zum Abströmen durch den .Strömungsweg für Druckluft und die Produktbchälter-Düsen-Einheit 10 freigegeben wird, wo sie das Ansaugen des Produkts in der oben beschriebenen Weise bewirkt.

Die Einheil 10 enthält eine ein/ige Dosis des Produktes und kann beispielsweise durch Drücken auf den Daumenauswerferstift 54 aus dem Vorrichtungskörper 11 entfernt werden. Danach kann eine neue Kapsel zur Vorbereitung des nächsten Abgabevorgan· ges in den Vorrichtungskörper eingesetzt werden. Der Kolben 13 kehrt nach seinem Freigeben in seine Anfangsstellung aufgrund der durch die leder 3 ausgeübten Kraft zurück.

Es ist ersichtlich, daß eine einfache Membran 60 in der austauschbaren Einheit 10 anstelle einer komplexeren Ventilkörper-Fedci-Anordnung vorgesehen ist. Sämtliche Teile mit Ausnahme der Rückstellfeder 32 können

h Mil

M:itrri;ll geformt werden, so daLS die Vorrichtung leicht und mit geringem Aufwand hergestellt werden kann.

Da die Einheit 10 nur im Rercich der IJmfangswand 48 eine geschlossene zylindrische Gestalt hat. jedoch an einer Seite benachbart der Versiegelung 58 und rings um die Einlaßöffnung 40 eine ebene fläche aufweist, die aus der zylindrischen Wand abgeflacht ist und glatt an der Stirnseite 24 des Pumpenzylinders 12 anliegt, wird durch das Einsetzen der Einheit 10 in die Aushöhlung If) des Vcrlängerungsteils 17 des Zylinders von selbst gewährleistet, daß die Einlaßöffnung 40 sich mit der Auslaßöffnung 26 in der Querwand an der Stirnseite 24 des Zylinders überdeckt. Außerdem ist durch die Schulter, welche zwischen der vollzylindrisehcn IJmfangswand 48 und dem die ebene f lache aufweisender abgeflachten Teil der Zylinderseitenwand der Einheit IC gebildet ist. ein Anschlag vorhanden, so daß die Einhcii 10 in die Aushöhlung 16 nur bis zu einer vorbestimmter Tiefe c>nupsri/t werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zerstäubungsvorrichtung für fließfähiges Produkt, mit einem Produktbehälter, in welchem ein das zu 2:erstäubende Produkt aufnehmender Produktraum ausgebildet ist, einer Venturidüse, die zusammen mit dem Produktbehälter eine erneuerbare Produktbehälter-Düseneinheit bildet, einer Kolbenpumpe mit einem in bezug auf die Einheit stillstehend und dichtend und lösbar an ihr angeschlossenen Pumpenglied und einem beweglichen Pumpenglied und einem zwischen diesen Pumpengliedern gebildeten Luftverdichtungsraum und einem aus dem Verdichtungsraum herausführenden Druckluftauslaß, wobei die Düse einen sie durchlaufenden Mittelkanal aufweist, der in einer Abgabebeöffnung quer zur Achse der Kolbenpumpe endet und durch welchen hindurchströmende Druckluft Produkt aus dem Produktsraum ansaugt und aus der Abgabeöffnung versprüht, einem Strömungsweg für Druckluft von dem Verdichtungsraum in den Mittelkanal der Düse, einem Absperrorgan für die Druckluft, welches durch mechanischen Kontakt mit einer Anschlageinrichtung geöffnet wird, die in Ausrichtung auf den Luftauslaß an dem vorderen Stirnende des beweglichen Pumyengliedes vorgesehen ist, wobei die Venturidüse auf der dem Verdichtungsraum abgewendeten Seite des Absperrorgans angeordnet ist, und wenigstens einem Strömungskanal für Produkt, der radial in den Mittelkanal d;.r Düse mündet, dadurch gekennzeichnet, daß das sti"stehende Pumpenteil (12) an seiner Stirnseite (24) ein mit ihm einstückig ausgebildetes Verlä^gerungsteil (17) trägt, das eine sich quer zur Achse der Kolbenpumpe erstreckende, an mindestens einem Ende offene Aushöhlung (16) aufweist, in welche die Produktbehälter-Düseneinheit (10) mit Festsitz eingeschoben ist, und daß das Absperrorgan eine in der Umfangswandung der in die Aushöhlung (16) eingeschobenen Einheit (10) gelegene, durch die dornartig ausgebildete Anschlageinrichtung (28) durchstoßbare Membran (60) ist, welche bei in das Verlängerungsleil (17) eingeschobener Einheit (10) die Auslaßöffnung (26) für Druckluft verschließt.

2. Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung (16) an beiden Enden offen ist und daß die Produktbehälter-Düseneinheit (10) an der der Zerstäuberdüse abgewendeten Stirnfläche der Einheit einen mit dem Daumen betätigbaren Auswerferstift (54) besitzt.