DE68905901T2

DE68905901T2 - Vorrichtung zum ausgeben des inhalts von unter druck stehenden behaeltern.

Info

Publication number: DE68905901T2
Application number: DE8989311356T
Authority: DE
Inventors: David John Howlett
Original assignee: Bespak PLC
Current assignee: Consort Medical Ltd
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1993-07-15
Anticipated expiration: 2009-11-03
Also published as: AU4384689A; CN1021317C; JP2634258B2; AU624648B2; EP0367604A1; NO894351D0; PT92172A; EP0367604B1; GB8924663D0; RU2005682C1; KR900007484A; DK547389A; DE68905901D1; ZA898098B; JPH02242770A; CN1042417A; NZ231208A; HK29095A; CA2001431A1; FI895194A0

Description

Diese Erfindung betrifft eine Abgabevorrichtung zum Abgeben eines flüssigen Produkts aus einem unter Druck stehenden Behälter, bei dem es erforderlich ist, eine genau abgemessene Menge flüssigen Produkts abzugeben.
Unter Druck stehende Abgabebehälter wurden und werden zum Abgeben einer großen Vielzahl von flüssigen Produkten benutzt und haben in der Vergangenheit typischerweise ein mit dem flüssigen Produkt vermischtes flüssiges Treibmittel benutzt, z.B. Kohlenwasserstoff oder Fluorkohlenwasserstoff mit einem ausreichend hohen Dampfdruck bei normalen Arbeitstemperaturen, um das flüssige Produkt durch die Abgabevorrichtung zu treiben. Inzwischen ist jedoch bekannt, daß derartige flüssige Treibmittel Umweltschäden und Sicherheitsgefahren erzeugen. Alternative Abgabevorrichtung, z.B. Dosierpumpen, wurden gewählt, um die Benutzung von Treibmitteln überhaupt zu vermeiden. Es gibt aber eine Anzahl von diesen Pumpen innewohnenden Nachteilen, da sie im allgemeinen an den Benutzer die Anforderung stellen, ein Betätigungselement mit einem langen Abgabehub und relativer hoher Betätigungskraft zu drücken. Es wurde herausgefunden, daß die Genauigkeit der abgemessenen Dosiermenge bei einer Dosierpumpe im allgemeinen kleiner ist als im Falle eines Dosierventils, welches bei einem unter Druck stehenden Behälter benutzt wird, für den das Ventilbetätigungselement im allgemeinen einen kurzen Hub mit geringer Betätigungskraft aufweist. Bei bestimmten Anwendungen, z.B. beim Abgeben von Medikamenten, ist die Genauigkeit der abgemessenen Dosiermenge sehr wichtig.
Deshalb gibt es seit kurzem Anstrengungen, unter Druck stehende Abgabebehälter mit Dosierventilen nutzbar zu machen und komprimierte Gastreibmittel zu benutzen, die bei normalen Arbeitstemperaturen und Drücken gasförmig sind. Solche komprimierten Gastreibmittel beinhalten Stickstoff.
Es ist aus der US-A-3,092,107 bekannt, eine Abgabevorrichtung zum Abgeben eines flüssigen Produkts aus einem unter Druck stehenden Abgabebehälter vorzusehen, welche umfaßt ein Dosierventil vom Kollabierkammertyp, bei dem eine elastische Hülse über einer äußeren Oberfläche eines Ventilkörpers liegt, um dazwischen eine Dosierkammer zu bilden, und bei dem die Hülse bei Betätigung des Ventils in im wesentlichen konformen Kontakt mit der äußeren Oberfläche derart kollabierbar ist, daß ein Flüssigkeitsvolumen ausgegeben wird, welches gleich dem Volumen des aus der Dosierkammer verdrängten flüssigen Produkts ist, wobei der Ventilkörper eine innere Kammer begrenzt, sowie eine Durchflußeinrichtung, welche zwischen der inneren Kammer und der kollabierbaren Kammer eine Verbindung herstellt, wobei ferner ein axial verschiebbarer Ventilbetätigungsschaft vorgesehen ist, der sich koaxial durch die innere Kammer erstreckt, ferner umfassend Auslaßventilmittel, die zwischen dem Schaft und dem Körper am äußeren Ende der inneren Kammer derart betriebswirksam sind, daß in einem geöffneten Zustand des Ventils Flüssigkeit abgegeben wird, ferner umfassend Einlaßventilmittel, die zwischen dem Körper und dem Schaft am inneren Ende der inneren Kammer betriebswirksam sind, um in einem geschlossenen Zustand des Ventils Flüssigkeit in die innere Kammer zu lassen. Diese Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventilmittel einen ringförmigen Dichtungsteil der Hülse umfassen, der mit einem inneren Endteil des sich durch den Dichtungsteil erstrekkenden Schafts zusammenwirkt, wobei die Verbindungsmittel einen Becher umfassen, in welchem der Ventilkörper eingenistet aufgenommen ist, und eine Dichteinrichtung, die zwischen der Mündung des Bechers und einem äußeren Ende des Ventils derart betriebswirksam ist, daß eine mit den Einlaßventilmitteln in Verbindung stehende geschlossene Sammelkammer zwischen dem Ventil und dem Becher gebildet ist.
Ein Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Hülse nicht nur dazu dient die Dosierkammer zu bilden, sondern mit dem Ventilschaft zusammenwirkt, um die Einlaßventilmittel vorzusehen. Dies vereinfacht die Konstruktion und den Zusammenbau der Vorrichtung.
Unter "äußerem Ende" des Ventils ist das Ende des Ventils gemeint, welches in Bezug auf den benutzten Behälter das äußerste ist.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung geeignet zum Abgeben aus einem Behälter in einer aufrechten Lage, in der das Ventil zu oberst ist, wobei die Verbindungsmittel ein Eintauchrohr umfassen, welches sich von dem Becher zu dem untersten Bereich des Behälters erstreckt.
Alternativ dazu kann die Vorrichtung geeignet sein zum Abgeben aus einem Behälter in einer umgekehrten Lage, in der das Ventil zuunterst ist, wobei die Verbindungsmittel eine oder mehrere Öffnungen in der Becherwand in der Nähe der Becheröffnung umfassen. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß ein größerer Anteil eines flüssigen Produkts abgebbar ist als es bis jetzt möglich war.
Geeigneterweise umfaßt der Ventilkörper an seinem äußeren Ende einen radial nach außen vorstehenden Ringflansch und der Becher umfaßt in der Nähe seiner Mündung einen radial nach außen vorstehenden Ringflansch und eine Hülse umfaßt einen radial nach außen vorstehenden Flansch, welcher zwischen dem Ventilflansch und dem Becherflansch zusammengedrückt wird, um dadurch die Dichtungsmittel zu bilden.
Geeigneterweise sind das Ventil und der Becher innerhalb eines Ringbeschlags auf genommen, durch den sich ein Betätigungsschaft des Ventils erstreckt, und der Becher ist durch eine eingedrückte Ausgestaltung des Ringbeschlags in abdichtender Beziehung zum Ventil gehalten.
Geeigneterweise ist die Vorrichtung mit dem Behälter zusammenfügbar durch Eindrücken des Ringbeschlags zum Eingriff mit einer Lippe des Behälters und umfaßt weitere Dichtungsmittel, welche zwischen dem Becherflansch und der Behälterlippe wirksam sind.
Bevorzugterweise umfaßt die Hülse weiterhin einen, das innere Ende des Körpers eingenistet aufnehmenden ringförmigen Schulterteil, wobei der Schulterteil und der Dichtungsteil integral aus jeweils relativ dickem und dünnen Material geformt sind, wodurch der Schulterteil und der Dichtungsteil jeweils relativ steif und flexibel sind, um dadurch die Hülse tatsächlich auf dem Ventilkörper anzuordnen, während die Deformation des Dichtungsteils ermöglicht wird.
Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß der Dichtungsteil ausreichend flexibel gemacht werden kann, um Herstellungstoleranzen in Bezug auf die Relativpositionen des Schafts und des Dichtungsteils größer werden lassen zu können. Der Schulterteil kann auch ausreichend steif gemacht werden, so daß die Hülse auf dem Ventilkörper tatsächlich in einer statischen Position gehalten wird, wodurch ein höherer Isolationsgrad zwischen der Verbiegung des Dichtungsteils und der Verbiegung der kollabierbaren, die Dosierkammer festlegenden Seitenwände der Hülse besteht. Die Seitenwände, der Schulterteil und der Dichtungsteil können deshalb integral ausgebildet werden ohne den Nachteil von Wechselwirkung im Betrieb der Einlaßventilmittel und der kollabierbaren Kammer. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Hülse in einem einzigen einfachen Vorgang leicht formbar ist.
Bevorzugterweise umfaßt die Durchflußeinrichtung einen Schlitz, der sich im Körper axial vom inneren Ende des Körpers erstreckt und eine Verbindung mit der kollabierbaren Kammer herstellt, wobei sich wenigstens der innere Endbereich des Schlitzes radial in die innere Kammer erstreckt, um einen Durchflußweg zwischen der kollabierbaren Kammer und einem den Einlaßventilmitteln benachbarten Bereich in der inneren Kammer zu bilden.
Ein Vorteil eines derartigen Schlitzes besteht darin, daß es der Durchflußweg, den er schafft, der kollabierbaren Kammer ermöglicht, mit Fluid aufgefüllt zu werden, welches durch die Einlaßventilmittel direkt in die kollabierbare Kammer über den Schlitz läuft, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet. Diese Anordnung unterscheidet sich von Anordnungen des Standes der Technik, bei denen der Wiederbefülldurchflußweg einen indirekten Weg von den Einlaßventilmitteln entlang der Länge einer inneren Kammer und dann durch einen Zugangseinlaß in die kollabierbare Kammer nimmt. Die gegenwärtige Anordnung bringt daher ein schnelleres Wiederauffüllen der Dosierkammer mit sich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Schlitz als ein Merkmal des Körpers leicht formbar ist, da er die Verwendung von sich radial bewegenden Werkzeugen nicht erforderlich macht.
Bevorzugterweise umfaßt der Dichtungsteil der Hülse einen radialen Ansatz mit einer radial nach innen gerichteten ringförmigen Rippe, welche einen teilweisen Kreisquerschnitt aufweist.
Ein Vorteil ein derartigen Rippe besteht darin, daß Reibung zwischen dem Dichtungsteil und dem Schaft reduziert wird, um auf diese Weise einen glatten Betrieb vorzusehen.
Bestimmte erfindungsgemäße Ausführungsformen werden jetzt lediglich beispielhaft und in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Figur 1 eine Querschnittsansicht einer zur Verwendung bei einem aufrechten Behälter geeigneten Abgabevorrichtung ist;
Figur 2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Vorrichtung von Figur 1 in Kombination mit einem Behälter ist;
Figur 3 ein Diagramm der gegen die Anzahl der Betätigungen aufgetragenen abgemessenen Dosiermenge ist, das bei Benutzung der Vorrichtung von Figur 1 und 2 erhalten wurde;
Figur 4 eine alternative Abgabevorrichtung zeigt, welche zum Abgeben von einem Behälter in einer umgekehrten Orientierung geeignet ist; und
Figur 5 eine alternative Abgabevorrichtung zeigt, welche zur Verwendung mit einem aufrecht stehenden breitrandigen Behälter geeignet ist.
In Figur 1 umfaßt eine Abgabevorrichtung 1 ein Ventil 2, welches eingenistet innerhalb eines Bechers 3 aufgenommen ist, der aus einem festen Kunststoffmaterial geformt ist.
Das Ventil 2 ist von dem Dosiertvp, bei welchem eine elastomerische Hülse 4 über einer äußeren Oberfläche 5 eines Körpers 6 des Ventils liegt, derart, daß eine ringförmige Dosierkammer 7 dazwischen definiert ist. Das Ventil 2 ist bei Benutzung in einen unter Druck stehenden Abgabebehälter 21 eingepaßt, der in Figur 2 zum Abgeben von Flüssigkeit 24 gezeigt ist.
Das Ventil 2 wird durch manuelles Niederdrücken eines Ventilschafts 8 betätigt, welcher innerhalb des Körpers 6 axial hin- und herbewegbar ist, wobei der Betrieb des Ventils derart ist, daß bei jedem Niederdrücken des Schafts ein Flüssigkeitsvolumen durch den Schaft abgegeben wird, welches gleich dem Inhalt der Dosierkammer 7 ist. Der Schaft wird in seine Ruheposition durch den Druck einer Rückkehrfeder 9 zurückgestellt, bei welchem Zeitpunkt die Dosierkammer 7 durch Einließen von Flüssigkeit wieder aufgefüllt wird, welches in das Ventil 2 durch eine Einlaßöffnung 10 am innersten Ende 12 des Ventils in Bezug auf den Behälter 21 eintritt.
Die äußere Oberfläche 5 ist durchmessermäßig abgestuft, um in der einwärtigen Axialrichtung in Bezug auf den Behälter 21 ihre Größe fortschreitend zu verkleinern. Die elastomerische Hülse 4 weist eine rohrförmige Seitenwand 50 auf, welche koaxial über dem Körper 6 liegt. Die Hülse 4 paßt abdichtend über ein äußeres Ende 51 des Ventilkörpers 6.
Ein ringförmiger Schulterteil 52 ist durch ein Verdicken des Hülsenmaterials geformt, derart, daß sich der Schulterteil radial innerhalb der Seitenwand 50 in Kontakt mit einem inneren Ende 68 des Ventilkörpers 6 erstreckt. Wegen der abgestuften Verjüngung der äußeren Oberfläche 5 ist die ringförmige Dosierkammer 7 zwischen der Hülse 4 und einem Abschnitt 53 der äußeren Oberfläche definiert, welcher zwischen dem äußeren Ende 51 und dem inneren Ende 68 des Ventilkörpers liegt. Der Schulterteil 52 ist derart konturiert, um das innere Ende 68 des Ventilkörpers 6 einnistend auf zunehmen und auf diese Weise ist die Hülse 4 tatsächlich in koaxialer Ausrichtung mit dem Körper angeordnet.
Die ringförmige Dosierkammer 7 ist dadurch an ihrem innersten Ende in Bezug auf den Behälter 21 durch die Ringschulter 52 geschlossen.
Der Körper 6 definiert eine innere Kammer 54, die sich axial von einer Öffnung 20 erstreckt, durch welche sich ein äußeres Ende 55 des Schafts 8 erstreckt, und eine Einlaßöffnung 56, durch welche sich ein innerer Endabschnitt 57 des Schafts erstreckt. Ein Auslaßventilmittel 58 ist in der Öffnung 20 durch einen radial nach außen vorstehenden Ringflansch 59 des Schafts 8 geformt, der mit einer ringförmigen elastomerischen Dichtung 60 zusammenwirkt, die in dichtendem Kontakt mit dem Körper 6 durch einen Ringbeschlag 18 gehalten wird. Die Dichtung 60 umfaßt eine ringförmige Aussparung 40, welche auf der Hälfte ihrer axialen Erstreckung angeordnet ist. Der Zweck der Aussparung 40 besteht darin, die Kontaktfläche zwischen dem Schaft 8 und der Dichtung 60 zu verringern, um Reibungskräfte zu minimieren, welche andernfalls den glatten Betrieb des Ventils 2 einschränken würden. Eine sich radial erstreckende Bohrung 61 des Schafts 8 stellt mit einem sich axial erstreckenden Auslaßkanal 62 innerhalb des Schafts eine Verbindung her, wobei die Bohrung außerhalb der inneren Kammer 54 im geschlossenen Zustand des Ventils angeordnet ist, wie in Figur 1 gezeigt, in der die Position des Schafts derart ist, daß die Dichtung 60 über der Bohrung liegt. Die Dichtung 60 verhindert nicht nur Lecken von Flüssigkeit aus der inneren Kammer 54 um den Schaft 8, wenn das Ventil 2 geschlossen ist, sondern verhindert auch, daß die Bohrung 61 eine direkte Verbindung zur Atmosphäre hat. Dies verhindert jeden Zerfall der im Schaft 8 eingeschlossenen Flüssigkeit, wenn die Vorrichtung nicht benutzt wird, und verhindert auch ein Lecken wegen Rückabflusses von dem Schaft auf das Äußere des Ringbeschlags 18. Der Schaft 8 ist nach außen durch eine Schraubenfeder 9 vorgespannt, welche zwischen dem Flansch 59 des Schafts und einer in der inneren Kammer 54 geformten Schulter 63 eingezwängt ist.
Ein Einlaßventilmittel 64 umfaßt eine rohrförmige Ausdehnung 66 der Hülse 4 mit einer radial nach innen vorstehenden Rippe 65, welche dimensioniert ist, eine Dichtungspassung um den Schaft 8 vorzusehen, wenn das Ventil 2 offen ist (und das Einlaßventilmittel 64 geschlossen ist). Der innere Endabschnitt 57 des Schafts 8 ist im Durchmesser verringert, so daß eine ringförmige Öffnung 10 zwischen dem Schaft und der Rippe 65 gebildet ist, wenn das Ventil 2 in einem geschlossenen Zustand ist, wie in Figur 1 gezeigt (und daher das Einlaßventilmittel 64 in einem offenen Zustand ist).
Ein sich axial ausdehnender Schlitz 67 ist in dem inneren Ende 68 des Körpers 6 gebildet und der Schlitz erstreckt sich axial in einem größeren Ausmaß als der ringförmige Schulterteil 52 der Hülse, um mit der ringförmigen Dosierkammer 7 in Verbindung zu stehen. Der Schlitz 67 hat einen inneren Endabschnitt 69, welcher sich in Verbindung mit der inneren Kammer 54 bei einem Ort, der dem Einlaßventilmittel 64 benachbart ist, erstreckt. Die innere Kammer 54 weist an diesem Ort einen reduzierten Durchmesser auf, es sind aber sich axial erstreckende Beabstandungsrippen 70 innerhalb der inneren Kammer 54 vorgesehen, welche sich radial nach innen erstrecken, um einen Zwischenraum zwischen dem Schaft 8 und den inneren Kammerwänden beizubehalten. Die Beabstandungsrippen 65 dienen auch dazu, den Schaft 8 in axialer Ausrichtung zum Ventilkörper 6 zu halten.
Der Hülsenflansch 15, die Seitenwand 50, der Schulterteil 52 und die Ausdehnung 66 an der Hülse, darin eingeschlossen die Rippe 65 sind alle integral aus einem elastomerischen Material geformt, welches ein natürlicher oder künstlicher Gummi sein kann oder ein thermoplastisches Elastomer sein kann. Die radiale Dicke der Schulter 52 ist 1,4 mm im Vergleich mit der viel dünneren Dicke an der Ausdehnung 66, welche 0,5 mm ist. Dementsprechend ist die Schulter 52 relativ steif, während die Ausdehnung 66 relativ flexible ist. Die Rippe 65 ragt von der Ausdehnung 66 um 0,54 mm radial nach innen vor. Die radiale Dicke der Seitenwand 50 ist 0,55 mm, so daß die Seitenwand relativ flexible ist. Diese Flexibilität ermöglicht es der ringförmigen Dosierkammer 7 durch radial nach innen gerichtete Deformation der Seitenwand 50 kollabierbar zu sein. Die Rippe 65 hat einen halbkreisförmigen Querschnitt und hat einen inneren Durchmesser der in ihrem entspannten Zustand geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Schafts 8 aber größer als der Durchmesser des inneren Endbereichs 57 des Schafts.
Das Ventil 2 wird durch Niederdrücken des Schafts 8 betätigt, wobei sich dieser in Bezug auf den Behälter 21 nach innen bewegt, so daß die Bohrung 61 mit der inneren Kammer 54 in Verbindung tritt, um dadurch die Auslaßventilmittel 58 zu öffnen. In diesem Zustand hat der niedergedrückte Schaft 8 einen abdichtenden Kontakt mit der Rippe 65 der Ausdehnung 66, wodurch die Einlaßventilmittel 64 geschlossen sind. Das Durchzwängen des Schafts 8 durch die Rippe 65 wird durch elastische Deformation der Ausdehnung 66 ermöglicht.
Der Becher 3 hat eine im allgemeinen zylindrische Form und weist einen größeren inneren Durchmesser auf als der äußere Durchmesser der Hülse 4, so daß eine ringförmige Sammelkammer 11 zwischen dem Becher und dem Ventil 2 definiert wird. Die Sammelkammer 11 erstreckt sich um das innere Ende 12 des Ventil 2, so daß die Dosierkammer 7 durch die aus der Sammelkammer 11 gezogene Flüssigkeit wieder aufgefüllt wird.
Der Ventilkörper 6 hat einen radial vorstehenden Ventilflansch 13 an seinem oberen Ende, der sich oberhalb eines radial erstreckenden ringförmigen Becherflansches 14 des Bechers 3 erstreckt. Ein radial vorstehender ringförmiger Hülsenflansch 15, der integral mit der elastomerischen Hülse 4 geformt ist, ist sandwich-artig zwischen dem Becherflansch 14 und dem Ventilflansch 13 angeordnet, um eine Dichtwirkung zwischen dem Ventilkörper 6 und dem Becher 3 vorzusehen. Das obere Ende der Sammelkammer 11 wird dadurch verschlossen.
Der Becherflansch 14 hat eine untere Oberfläche 16 gegen die eine Dichtung 17 durch einen Ringbeschlag 18 gehalten wird, innerhalb dessen sich das Ventil 2 und der Becher 3 befinden, wobei der Ringbeschlag eine ringförmig eingedrückte Formation 19 aufweist, welche die Dichtung, den Becher, die Hülse und das Ventil in ihren entsprechenden Positionen im zusammengebauten Zustand hält. Der Schaft 8 ragt durch eine Öffnung 20 im Ringbeschlag 18.
Wie in Figur 2 gezeigt wird die Vorrichtung 1 auf einen Behälter 21 in der Art einer mit Wulst gedeckelten Dose durch Eindrücken eines unteren Abschnitts 22 des Ringbeschlags 18 um eine Lippe 23 des Behälters herum derart gepaßt, daß die Lippe am Becherflansch 14 durch die Wirkung der Dichtung 17 abgedichtet ist.
Der Becher 3 steht mit der in dem unteren Teil des Behälters 21 enthaltenen Flüssigkeit 24 mittels eines Eintauchrohrs 25 in Verbindung, welches in einer axial nach unten hängenden rohrförmigen Ausdehnung 26 des Behälters aufgenommen ist. Das Eintauchrohr 25 wird innerhalb der Ausdehnung 26 mittels einer ansteigenden inneren Rippe 27 gehalten, welche angeordnet ist um das Eintauchrohr wie in Figur 1 gezeigt einzudellen und zu greifen.
Für die Benutzung wird die Abgabevorrichtung 1 mit dem Behälter 21 wie in Figur 2 gezeigt, zusammengesetzt und der Behälter teilweise mit Flüssigkeit 24 gefüllt. Der Kopfraum 28 oberhalb der Flüssigkeit 24 wird mit Stickstoffgas unter Druck gesetzt. Das Ventil 2 wird durch Niederdrücken des Schafts 8 betrieben, welcher im allgemeinen einen Betätiger (nicht gezeigt) enthält, der eine die gewünschten Sprühcharakteristiken gewährleistende Düse aufweist. Das Ventil macht eine Anzahl anfänglicher Ansaughübe erforderlich um das Eintauchrohr, die durch den Becher 3 definierte Sammelkammer 11 und die inneren Hohlräume des Ventils 2, darin eingeschlossen die Dosierkammer 7, zu füllen.
Nach dem Ansaugen bringt das Niederdrücken des Schafts 8 das Ventil 2 in dessen geöffneten Zustand, indem die innere Kammer 54 auf Atmosphärendruck entlüftet wird und das Fließen von Flüssigkeit von der inneren Kammer durch die Bohrung 61 beginnt, um durch den Auslaßkanal 62 abgegeben zu werden. Dieser Druckabfall innerhalb der inneren Kammer 54 wird über den Schlitz 67 an die ringförmige Dosierkammer 7 weitergegeben, so daß quer zur Seitenwand 50 eine Druckdifferenz ausgebildet wird, wobei die Seitenwand radial nach innen auf den Körper 6 zu kollabiert, und dabei Flüssigkeit aus der Dosierkammer durch den Schlitz in die innere Kammer verdrängt. Dann wird ein Gleichgewichtszustand erreicht, bei dem eine weitere Deformation der Seitenwand 50 durch Kontakt mit dem Körper 6 verhindert wird und der Flüssigkeitsstrom dann gestoppt wird. Der Ventilschaft 8 wird dann entlastet und unter dem Federdruck in seine in Figur 1 gezeigte Normalposition zurückgebracht, wobei er auf diese Weise die Auslaßventilmittel 58 schließt und die Einlaßventilmittel 64 öffnet. Die Seitenwand 50 entspannt sich dann in ihre zylindrische undeformierte Form und erzeugt damit eine Saugwirkung in der Dosierkammer 7. Ein Wiederauffüllströmungsweg wird gleichzeitig durch die Öffnung 10 um den inneren Endabschnitt 57 des Schafts in die innere Kammer 54 an einem den Einlaßventilmitteln 64 benachbarten Ort und durch den Schlitz 67 von innerhalb des Behälters 21 hergestellt, um die Dosierkammer mit Flüssigkeit wieder aufzufüllen. Dann wird ein Gleichgewichtszustand erreicht, bei dem der Druck auf jeder Seite der Seitenwand 50 gleich ist und das Wiederauffüllen dann gestoppt ist. Das Ventil ist dann bereit für eine weitere Betätigung.
Wiederholte Betätigung des Ventils 2 resultiert darin, daß das Reservoir der Flüssigkeit 24 erschöpft wird und sich das in dem Kopfraum 28 enthaltene Gas ausdehnt um das Volumen des Behälters 21 zu füllen. Der Gasdruck nimmt daher ab, wenn die Flüssigkeit 24 erschöpft wird. Man hat herausgefunden, daß die bei jeder Betätigung abgegebene Dosiermenge durch dieses Verbrauchen des Gasdrucks im wesentlichen unverändert bleibt, wie es in dem Diagramm von Figur 3 gezeigt wird, bei dem die Masse M jeder abgegebenen Flüssigkeitsdosismenge gegen die Anzahl aufeinanderfolgender Betätigungen A aufgetragen ist. Der plötzliche Abfall in der abgegebenen Masse entspricht dem Erschöpfen der Flüssigkeit innerhalb des Behälters. Diese Ergebnisse wurden bei einer anfänglichen Befüllung von 33 % bei einem Druck von 8,5 bar erzielt. Man sieht, daß die durchschnittliche abgegebene Masse bei jeder Betätigung ungefähr 70 Milligramm ist.
In Figur 4 ist eine alternative Vorrichtung 30 gezeigt. Figur 4 wird mit Bezugszeichen beschrieben, welche dann, wenn es geeignet erscheint, den in den Figuren 1 und 2 benutzten entsprechen.
Die Vorrichtung 30 ist zum Abgeben von Flüssigkeit aus einem Behälter 21 ausgelegt, welcher zur Benutzung umgedreht ist, so daß das Ventil 2 zuunterst ist. Die Vorrichtung 30 weist einen abgeänderten Becher 31 auf, bei dem eine rohrförmige Ausdehnung 32 ein geschlossenes Ende 33 hat. Öffnungen 34 sind in der Seitenwand 35 des Bechers in enger Nachbarschaft zur Dichtung 17 vorgesehen, so daß in der in Figur 4 gezeigten umgekehrten Position jegliches verbleibendes Flüssigkeitsprodukt innerhalb des Behälters an die Öffnungen kommen kann und dadurch sicherstellt, daß soviel Flüssigkeit wie möglich aus dem Behälter abgegeben wird.
Eine alternative Vorrichtung 41 ist in Figur 5 gezeigt, in der den in den Figuren 1 und 2 benutzten entsprechende Bezugszeichen benützt werden, wenn es geeignet erscheint. Die Vorrichtung 41 ist zum Abgegeben von Flüssigkeit aus einem Behälter ausgebildet, der bei Benutzung aufrecht steht, so daß das Ventil 2 zuoberst ist. Die Komponenten der Vorrichtung 41 entsprechen im allgemeinen denen der Vorrichtung 1 von Figur 1. Die Vorrichtung jedoch ist derart dimensioniert, daß sie mit einem breitrandigen Behälter z.B. einer Flasche (nicht gezeigt) in Eingriff treten kann.
Alternative Ausführungsformen dieser Erfindung sind vorgesehen, bei denen alternative Dosierventile vom Kollabierkammertyp in einem Becher, wie im vorhergehenden offenbart, enthalten sind. Die Vorrichtung kann mit relativ unlöslichen Gastreibmitteln, z.B. Stickstoff, verwendet werden oder alternativ dazu mit relativ löslichen Gasen, z.B. Kohlendioxid. Alternativ dazu könnte die Vorrichtung mit herkömmlichen Aerosoltreibmitteln, z .B. Kohlenwasserstoffen oder Fluorkohlenwasserstoffen (CFC), verwendet werden, Es ist jedoch ein besonderer Vorteil dieser Erfindung, daß ungefährliche und billige Gastreibmittel, z.B. Stickstoff, ohne nachteiligen Einfluß auf die Gleichförmigkeit der abgegebenen Dosiermenge verwendet werden können.
Die Erfindung kann auf pharmazeutische und kosmetische Produkt angewendet werden, insbesondere dann, wenn genau abgemessene Dosiermengen erforderlich sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit komprimierten Gastreibmitteln benutzt werden, welche sich von Stickstoff unterscheiden, z.B. Kohlendioxid.
Die Vorrichtung kann auch bei relativ niedrigen Drücken benutzt werden, um einzelne Tropfen der Produktflüssigkeit abzugeben. Wenn z.B. Augentropfen abgegeben werden sollen, würde typischerweise ein anfänglicher Fülldruck von 310 kPa (45 psi) benutzt werden, um sicherzustellen, daß bei jeder Betätigung des Ventils nur eine sehr geringe Flußrate abgegeben würde. Andere Anwendungen bei denen individuelle Tropfen abzugeben sind, würden den tiermedizinischen Bereich beinhalten.
Die Vorrichtung kann für das Abgeben einer Medikamentendosis in der Form eines Gels ausgelegt werden.

Claims

1. Abgabevorrichtung (1) zum Abgeben eines flüssigen Produkts (24) aus einem unter Druck stehenden Abgabebehälter (21) umfassend:

ein Dosierventil (2) vom Kollabierkammertyp bei dem eine elastische Hülse (4) über einer äußeren Oberfläche (53) eines Ventilkörpers (6) liegt, um dazwischen eine Dosierkammer (7) zu bilden, und bei dem die Hülse bei Betätigung des Ventils in im wesentlichen konformen Kontakt mit der äußeren Oberfläche derart kollabierbar ist, daß ein Flüssigkeitsvolumen ausgegeben wird, welches gleich dem Volumen des aus der Dosierkammer verdrängten flüssigen Produkts ist, wobei der Ventilkörper eine innere Kammer (54) begrenzt sowie eine Durchflußeinrichtung (67), welche zwischen der inneren Kammer und der kollabierbaren Kammer eine Verbindung herstellt, wobei ferner ein axial verschiebbarer Ventilbetätigungsschaft (8) vorgesehen ist, der sich koaxial durch die innere Kammer erstreckt,

ferner umfassend Auslaßventilmittel (58), die zwischen dem Schaft und dem Körper am äußeren Ende der inneren Kammer derart betriebswirksam sind, daß in einem geöffneten Zustand des Ventils Flüssigkeit abgegeben wird,

ferner umfassend Einlaßventilmittel (64), die zwischen dem Körper und dem Schaft am inneren Ende der inneren Kammer betriebswirksam sind, um in einem geschlossenen Zustand des Ventils Flüssigkeit in die innere Kammer zu lassen und

ferner umfassend Verbindungsmittel (25), die während der Benutzung der Abgabevorrichtung eine Verbindung herstellen zwischen den Einlaßventilmitteln und dem Bereich des Behälters, in dem sich ein flüssiges Produkt befindet, wenn der Behälter zur Betätigung des Ventils in einer vorbestimmten Orientierung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einlaßventilmittel einen ringförmigen Dichtungsteil (65, 66) der Hülse umfassen, der mit einem inneren Endteil (57) des sich durch den Dichtungsteil erstreckenden Schafts zusammenwirkt,

wobei die Verbindungsmittel einen Becher (3) umfassen, in welchem der Ventilkörper eingenistet aufgenommen ist, und eine Dichteinrichtung (15), die zwischen der Mündung des Bechers und einem äußeren Ende des Ventils derart betriebswirksam ist, daß eine mit den Einlaßventilmitteln in Verbindung stehende, geschlossene Sammelkammer (11) zwischen dem Ventil und dem Becher gebildet ist.

2. Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, geeignet zum Abgeben aus einem Behälter in einer aufrechten Lage, in der das Ventil zu oberst ist, wobei die Verbindungsmittel ein Eintauchrohr (25) umfassen, welches sich von dem Becher zu dem untersten Bereich des Behälters erstreckt.

3. Abgabevorrichtung (30) nach Anspruch 1, geeignet zum Abgeben aus einem Behälter in einer umgekehrten Lage, in der das Ventil zu unterst ist, wobei die Verbindungsmittel eine oder mehrere Öffnungen (34) in der Becherwand (35) in der Nähe der Becheröffnung umfassen.

4. Abgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher der Ventilkörper an seinem äußerem Ende (51) einen radial nach außen vorstehenden Ringflansch (13) umfaßt, der Becher in der Nähe der Bechermündung einen radial nach außen vorstehenden Ringflansch (14) umfaßt, und in welcher die Hülse einen radial nach außen vorstehenden Flansch (15) umfaßt, welcher zwischen dem Ventilflansch und dem Becherflansch zusammengedrückt wird, um dadurch die Dichtungsmittel zu bilden.

5. Abgabevorrichtung nach Anspruch 4, in welcher das Ventil und der Becher innerhalb eines Ringbeschlags (18) aufgenommen sind und in welcher der Becher durch eine eingedrückte Ausgestaltung (19) des Ringbeschlags in abdichtender Beziehung zum Ventil gehalten ist.

6. Abgabevorrichtung nach Anspruch 5, in welcher die Vorrichtung mit dem Behälter zusammenfügbar ist, durch Eindrücken des Ringbeschlags zum Eingriff mit einer Lippe (23) des Behälters, und weiterhin Dichtungsmittel (17) umfaßt, welche zwischen dem Becherflansch und der Behälterlippe wirksam sind.

7. Abgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher die Hülse weiterhin einen das innere Ende des Körpers eingenistet aufnehmenden, ringförmigen Schulterteil (52) umfaßt, wobei der Schulterteil und der Dichtungsteil integral aus jeweils relativ dickem und dünnem Material geformt sind, wodurch der Schulterteil und der Dichtungsteil jeweils relativ steif und flexibel sind, um dadurch die Hülse tatsächlich auf dem Ventilkörper anzuordnen, während die Deformation des Dichtungsteils ermöglicht wird.

8. Abgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

in welcher die Durchflußeinrichtung einen Schlitz (67) umfaßt, der sich im Körper axial vom inneren Ende des Körpers erstreckt und eine Verbindung mit der kollabierbaren Kammer herstellt, wobei sich wengistens der innere Endbereich (69) des Schlitzes radial in die innere Kammer erstreckt, um einen Durchflußweg zwischen der kollabierbaren Kammer und einem den Einlaßventilmitteln benachbarten Bereich in der inneren Kammer zu bilden.

9. Abgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher der Dichtungsteil der Hülse einen rohrförmigen Ansatz (66) umfaßt, mit einer radial nach innen gerichteten, ringförmigen Rippe (65), welche einen teilweisen Kreisquerschnitt aufweist.

10. Abgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit einem Abgabebehälter, wobei der Behälter eine gewisse Menge von flüssigem Produkt und eine gewisse Menge von gasförmigem Treibmittel enthält, welches im wesentlichen in der Flüssigkeit unlöslich ist.

11. Abgabevorrichtung nach Anspruch 10, in welcher das Treibmittel Stickstoff ist.