ВЫПУСКАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖИДКОЙ СРЕДЫ Российский патент 2021 года по МПК A61M15/08 

Данное изобретение касается выпускающего устройства для жидкой среды согласно ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.

Из заявки DE 10 2010 063 592 A1 известен такого рода дозатор для жидкости. Этот дозатор служит, в частности, для фармацевтических целей и применяется для выдачи соответствующих жидкостей, а именно для введения этих жидкостей в рот, нос, глаза или уши пациента. Этот дозатор располагает емкостью для жидкости в форме бутылки, а также выпускным узлом. Указанный выпускной узел на своем обращенном от емкости для жидкости конце заканчивается разгрузочным отверстием, которое в запертом состоянии дозатора закрывается клапаном. Клапан имеет для этого расположенное с внутренней стороны в области выпускающего отверстия седло клапана, а также тело клапана, подвижное относительно седла клапана. К телу клапана посредством пружины клапана прикладывается усилие, так что оно в состоянии покоя прилегает к седлу клапана таким образом, что выпускающее отверстие отделено от форкамеры клапана. Эта форкамера клапана с внешней стороны ограничивается наружным элементом выпускного узла. С внутренней стороны форкамера клапана ограничивается поверхностью приложения давления тела клапана. Как только давление жидкости в форкамере клапана поднимется выше предельного значения давления, определяемого размером поверхности приложения давления и выполнением пружины, это давление вызовет частичное перемещение тела клапана и отрыв тела клапана от седла клапана. При этом лишь находящаяся с внешней стороны прижимная область не изменяет своего положения. За счет перемещения, в частности, запорного штифта тела клапана относительно седла клапана становится возможным вытекание жидкости через выпускающее отверстие.

У известного дозатора пружина клапана предпочтительно выполнена слабой. Она с силой предпочтительно между 2Н и 3Н прижимает тело клапана к седлу клапана. В сочетании с предпочтительно большой поверхностью приложения давления это приводит к тому, что это выпускное отверстие открывается уже при предпочтительно небольшом избыточном давлении в форкамере клапана, в данном случае при 0,3 бар. Жидкость из форкамеры клапана поэтому в нагруженном лишь незначительным давлением состоянии течет через это выпускающее отверстие, что, согласно назначению, служит для создания капли на выпускной стороне выпускающего отверстия. В известном дозаторе предусмотрено, что создание давления в форкамере клапана происходит за счет того, что выполненная в виде бутылки емкость для жидкости сдавливается вручную. Повышающееся вследствие этого давление в емкости для жидкости продолжает действовать по пути прохождения жидкости вплоть до клапанной камеры.

Однако, именно в таких дозаторах возникает проблема инфицирования в области поверхностей клапана на выпускном отверстии. Небольшое открывающее давление, которое служит для создания капель и должно препятствовать тому, чтобы произошел нежелательный выброс струи, в результате приводит к тому, что сжатие поверхностей клапана вблизи выпускного отверстия дозатора в запертом состоянии недостаточно велико для того, чтобы после процесса выдачи надежно предотвратить попадание загрязнений во внутреннюю область дозатора. Однако, поскольку, согласно назначению, целью таких дозаторов обычно является нанесение выдаваемой жидкости на тело или введение ее в тело, чтобы она максимально быстро воспринималась телом, то велика опасность того, что загрязнения попадут в эту жидкость и вызовут там микробное заражение, которое может привести к заболеваниям пациента. Поэтому известно, что по меньшей мере одну поверхность выпускного клапана выполняют отталкивающей жидкость, бактерицидной и/или предотвращающей рост микроорганизмов. За счет этого должно предотвращаться развитие заражения внутри дозатора. Однако здесь оказалось недостатком то, что необходимо применение бактерицидного, соответственно, предотвращающего рост микроорганизмов выполнения поверхности выпускного клапана.

Задачей изобретения является поэтому создание выпускающего устройства согласно ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения, которое предназначено для выдачи капель и при этом надежно предотвращает загрязнение жидкости снаружи.

Эта задача решается признаками независимого пункта 1 формулы изобретения.

За счет этого создается выпускающее устройство, которое закрывается сразу же, как только давление жидкости в форкамере клапана оказывается недостаточным для того, чтобы вызывать открытое состояние и вытекание жидкости, причем это открывающее давление может тонко регулироваться за счет своего рода натяжения с внешней стороны поверхности приложения давления тела клапана. Весь диаметр оболочки поверхности приложения давления может быть, тем самым, предоставлен в распоряжение для открытия клапана.

Кроме того, на выпускающей головке с внутренней стороны рядом с предлагаемой изобретением прижимной областью поверхности приложения давления может быть предусмотрена основа с плоской поверхностью в виде частичного опорного кольца для мембраны, на которой может быть образована указанная поверхность приложения давления. Когда мембрана деформируется для подъема среды, то после начального пути деформации мембраны она может по краю садиться на указанную основу. Эффективный диаметр поверхности приложения давления уменьшается соответственно ширине основы в радиальном направлении, и воздействующая сила для деформации мембраны уменьшается, поскольку часть этой воздействующей силы передается в опорное кольцо основы. В таком случае это приводит к повышению сопротивления движению, в то время как форкамера клапана заполняется для подъема среды. Прилегание мембраны к основе может использоваться как тактильно ощущаемая точка изменения силы вдоль пути деформации мембраны, например, для выдачи капли. Это повышает контролируемость выдачи капли и может, тем самым, снижать переливание (образование струи). Тактильное событие ударного сопротивления подъему давления может предоставить пользователю дополнительную ощутимую обратную связь и понимание того, когда произойдет сброс капли. Может быть замечено постепенное увеличение сопротивления.

Соотношение сила/путь (тактильная обратная связь) деформации мембраны может использоваться для различных прикладных целей путем варьирования управляющих усилий. Так, может выбираться различная радиальная ширина и высота основы, чтобы можно было регулировать степень уменьшения эффективного диаметра оболочки. Указанная основа может быть также сформирована асимметричной в окружном направлении, вследствие чего может получиться перекос толкателя клапана относительно выпускающего отверстия. Выдаваемая из выпускающего отверстия среда, в частности, капля, может как бы отсекаться, так как проход для среды освобождается лишь частично. Может оказываться противодействие возможным силам когезионного сцепления, которые вызывают своего рода прилипание капли при выдаче этой капли. Особенно предпочтительно, что выпускающее устройство для текучей среды при этом остается легко и надежно приводимым в действие и простым в обращении.

Если это выпускающее устройство предназначено, в частности, для использования в положении над головой, то может быть предусмотрено также, что выход вентиляционного пути канала выравнивания давления в питающую емкость может запираться с помощью предусмотренного на выпускающей головке герметизирующего устройства по типу обратного клапана. Это герметизирующее устройство может представлять собой, например, вогнутый внутрь питающей емкости уплотнительный диск, причем край диска прилегает герметично. Этот край диска может также быть снабжен уплотнительными кромками, которые придают уплотнительному диску подобное пробке прилегание к стенкам выхода вентиляционного пути с образованием притертой пробки.

Другие варианты выполнения и преимущества изобретения раскрыты в последующем описании и в зависимых пунктах формулы изобретения.

Ниже данное изобретение разъясняется подробнее на примерах осуществления, представленных на прилагаемых чертежах. На чертежах показано следующее.

Фиг. 1 - схематичный вид в перспективе выпускающего устройства с питающей емкостью и с выпускающей головкой, имеющей капельный наконечник,

Фиг. 2 - схематичный вид в перспективе выпускающей головки по Фиг. 1 в увеличенном масштабе и без капельного наконечника,

Фиг. 3 - схематично продольное сечение выпускающей головки согласно первому примеру осуществления со схемой пути жидкости, причем выпускающая головка закреплена на горлышке питающей емкости,

Фиг. 4 - схематично фрагмент выпускающей головки по Фиг. 3 с изображением деформации мембраны под давлением среды при срабатывании,

Фиг. 5 - схематично еще одно продольное сечение выпускающей головки согласно первому примеру осуществления со схемой пути жидкости и изображением деформации мембраны без контакта с краем диска,

Фиг. 6 - схематично продольное сечение выпускающей головки согласно второму примеру осуществления со схемой пути жидкости и изображением деформации мембраны при уменьшении поверхности приложения давления за счет упора мембраны на край диска вследствие подъема края диска,

Фиг. 7 - схематично продольное сечение выпускающей головки согласно третьему примеру осуществления со схемой пути жидкости и изображением деформации мембраны при уменьшении поверхности приложения давления за счет упора мембраны на край диска вследствие подъема края диска и расширения края диска,

Фиг. 8 - схематично продольное сечение выпускающей головки согласно четвертому примеру осуществления со схемой пути жидкости и изображением деформации мембраны при уменьшении поверхности приложения давления за счет упора мембраны на край диска вследствие подъема края диска и асимметричного в окружном направлении расширения края диска,

Фиг. 9a - схематичный вид в разрезе седла клапана в выпускающем отверстии с уплотнением по плоской поверхности в запертом состоянии,

Фиг. 9b - схематичный вид в разрезе седла клапана в выпускающем отверстии с уплотнением по плоской поверхности в открытом состоянии,

Фиг. 10a - схематичный вид в разрезе седла клапана в выпускающем отверстии с конусным уплотнением в запертом состоянии,

Фиг. 10b - схематичный вид в разрезе седла клапана в выпускающем отверстии с конусным уплотнением в открытом состоянии,

Фиг. 11 - схематично продольное сечение выпускающей головки согласно первому примеру осуществления по Фиг. 3 со схемой вентиляционного пути, причем в качестве герметизирующего устройства на выходе вентиляционного пути в питающую емкость предусмотрен уплотнительный диск,

Фиг. 12 - схематично продольное сечение выпускающей головки согласно первому примеру осуществления по Фиг. 3 со схемой вентиляционного пути, причем в качестве герметизирующего устройства на выходе вентиляционного пути в питающую емкость предусмотрена притертая пробка.

На Фиг. 1 показано выпускающее устройство 1 для жидкой среды. Это выпускающее устройство 1 располагает питающей емкостью 2 для приема среды и выпускающей головкой 3, закрепляемой на питающей емкости 2. Питающая емкость 2 предпочтительно выполнена в форме бутылки и может сдавливаться вручную, так что возрастающее вследствие этого давление в питающей емкости 2 вызывает подъем среды. Выпускающая головка 3 закреплена на горлышке питающей емкости 2 предпочтительно посредством затвора 4 (ср. Фиг. 4), например, защелкивающейся крышки. Выпускающее устройство 1 согласно представленному примеру осуществления выполнено как капельница, например, для выдачи глазных капель.

Выпускающая головка 3 содержит для этого в качестве наружного элемента выпускной наконечник, который здесь является капельным наконечником 5. Выпускающая головка 3 имеет выпускающее отверстие 6 для выпуска среды из питающей емкости 2, в котором заканчивается предпочтительно предусмотренный капельный наконечник 5 своим обращенным от питающей емкости концом. Выпускающее отверстие 6 в запертом состоянии может быть закрыто посредством выпускного клапана 7. Выпускной наконечник, предусмотренный как капельный наконечник 5, выполнен с удлинением трубчатой формы (Фиг. 1).

Как показано на Фиг. 2 и Фиг. 3, приданный выпускающему отверстию 6 выпускной канал 7 снабжен предварительно напряженным, в частности, подпружиненным телом 8 клапана, которое ограничивает форкамеру 9 клапана поверхностью 10 приложения давления. В области выпускающего отверстия 6 выпускной клапан 7 имеет расположенное с внутренней стороны седло 11 клапана (ср. Фиг. 9a, Фиг. 9b, Фиг. 10a, Фиг. 10b), относительно которого тело 8 клапана является аксиально подвижным. Тело 8 клапана с помощью пружины 13 клапана, в частности, пружины сжатия может нагружаться усилием в направлении выпускающего отверстия 6, так что оно в запертом состоянии прилегает к седлу 11 клапана уплотнительной кромкой 12 таким образом, что выпускающее отверстие 6 отделено от форкамеры 9 клапана. Форкамера 9 клапана с внешней стороны ограничивается капельным наконечником 5. С внутренней стороны форкамера 9 клапана ограничивается поверхностью 10 приложения давления тела 8 клапана. Тело 8 клапана образует эту поверхность 10 приложения давления на мембране 14, от которой поднимается толкатель 15 клапана, на головной стороне которого располагается уплотнительная кромка 12 или иной уплотнительный элемент 12. Мембрана 14 и толкатель 15 клапана предпочтительно выполнены как одно целое.

Поверхность 10 приложения давления с внешней стороны имеет не изменяющую своего положения прижимную область 16. Мембрана 14 к тому же по краю герметично для текучей среды закреплена на внутреннем элементе 17 выпускающей головки 3, предпочтительно приварена лазерной сваркой. Внутренний элемент 17 несет на себе также затвор 4 для закрепления на питающей емкости 2.

Как только давление жидкости в форкамере 9 клапана превысит предельное значение давления, определяемое размерами поверхности 10 приложения давления и выполнением пружины 13 клапана, это давление вызовет частичное перемещение тела 8 клапана в направлении Y, т.е. уплотнительная кромка 12 поднимается от седла 11 клапана за счет движения тела 8 клапана от выпускающего отверстия 6. Вследствие этого перемещения тела 8 клапана становится возможным вытекание жидкости через выпускающее отверстие 6. Соответствующий путь жидкости, соответственно, путь M среды из питающей емкости 2 через выпускающую головку 3 и там через форкамеру 9 клапана и выпускной клапан 7 показаны на Фиг. 3. При выходе из питающей емкости 2 предпочтительно предусмотрен замедлитель 18 потока. При этом речь идет об узком месте прохода, через которое должна протекать среда к выпускающему отверстию 6 и посредством которого достигается дросселирующее действие. Сопротивление потоку такого замедлителя 18 потока препятствует переливанию через путь F среды и вызывает падение давления, что предпочтительно для выдачи капель, если питающая емкость 2 сдавливается вручную поперек аксиального направления, и среда нагнетается вдоль пути M среды в форкамеру 9 клапана.

У выпускающего устройства 1 по Фиг. 1 - Фиг. 3 пружина 13 клапана предпочтительно выполнена слабой. В сочетании с предпочтительно большой плоской поверхностью 10 приложения давления это ведет к тому, что выпускающее отверстие 6 открывается при предпочтительно небольшом избыточном давлении, например, 0,2-0,5 бар в форкамере 9 клапана. Среда в таком случае течет через выпускающее отверстие 6 лишь в незначительно нагруженном давлением состоянии, что способствует предусмотренному образованию капли в выпускающем отверстии 6.

Выпускающее устройство 1 имеет также впадающий в питающую емкость 2 канал D выравнивания давления с установленным в нем микробиологически активным фильтрующим устройством 19, как это будет рассмотрено ниже в связи с Фиг. 11 и Фиг. 12. Канал D выравнивания давления отделен от пути M среды.

На Фиг. 2 - Фиг. 4 показано далее, что поверхность 10 приложения давления в качестве прижимной области 16 имеет краевой выступ 20 в форме колпачка, который с внутренней стороны может насаживаться на край 21 диска внутреннего элемента 17 выпускающей головки 3. Край 21 диска имеет для этого проходящий радиально наружу упор 22, который образует опорную поверхность для краевого выступа 20 при расположении поверхности 10 приложения давления на расстоянии от торцевой поверхности 23 края 21 диска. Как показано на Фиг. 2, упор 22 может быть образован отдельными распределенными в окружном направлении и расположенными на расстоянии друг от друга частями упора, которые в этом случае вместе образуют этот упор 22. Край 21 диска представляет собой кольцевое ребро вокруг продольной средней оси выпускающего устройства 1, которое приформовано к внутреннему элементу 17, и которое может варьироваться по высоте и/или ширине.

Как, в частности, представлено на Фиг. 4, прижимная область 16 может быть образована мембраной 14 таким образом, что при деформации мембраны под давлением среды при приведении в действие (показано пунктиром) не происходит опирания мембраны 14 на край 21 диска. Поэтому в качестве поверхности 10 приложения давления активна вся площадь поверхности. Достижение максимума размера активной поверхности 10 приложения давления возможно за счет предлагаемой изобретением прижимной области 16 для любой площади поверхности 10 приложения давления.

Деформация мембраны без контакта с краем 21 диска показана также на Фиг. 5. Там расстояние x между торцевой поверхностью 23 края 21 диска и нижней стороной 24 мембраны 14 указано как x>0. Далее, указан эффективный диаметр поверхности 10 приложения давления при использовании предлагаемой изобретением прижимной области 16 мембраны 14. Это расстояние x указано для предельного значения давления в форкамере 9 клапана, которое ведет к частичному перемещению тела 8 клапана и определяется размерами поверхности 10 приложения давления и выполнением пружины 13 клапана.

Край 21 диска, тем самым, образует с торцевой поверхностью 23 основу с плоской поверхностью для опирания, предпочтительно частично краевого опирания мембраны 14 при деформации этой мембраны под действием давления среды. Мембрана 14 является к тому же эластично гибкой для изменения объема форкамеры 9 клапана.

На Фиг. 6 показан второй пример осуществления, при котором край 21 диска образован кольцевым ребром, которое выполнено выше, чем в первом примере осуществления по Фиг. 5. Высота выбрана таким образом, что мембрана 14 опирается на торцевую поверхность 23 края 21 диска перед достижением или при достижении предельного значения давления в форкамере 9 клапана вследствие изменения объема камеры. Расстояние x тогда равно 0, и эффективный диаметр поверхности 10 приложения давления при использовании предлагаемой изобретением прижимной области 16 мембраны 14 уменьшается на размер ширины края 21 диска с обеих диаметрально противоположных сторон. Если мембрана 14 опирается на торцевую поверхность 23 края 21 диска, то развиваемая средой в форкамере 9 клапана сила F прикладывается к краю диска и не воздействует на эффективную поверхность 10 приложения давления. Следствием уменьшения поверхности 10 приложения давления является то, что должна применяться бόльшая сила F для того, чтобы обеспечить дальнейшую деформацию мембраны, т.е. чтобы можно было ввести в форкамеру 9 клапана больше жидкости, которая необходима для достижения предельного значения давления. Это соотношение сила/путь при упругой деформации мембраны 14 может использоваться как тактильная обратная связь при выдаче капли, в частности, в том случае, если уменьшение эффективной поверхности 10 приложения давления перед достижением предельного значения давления определяется высотой края 21 диска. Таким образом достижение предельного значения давления и, тем самым, выдача капли вследствие открытия выпускающего отверстия 6 может быть указано пользователю через осязательное событие, а именно, может быть сделано ощутимым, что предстоит достижение этого предельного значения давления, за счет создания повышенного давления в форкамере 9 клапана, ощущаемого как повышение сопротивления движению при сдавливании питающей емкости 2. Согласно изобретению может устанавливаться как бы точка схватывания при выдаче капли.

На Фиг. 7 и Фиг. 8 показаны примеры осуществления, при которых тактильно ощущаемая точка изменения силы может варьироваться вдоль хода пружины 13 клапана. Такая тактильная обратная связь может усиливаться путем выбора определенной толщина стенки y1, y2 края 21 диска (Фиг. 8). С увеличением толщины стенки уменьшается эффективный диаметр поверхности 10 приложения давления и усиливается, тем самым, рост сопротивления движению, как показано на Фиг. 7. На Фиг. 8 показана также возможность выполнения толщины стенки края 21 диска несимметричной относительно продольной средней оси выпускающего устройства 1. Это ведет к перекосу тела 8 клапана относительно выпускающего отверстия 6 с возможностью обеспечения отсечения образующейся капли от капельного наконечника 5.

Выполнение седла 11 клапана и уплотнительной кромки 12 представлено на Фиг. 9a, Фиг. 9b и Фиг. 10a, Фиг. 10b для различных уплотнений. Уплотнение по поверхности представлено на Фиг. 9a, Фиг. 9b. На Фиг. 9a показано закрытое состояние выпускного клапана 7 с плоской уплотнительной кромкой 12 для уплотнения по плоской поверхности. Открытое состояние показано на Фиг. 9b. На Фиг. 10a показано закрытое состояние выпускного клапана 7 с уплотнительной кромкой 12 с конусной поверхностью для конусного уплотнения. Открытое состояние показано на Фиг. 10b. Такое размещение седла 11 клапана и уплотнительной кромки 12 происходит предпочтительно в заостренной области имеющего предпочтительно трубчатую форму удлинения выпускного наконечника, выполненного здесь как капельный наконечник 5, благодаря чему может быть дополнительно улучшена пригодность к применению без использования консервантов.

На Фиг. 11 и Фиг. 12 показана выпускающая головка 3 с соответствующим вентиляционным путем D, который герметизирован относительно питающей емкости 2 и ее внутреннего пространства 25 с помощью герметизирующего устройства.

Согласно Фиг. 11 для уплотнения предусмотрен уплотнительный диск 26. Этот уплотнительный диск 26 вогнут в сторону внутренней части питающей емкости 2. Уплотнительный диск 26 прилегает к уплотнительной кромке 27 рядом с каналом 28 для вентиляционного пути. Уплотнительная кромка 27 образует как бы седло клапана работающего по типу обратного клапана уплотнительного диска 26.

Согласно Фиг. 12 в качестве герметизирующего устройства предусмотрена притертая пробка 29. Эта притертая пробка 29 имеет уплотнительные кромки 30, которые тоже работают по типу обратного клапана, для чего седло клапана может быть выполнено на стенке 31.

Предлагаемое изобретением решение может, наконец, комбинироваться и с решениями, известными из уровня техники, и предлагающими снабжать выпускающее устройство 1 в проводящих жидкость областях бактерицидными, т.е. убивающими бактерии, или бактериостатическими, т.е. препятствующими росту бактерий поверхностями, чтобы устранять или предотвращать загрязнения, возникающие при определенных обстоятельствах.

В качестве материала мембраны может быть предусмотрен полиэтилен (PE), термопластический эластомер (TPE), полипропилен (PP) или синтетический полимер, например, силикон.

И, наконец, известным образом на выпускающую головку 3 может быть насажен защитный колпачок.

Выпускающее устройство 1 может применяться для любого вида текучей среды. Эта среда может заполняться с консервационными материалами или без них. Далее, особенно предпочтительно, что высота и/или радиальная ширина края 21 диска и его торцевой поверхности 23 предназначены для создания моментов для тактильной обратной связи с деформацией мембраны при изменении объема форкамеры 9 клапана в зависимости от движения отклонения мембраны 14. Далее, предпочтительно, чтобы повышение сопротивления движению вдоль пути деформации мембраны 14 могло регулироваться для выдачи капли. Предпочтительно, чтобы тактильно ощущаемая точка изменения силы могла варьироваться вдоль хода пружины 13 клапана. Предпочтительно, чтобы для тактильной обратной связи было предусмотрено сопротивление ходу сжатия по типу ограничителя, как точка схватывания. Предпочтительно, чтобы указанные моменты для тактильной обратной связи с деформацией мембраны определялись эффективной площадью поверхности 10 приложения давления, варьируемой в зависимости от действующего усилия сжатия.

Ниже приводится описание функционирования предлагаемого изобретением выпускающего устройства 1.

Выпускающее устройство 1 сначала заполняется, причем среда вводится в питающую емкость 2. Затем выпускающая головка 3 с капельной системой насаживается сверху вдоль продольной оси предпочтительно насаживается с защелкиванием в качестве затвора 4. Для того, чтобы действующие при этом аксиально силы не приводили к нежелательной или продолжительной деформации бутылки, последняя в процессе насаживания может поддерживаться под трансферным кольцом 32 (ср. Фиг. 3). Вследствие этого процесса насаживания с защелкиванием выпускающая головка 3 не может разъемно соединяться с питающей емкостью 2 без инструмента.

Выпускающее устройство 1 приводится в действие путем сдавливания питающей емкости 2, вследствие чего она может упруго деформироваться, и в результате этого объем питающей емкости уменьшается. За счет этого создается положительное внутреннее давление. Под действием внутреннего давления среда, соответственно, жидкость движется по пути M жидкости. При применении выпускающего устройства 1 над головой, например, в качестве глазной капельницы этот путь M жидкости проходит вниз по потоку. При этом среда предпочтительно проходит в системе через сужение канала, замедлитель 18 потока. Это уменьшение поперечного сечения производит снижение энергии за счет подпора и препятствует слишком быстрому прохождению по каналу для среды, благодаря чему может активно предотвращаться образование струи при выходе среды. Замедлитель 18 потока может в поперечном сечении подгоняться под параметры среды (например, вязкость и поверхностное натяжение). Если выбрать поперечное сечение для среды слишком маленьким, то управляющее усилие может возрасти вплоть до усилия несрабатывания. Под действием приложенного упругого усилия пружины 13 клапана и, при необходимости, предварительного натяжения мембраны 14 выпускной клапан 7 запирается в исходном положении. Это запирание происходит предпочтительно вблизи выпускающего отверстия 6 микробиологически герметично (ср. Фиг. 9a, Фиг. 9b и Фиг. 10a, Фиг. 10b). Давление среды, возрастающее при приведении в действие, создает посредством поверхности 10 приложения давления в форкамере 9 клапана противодействующее усилие F (ср. Фиг. 4), вследствие чего мембрана упруго деформируется в направлении питающей емкости 2. Одновременно возрастающее внутреннее давление во внутреннем пространстве 25 питающей емкости 2 обеспечивает, что упруго деформируемый уплотнительный диск 26, выполненный с самоусилением, прижимается к уплотнительной кромке 27 предпочтительно цилиндрического удлинения ниже фильтрующего устройства 19 микробиологического действия и тем самым надежно защищает путь D воздуха от проникновения среды (ср. Фиг. 11). Под действием деформации мембраны 14 тело 8 клапана движется аксиально в том же направлении Y и запускает запирающее касание уплотнительной поверхности 11, 12 при достижении предельного значения давления, к которому привязан определенный путь перемещения тела 8 клапана в направлении Y вследствие деформации мембраны. Возникающее раскрытие отверстия (ср. Фиг. 9b, Фиг. 10b) позволяет среде проходить. Как только в выпускающем отверстии 6 собралось достаточно среды, под действием силы тяжести капля среды срывается и таким образом может быть использована.

После стекания капли пользователь разгружает питающую емкость 2 путем снятия управляющего усилия. В результате этого давление внутри питающей емкости 2 быстро падает. Пружина 13 клапана, при необходимости, в комбинации с предварительным натяжением мембраны 14, в этом случае в состоянии снимать деформацию мембраны 14, отжимая ее в исходное положение. Посредством тела 8 клапана уплотнительная поверхность 11, 12 (ср. Фиг. 9a, Фиг. 10) снова длительно запирается, вплоть до следующего приведения в действие. За счет выведенного объема среды в сочетании с возвратом в исходное состояние питающей емкости 2 и падением управляющего усилия соотношение давлений меняет знак, и внутри питающей емкости 2 теперь возникает разрежение, которое дополнительно поддерживает и ускоряет запирание уплотнительной поверхности 11, 12. Это разрежение тоже способствует тому, что упругий уплотнительный диск 26 может ослабляться, и в кратчайшее время для выравнивания объема допускается дополнительный приток воздуха, микробиологически отфильтрованного с помощью фильтра 19. После выравнивания давления и объема установленный с предварительным натяжением уплотнительный диск 26 (ср. Фиг. 11) препятствует проникновению жидкости в путь воздуха.

Опционально функцию уплотнительного диска 26 может также выполнять притертая пробка 29 (ср. Фиг. 12), которая в такой же мере обеспечивает вентиляционную функцию за счет сминающихся уплотнительных кромок 30. При этом речь тоже идет о системе, самоусиливающейся под действием давления среды.

Согласно изобретению выпускающее устройство 1 для приведения в действие может быть сконструировано таким образом, что повышение давления среды по поверхности 10 приложения давления в форкамере 9 клапана, вследствие чего создается противодействующее усилие F, и мембрана 14 упруго деформируется в направлении питающей емкости 2, комбинируется с тактильно ощущаемой точкой изменения силы вдоль хода пружины 13 клапана. Повышение сопротивления движению при сдавливании питающей емкости 2 для выдачи капли создает тактильно ощущаемую обратную связь, которая проявляет достижение предельного значения давления для открытия выпускного клапана 7 как осязательное событие. Характеристика сила/путь упругой деформации мембраны может варьироваться путем снижения эффективного диаметра поверхности 10 приложения давления, исходя из максимального эффективного диаметра, обусловленного предлагаемой изобретением прижимной областью 16. Поскольку мембрана 14 окружным краем может прилегать к краю 21 диска, т.е. рядом с прижимной областью 16, тогда как тело 8 клапана перемещает вверх и вниз выступающий в середине мембраны 14 толкатель 15 клапана, то характеристика сила/путь в окружной краевой области рядом с прижимной областью 16 меньше, чем в середине мембраны 14, и имеется возможность тонкой настройки точки схватывания.

Если деформация мембраны происходит без контакта с краем 21 диска, как это показано на Фиг. 5, то край 21 диска в этом случае выполняется такой геометрической формы, чтобы в исходном положении и во время всего приведения в действие (также и при максимальной деформации мембраны под действием внутреннего давления срабатывания, т.е. при достижении предельного значения давления) не происходило никакого контакта. Во время всего приведения в действие в распоряжении имеется эффективный диаметр оболочки поверхности приложения давления. Предпочтительно в распоряжении находится вся площадь поверхности 10 приложения давления, так как мембрана 14 имеет прилегание лишь сбоку в прижимной области 16, т.е., по существу, параллельно силе F (ср. Фиг. 4, Фиг. 5).

Деформация мембраны при уменьшении поверхности приложения давления за счет упоров на краю 21 диска может регулироваться за счет подъема края диска. Высота края диска по размеру может выполняться такой, что в исходном положении не возникает никакого контакта между краем 21 диска и внутренней стороной 24 мембраны. При приведении в действие сначала для открытия клапана в распоряжении находится весь диаметр оболочки поверхности 10 приложения давления. При необходимости уже при минимальной деформации мембраны 14 она может садиться на край 21 диска, и эффективный диаметр оболочки за счет этого немного уменьшается, вследствие чего воздействующая сила становится слишком мала для того, чтобы обеспечить дальнейшую деформацию мембраны 14 из-за частичного приложения силы F к краю 21 диска (Фиг. 6).

Дополнительно или альтернативно повышению края диска может увеличиваться толщина стенки края 21 диска. Внутренний диаметр края диска тем самым уменьшается (ср. Фиг. 7). Благодаря такому выполнению можно уменьшить эффективный диаметр оболочки до 70% по сравнению с исходным диаметром. Это может дополнительно повысить контролируемость выдачи капли и тем самым предотвратить переливание (образование струи).

Асимметричное выполнение края 21 диска (Фиг. 8) делает возможным перекос толкателя 15 клапана на некоторый угол (Фиг. 8, Z°) и, тем самым, открытие выпускного клапана 7 с одной стороны, т.е. проход для среды может освобождаться лишь частично. Асимметрия края диска может составлять до 8 раз.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к выпускающим устройствам (1) для жидкой среды. Устройство содержит питающую емкость (2) для приема среды, фиксируемую на питающей емкости (2) выпускающую головку (3) с выпускающим отверстием (6) для выдачи среды из питающей емкости (2), связанный с выпускающим отверстием (6) выпускной клапан (7) с предварительно напряженным телом (8) клапана, которое ограничивает форкамеру (9) клапана посредством выполненной на мембране (14) поверхности (10) приложения давления. Причем поверхность (10) приложения давления с внешней стороны имеет не изменяющую своего положения прижимную область (16). Устройство также содержит впадающий в питающую емкость (2) канал (D) выравнивания давления с вставленным в него микробиологически активным фильтрующим устройством (19). Причем канал (D) выравнивания давления отделен от пути (M) среды из питающей емкости (2) через форкамеру (9) клапана к выпускающему отверстию (6). Причем поверхность (10) приложения давления в качестве прижимной области (16) имеет краевой выступ (20) в форме колпачка, который с внутренней стороны устанавливается на край (21) диска внутреннего элемента (17) выпускающей головки (3), и край (21) диска имеет проходящий радиально наружу упор (22), который образует опорную поверхность для краевого выступа (20) с промежутком между поверхностью (10) приложения давления и торцевой поверхностью (23) края (21) диска. Причем тело (8) клапана образует мембрану (14) таким образом, что от нее поднимается толкатель (15) клапана, который на головной стороне несет уплотнительный элемент (12) для запирания выпускающего отверстия (6) и причем мембрана (14) для образования указанной не изменяющей своего положения прижимной области (16) по краю закреплена герметично для текучей среды на внутреннем элементе (17) выпускающей головки (3) посредством лазерной сварки. 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Выпускающее устройство (1) для жидкой среды, содержащее питающую емкость (2) для приема среды, фиксируемую на питающей емкости (2) выпускающую головку (3) с выпускающим отверстием (6) для выдачи среды из питающей емкости (2), связанный с выпускающим отверстием (6) выпускной клапан (7) с предварительно напряженным телом (8) клапана, которое ограничивает форкамеру (9) клапана посредством выполненной на мембране (14) поверхности (10) приложения давления, причем поверхность (10) приложения давления с внешней стороны имеет не изменяющую своего положения прижимную область (16), и содержащее впадающий в питающую емкость (2) канал (D) выравнивания давления с вставленным в него микробиологически активным фильтрующим устройством (19), причем канал (D) выравнивания давления отделен от пути (M) среды из питающей емкости (2) через форкамеру (9) клапана к выпускающему отверстию (6), отличающееся тем, что поверхность (10) приложения давления в качестве прижимной области (16) имеет краевой выступ (20) в форме колпачка, который с внутренней стороны устанавливается на край (21) диска внутреннего элемента (17) выпускающей головки (3), и край (21) диска имеет проходящий радиально наружу упор (22), который образует опорную поверхность для краевого выступа (20) с промежутком между поверхностью (10) приложения давления и торцевой поверхностью (23) края (21) диска, причем тело (8) клапана образует мембрану (14) таким образом, что от нее поднимается толкатель (15) клапана, который на головной стороне несет уплотнительный элемент (12) для запирания выпускающего отверстия (6), и причем мембрана (14) для образования указанной не изменяющей своего положения прижимной области (16) по краю закреплена герметично для текучей среды на внутреннем элементе (17) выпускающей головки (3) посредством лазерной сварки.

2. Выпускающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что тело (8) клапана нагружено силой с помощью пружины (13) клапана в направлении выпускающего отверстия (6).

3. Выпускающее устройство (1) по п. 1 или 2, отличающееся тем, что упор (22) содержит отдельные части упора, расположенные на расстоянии друг от друга.

4. Выпускающее устройство (1) по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что край (21) диска с торцевой поверхностью (23) образует основу с плоской поверхностью для опирания мембраны (14) при деформации мембраны под действием давления среды.

5. Выпускающее устройство (1) по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что край (21) диска представляет собой приформованное вокруг продольной средней оси выпускающего устройства (1) на внутреннем элементе (17) кольцевое ребро, которое варьируется по высоте и/или ширине.

6. Выпускающее устройство по п. 5, отличающееся тем, что высота ребра края (21) диска выбрана таким образом, что мембрана (14) опирается на торцевую поверхность (23) перед достижением предельного значения давления в клапанной камере (9) вследствие изменения объема камеры или при достижении этого предельного значения.

7. Выпускающее устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что посредством высоты и/или радиальной ширины края (21) диска и его торцевой поверхности (23) возможно регулирование эффективного диаметра поверхности (10) приложения давления.

8. Выпускающее устройство (1) по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что высота и/или радиальная ширина края (21) диска и его торцевой поверхности (23) используются для создания моментов для тактильной обратной связи с деформацией мембраны при изменении объема форкамеры (9) клапана в зависимости от движения отклонения мембраны (14).

9. Выпускающее устройство (1) по п. 8, отличающееся тем, что стенка края (21) диска по толщине выполнена несимметричной относительно продольной средней оси выпускающего устройства (1).

10. Выпускающее устройство (1) по п. 8 или 9, отличающееся тем, что повышение сопротивления движению вдоль пути деформации мембраны (14) является регулируемым для выдачи капли.

11. Выпускающее устройство (1) по любому из пп. 8-10, отличающееся тем, что тактильно ощущаемая точка изменения силы варьируется вдоль хода пружины (13) клапана.

12. Выпускающее устройство (1) по любому из пп. 8-11, отличающееся тем, что тактильная обратная связь представляет собой сопротивление ходу сжатия по типу упора, как точка схватывания.

13. Выпускающее устройство (1) по любому из пп. 8-12, отличающееся тем, что моменты для тактильной обратной связи с деформацией мембраны определяются эффективной площадью поверхности (10) приложения давления, варьируемой в зависимости от действующего усилия сдавливания.

14. Выпускающее устройство по любому из пп. 1-13, отличающееся тем, что канал (D) выравнивания давления герметизирован относительно питающей емкости (2) и ее внутреннего пространства (25) посредством герметизирующего устройства.

15. Выпускающее устройство (1) по п. 14, отличающееся тем, что герметизирующее устройство выполнено как уплотнительный диск (26) или притертая пробка (29).

16. Выпускающее устройство по любому из пп. 1-15, отличающееся тем, что предусмотрен замедлитель (18) потока, через который среда из питающей емкости (2) может выдавливаться в путь (M) среды.

17. Выпускающее устройство по любому из пп. 1-16, отличающееся тем, что выпускающая головка (3) в качестве наружного элемента содержит выпускной наконечник с удлинением трубчатой формы, которое представляет собой капельный наконечник (5) для выдачи глазных капель.