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DE19715893A1 - Vorrichtung zum Entnehmen einer Flüssigkeit aus einem geschlossenen Behälter - Google Patents

Vorrichtung zum Entnehmen einer Flüssigkeit aus einem geschlossenen Behälter

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DE19715893A1
DE19715893A1 DE19715893A DE19715893A DE19715893A1 DE 19715893 A1 DE19715893 A1 DE 19715893A1 DE 19715893 A DE19715893 A DE 19715893A DE 19715893 A DE19715893 A DE 19715893A DE 19715893 A1 DE19715893 A1 DE 19715893A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entnehmen einer Flüssigkeit aus einem geschlossenen Behälter. Der Behälter ist mit einem Entnahmestutzen versehen, durch den die Flüssigkeit aus dem Behälter entnommen und der weiteren Verwendung zugeführt wird. Der Behälter hat eine wechselnde Lage im Raum, wenn er Teil eines tragbaren Gerätes ist.
Die Erfindung bezweckt, das Entnehmen einer Flüssigkeit aus einem geschlossenen Behälter bei beliebiger räumlicher Lage des Behälters zu ermöglichen, damit die entnommene Flüssigkeit be­ stimmungsgemäß und störungsfrei verwendet werden kann.
Es ist bekannt, eine Flüssigkeit aus einem starren Behälter durch einen Ablaßstutzen nach unten abzulassen oder mittels ei­ nes in den Behälter ragenden Rohres oder Schlauches nach oben oder seitlich zu entnehmen. Der abgegebene Flüssigkeitsstrom ist blasenfrei und ununterbrochen, so lange die Flüssigkeit den Ablaßstutzen vollständig bedeckt, oder so lange das Ende des Rohres vollständig in die Flüssigkeit eintaucht. Diese Bedin­ gungen lassen sich bei einem Behälter mit fester räumlicher Lage auf einfache Weise einhalten. Die im Behälter vorhandene Flüs­ sigkeit läßt sich praktisch vollständig entnehmen.
In tragbaren Geräten dagegen kann ein starrer Flüssigkeits­ behälter jede beliebige räumliche Lage einnehmen. So lange eine der für einen Behälter mit fester räumlicher Lage genannten Be­ dingungen erfüllt ist, läßt sich auch aus einem Behälter mit wechselnder räumlicher Lage ein blasenfreier ununterbrochener Flüssigkeitsstrom entnehmen. Es ist jedoch nicht möglich, die im Behälter vorhandene Flüssigkeit annähernd vollständig zu ent­ nehmen.
Weiter ist bekannt, in dem starren Behälter einen Folienbeu­ tel anzuordnen, der die Flüssigkeit enthält, und der sich in dem Maße zusammenzieht, wie Flüssigkeit aus dem Folienbeutel entnom­ men wird (collapsible bag). Erfahrungsgemäß ist die Flüssigkeit aus dem Beutel dann nicht mehr entnehmbar, sobald sich die Folie auf den Ablaßstutzen oder auf das Ende des Rohres oder Schlau­ ches legt. Dieses kann erfahrungsgemäß eintreten, bevor der Folienbeutel leer ist.
Damit stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung anzugeben, mit der eine Flüssigkeit aus einem geschlossenen Behälter störungs­ frei und annähernd vollständig entnommen werden kann, wobei der Behälter mit einem Entnahmestutzen versehen ist, eine Flüssig­ keit enthält und eine räumlich wechselnde Lage hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Speicher­ medium, das offenporig porös ist und als einstückiger Körper ausgebildet ist. Das Speichermedium befindet sich innerhalb des Behälters zumindest im Bereich des Endes des Entnahmestutzens. Es berührt zumindest zeitweise die Flüssigkeit. Für das restlose Entnehmen der Flüssigkeit liegt es bevorzugt an einem Teil der Innenwand des Behälters an.
Das Speichermedium kann außerhalb des Entnahmestutzens vor dessen Ende angebracht sein und den in den Behälter ragenden Entnahmestutzen zumindest auf einem Teil seiner Länge innerhalb des Behälters umgeben. Bei einer anderen Ausführung füllt es den größten Teil des Behältervolumens aus. Bei einer weiteren Aus­ führung ist das Speichermedium im wesentlichen im Inneren des Entnahmestutzens an dessen Ende angebracht. Bei einer weiteren Ausführung ist das Speichermedium im Inneren des Entnahme­ stutzens an dessen Ende angebracht und umgibt den in den Behäl­ ter ragenden Entnahmestutzen zumindest auf einem Teil seiner Länge.
Es kann zweckmäßig sein, im Bereich des Endes des Entnahme­ stutzens einen Hohlraum im Speichermedium vorzusehen.
Das Speichermedium ist entweder ein formstabiler Körper aus gesintertem Pulver oder ein Bausch, ein Vlies, ein Gewirk oder ein Gewebe aus Fasern oder ein offenporiger Körper, zum Beispiel ein Schwamm. Weiter kann es ein nicht gesintertes Pulver sein, das einen Teil des Behältervolumens vollständig ausfüllt, wobei das mit Pulver gefüllte Teilvolumen von dem übrigen Volumen des Behälters durch eine flüssigkeitsdurchlässige Wand getrennt ist.
Das Pulver oder die das Speichermedium bildenden Fasern kön­ nen aus Kunststoff, Keramik, Glas, Metall oder aus einem Natur­ stoff bestehen.
Als Kunststoffpulver sind Pulver zum Beispiel aus Polyolefin oder Polyester geeignet. Weiter sind Pulver aus Keramik oder Glas zum Beispiel aus Al2O3, SiO2, TiO2, Na-Al-Silikat geeignet. Metallpulver können aus Ni, Al, Edelstahl, Stahl, oder Bronze bestehen. Die Teilchengröße beträgt 0,5 bis 500 µm.
Als Fasern sind solche aus Kunststoff, zum Beispiel Poly­ olefin oder Polyester, aus Glas oder aus Metall oder Metall- Legierungen, zum Beispiel aus Stahl geeignet. Der Faserdurch­ messer beträgt 5 bis 100 µm.
Der Entnahmestutzen kann ein starres Rohr oder ein biegsamer Schlauch sein. Der Entnahmestutzen kann statt durch den Deckel oder durch den Boden an einer beliebigen Stelle durch die Behälter­ wand in den Innenraum eintreten. Das Ende des Entnahmestutzens schließt gegebenenfalls mit der Innenwand des Behälters bündig ab. In diesem Fall ist das Speichermedium vor dem Ende des Ent­ nahmestutzens an der Behälterwand befestigt.
Falls der Behälter starr ist und im Behälter kein nennenswerter Unterdruck entstehen darf, wird der Behälter mit einem - gegebenenfalls automatisch arbeitenden - Belüftungs­ ventil versehen.
Das Speichermedium ist von Kapillaren durchzogen und dient als Vorspeicher für die Flüssigkeit. Es hält ständig eine gewis­ se Menge der Flüssigkeit in der Nähe des Endes des Entnahme­ stutzens, auch dann, wenn des Ende des Entnahmestutzens selbst oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter liegt. Bei dieser räumlichen Lage des Behälters wird die Flüssigkeit aus dem Speichermedium entnommen. Sobald sich die räumliche Lage des Behälters ändert und das Speichermedium wieder mit Flüssigkeit Kontakt hat, saugt es sich wieder mit Flüssigkeit voll.
Das Speichermedium füllt bevorzugt nur einen Teil des Behälter­ volumens aus.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat folgende Vorteile:
  • - Sie erlaubt die lageunabhängige Versorgung des Entnahme­ stutzens mit Flüssigkeit, solange der maximal mögliche Volumenstrom im Entnahmestutzen kleiner ist als der maximal mögliche Volumenstrom der Flüssigkeit im Speichermedium.
  • - Die Flüssigkeit läßt sich frei von Gasblasen entnehmen, das Speichermedium dient als Blasensperre.
  • - Auch aus einem Folienbeutel läßt sich die Flüssigkeit störungsfrei und praktisch restlos entnehmen.
  • - Das Speichermedium wirkt als Filter für die Flüssigkeit.
  • - Mittels eines Speichermediums, das an einem Teil der Innen­ wand des Behälters anliegt, läßt sich die Flüssigkeit aus dem Behälter praktisch restlos entnehmen.
Von besonderem Interesse ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Speicherung eines in einem Lösemittel gelösten Arzneimittels zum Erzeugen eines Aerosols für die inhalative Applikation. Geeignete Lösemittel sind beispielsweise Wasser oder Ethanol oder Mischungen davon. Geeignete Arzneimittel sind beispiels­ weise Berotec, Atrovent, Berodual, Salbutamol, Combivent, Oxivent, Ba 679, BEA 2108 und andere.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einer besonderen Ausführungsform als Wirkstoffdepot für Vernebler verwendet wer­ den, wie sie beispielsweise in der PCT-Anmeldung WO 91/14468 oder der PCT/EP 96/04351 offenbart sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet auch bei der Entnahme geringer Flüs­ sigkeitsmengen im Bereich zwischen 10 und 40 Mikrolitern eine blasenfreie Entnahme der Lösung aus dem Speichermedium, das im allgemeinen ein Volumen zwischen 2 und 6 Millilitern aufweist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an Hand der Figuren beispielhaft näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen zylin­ drischen Behälter (1) mit flachem Boden, der mit einem Deckel (2) verschlossen ist. In dem Deckel ist ein Belüftungsventil (3) angebracht. Der Entnahmestutzen (4) ist als starres Rohr aus­ gebildet, das im Deckel befestigt ist, und das in den Behälter hineinragt. Der Entnahmestutzen ist in seiner ganzen im Behälter befindlichen Länge von dem Speichermedium (5) umgeben, das als zylindrischer Körper ausgebildet ist und den Boden des Behälters berührt. In der Umgebung des Endes des Entnahmestutzens ist ein Hohlraum (6) im Speichermedium vorhanden.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung. Der Entnahmestutzen ist im Boden des Behäl­ ters angebracht. Vor dem Ende des Entnahmestutzens, das nicht in den Behälter hineinragt, befindet sich das auf dem Boden des Be­ hälters befestigte Speichermedium (8).
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der der starre Ent­ nahmestutzen (9) fast bis zum Boden des Behälters reicht. Der Entnahmestutzen endet in einem pulverförmigen Speichermedium (10), auf dem ein flüssigkeitsdurchlässiges Drahtnetz (11) liegt, das an seinem Rand mit der Behälterwand verbunden ist. Vor dem Eintrittsende des Entnahmestutzens (9) befindet sich ebenfalls ein Drahtnetz. Die Drahtnetze halten das pulverförmige Speichermedium in dem dafür vorgesehenen Teilvolumen des Behäl­ ters.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform. In diesem Falle berührt das Speichermedium (12) den Behälterboden jedoch nicht.
Fig. 5a zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen zylin­ drischen Behälter (1) und Fig. 5b einen Querschnitt senkrecht zur Behälterachse in der in Fig. 5a angedeuteten Ebene. Der Entnahmestutzen (13) ist flexibel. An seinem in den Behälter ragenden Ende ist das einstückige Speichermedium (14) ange­ bracht. Das Speichermedium berührt die zylindrische Innenwand und den Boden des Behälters; es ist auf der Behälterachse stab­ förmig, reicht bis zum Deckel des Behälters und umgibt das Ende des Entnahmestutzens.
Fig. 6a zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen zylin­ drischen Behälter (1) und Fig. 6b einen Querschnitt senkrecht zur Behälterachse in der in Fig. 6a angedeuteten Ebene. In diesem Fall hat das einstückige Speichermedium (16) einen vier­ armigen Querschnitt. Das Ende des im Boden des Behälters befind­ lichen Entnahmestutzens (17) ist von dem Speichermedium umgeben. Die Schenkel des Speichermediums berühren die Innenwand sowie den Boden des zylindrischen Behälters.
Fig. 7a zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen zylin­ drischen Behälter (1) und Fig. 7b einen Querschnitt senkrecht zur Behälterachse in der in Fig. 7a angedeuteten Ebene. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ähnlich wie in den Fig. 5a und 5b ausgeführt. Das einstückige Speichermedium (18) besteht aus vier Stäben (19a, 19b, 19c und 19d), die die Innenwand des Behälters berühren und vom Deckel bis zum Boden reichen. Am Boden des Behälters gehen die Stäbe in einen vierarmigen Stern (20) über, aus dem in der Mitte ein zylindrischer Stab (21) her­ vorragt, der bis zum Deckel des Behälters reicht und das Ende des Entnahmestutzens umgibt.
Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt durch einen eiförmigen Be­ hälter (22), in den ein flexibler Entnahmestutzen (23) hinein­ ragt, an dessen Ende sich das Speichermedium (24) befindet. Unabhängig von der Lage des Behälters berührt das Speichermedium ständig die Innenwand des Behälters in dem Bereich, in dem sich die Flüssigkeit befindet.
Fig. 9 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen zylin­ drischen Behälter (1), in den ein Entnahmestutzen (25) hinein­ ragt. Am Ende des Entnahmestutzens ist das Speichermedium (26) angebracht, das den Boden des Behälters berührt, und das das Ende des Entnahmestutzens ausfüllt.
Fig. 10 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen Behäl­ ter (27), dessen Boden (28) gekrümmt ist. In dem Behälter befin­ det sich ein Folienbeutel (29), der mit der Flüssigkeit gefüllt ist. Durch den Deckel ragt der Entnahmestutzen (30) in den Be­ hälter hinein, dessen Ende von dem zylinderförmigen Speicher­ medium (31) umgeben ist. Am Ende des Entnahmestutzens ist im Speichermedium ein Hohlraum (32) vorhanden.
Beispiel 1 Vorrichtung zur Aerosol-Erzeugung
Aus einer Flüssigkeit wird ein Aerosol erzeugt, indem die Flüssigkeit unter hohem Druck durch eine Düse strömt und außer­ halb der Düse zerstäubt wird. Der dazu erforderliche Hochdruck In der Flüssigkeit läßt sich nur erreichen, wenn die Flüssigkeit aus dem Behälter blasenfrei entnommen wird.
Der Aerosol-Erzeuger ist mit einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung entsprechend Fig. 1 versehen. Das Speichermedium besteht aus gesintertem Polyethylen. Das handelsübliche Polyethylen- Pulver (Hersteller: Hoechst AG, Typ GUR 4120) hat eine mittlere Korngröße von 120 µm. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient in diesem Fall als Blasensperre und als Vorspeicher für die Flüssig­ keit.
Beispiel 2 Vorrichtung zum Entnehmen einer unter Schutzgas stehenden Flüssigkeit
Ein verformbarer Folienbeutel ist zu etwa 80% seines Volumens mit einer unter Schutzgas befindlichen Flüssigkeit ge­ füllt, die aus dem Beutel tropfenweise entnommen werden soll. Der Entnahmestutzen hat an seinem Austrittsende ein Rückschlag­ ventil. An seinem in den Beutel ragenden Ende ist das Speicher­ medium in Form einer Filzkugel aus Polyesterfaser mit 18 µm Durchmesser befestigt.
Beim Zusammendrücken des Beutels von Hand tritt aus dem Ent­ nahmestutzen die Flüssigkeit tropfenweise aus. Der Beutel zieht sich in dem Maße zusammen, wie Flüssigkeit entnommen wird. Das Rückschlagventil am Austrittsende des Entnahmestutzens verhin­ dert das Eindringen von Luft in den Folienbeutel. Die Filzkugel am Eintrittsende des Entnahmestutzens saugt sich nach jedem Be­ tätigen der Vorrichtung wieder mit Flüssigkeit voll. Die Filz­ kugel wirkt als Vorspeicher für die Flüssigkeit und als Sperre für das Schutzgas. Sie enthält mehr Flüssigkeit als bei einer Betätigung aus der Filzkugel entnommen wird.
Die Filzkugel ermöglicht das praktisch restlose Entnehmen der im Beutel vorhandenen Flüssigkeit. Sie verhindert weiter das Verschließen des Eintrittsendes des Entnahmestutzens durch die sich davor legende Folie. Das Schutzgas tritt erst dann durch den Entnahmestutzen aus, wenn die Flüssigkeit praktisch restlos aus dem Folienbeutel entnommen worden ist.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Entnehmen einer Flüssigkeit aus einem ge­ schlossenen Behälter, der eine räumlich wechselnde Lage hat, der mit einem Entnahmestutzen versehen ist und der eine Flüssigkeit enthält, gekennzeichnet durch
  • - ein Speichermedium, das offenporig porös und als ein­ stückiger Körper ausgebildet ist, und
  • - das sich innerhalb des Behälters zumindest im Bereich des Endes des Entnahmestutzens befindet und das zumindest zeitweise mit der Flüssigkeit Kontakt hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
  • - ein Speichermedium, das sich innerhalb des Behälters zumindest im Bereich des Endes des Entnahmestutzens befindet und das die Innenwand des Behälters berührt.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch
  • - ein Speichermedium,
  • - das außerhalb des Entnahmestutzens vor dessen Ende angebracht ist, und
  • - das den in den Behälter ragenden Entnahmestutzen zumindest auf einem Teil seiner Länge innerhalb des Behälters umgibt, oder
  • - das den größten Teil des Volumens des Behälters aus­ füllt.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch
  • - ein Speichermedium,
  • - das im wesentlichen im Inneren des Entnahmestutzens an dessen Ende angebracht ist, oder
  • - das im Inneren des Entnahmestutzens an dessen Ende angebracht ist und das den in den Behälter ragenden Entnahmestutzen zumindest auf einem Teil seiner Länge umgibt.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch
  • - einen Hohlraum im Speichermedium im Bereich des Endes des Entnahmestutzens
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch
  • - einen formstabilen Körper aus gesintertem Pulver als Speichermedium, oder
  • - ein nicht gesintertes Pulver als Speichermedium, das einen Teil des Volumens des Behälters vollständig ausfüllt, wobei das mit Pulver gefüllte Teilvolumen von dem übrigen Volumen des Behälters durch eine flüssigkeitsdurchlässige Wand getrennt ist, oder
  • - ein Gewebe, Gewirk, Vlies oder Bausch aus Fasern als Speichermedium.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei
  • - das Pulver oder die das Speichermedium bildenden Fasern aus Kunststoff, Keramik, Glas, Metall oder aus einem Naturstoff bestehen.
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