Zerstäuber
Die Erfindung betrifft einen Zerstäuber für ein zu zerstäuben- des Medium, insbesondere für Flüssigkeiten, zur Anwendung im pharmazeutischen, kosmetischen oder medizinischen Bereich, bestehend aus einem zylindrischen Vorratsbehalter für das zu zerstäubende Medium und einer mit diesem Vorratsbehalter in Verbindung stehenden Zerstäubungseinrichtung.
Derartige treibgasfreie Zerstäuber werden für die verschiedensten Anwendungsfälle eingesetzt und zunächst mit der zu zerstäubenden Flüssigkeit befüllt. Um die im Vorratsbehalter befindliche Flüssigkeit in die Zerstäubungseinrichtung zu befördern und schließlich zu zerstäuben, ist an der Zerstäubungseinrichtung ein Saugschlauch befestigt, der weit in den Vorratsbehalter hineinragt. Damit ein weitgehend vollständiges Entleeren ermöglicht wird, erstreckt sich der Saugschlauch bis zum Boden des Vorratsbehalters. Beim Zerstäuben der Flüssig- keit verringert sich der Flüssigkeitsvorrat im Vorratsbehalter, wobei gleichzeitig ein Austausch der entnommenen Flüssigkeit gegen Luft erfolgt.
Diese Konstruktion hat ersichtliche Nachteile, die darin be- stehen, dass der Zerstäuber bei guter Befüllung des Vorratsbehalters in nahezu beliebiger Gebrauchslage eingesetzt werden kann, jedenfalls unter der Bedingung, dass der Saugschlauch noch in die Flüssigkeit eintaucht. Bei abnehmendem Flüssig-
keitsvorrat wird die zi lässige Gebrauchslage immer mehr eingeschränkt, bis schließlich nur noch eine senkrechte Gebrauchslage das Zerstäuben des noch vorhandenen Flüssigkeitsrestes erlaubt.
Ein weiterer ganz entscheidender Nachteil ist bei einer derartigen Konstruktion jedoch darin zu sehen, dass zwar eine Befüllung des Zerstäubers unter sterilen Bedingungen möglich ist, bei dessen Gebrauch jedoch infolge der bei jedem Pump- vorgang in den Innenraum strömenden Umgebungsluft die sterilen Bedingungen nicht aufrechterhalten werden können. Solche Zerstäuber können also zum Zerstäuben steriler Flüssigkeiten bzw. Medikamente nicht eingesetzt werden.
Weiterhin sind noch Dosierspender z.B. für Zahnpasta bekannt, bei denen der Vorratsbehalter durch einen axial bewegbaren Kolben verschlossen ist, der bei jedem Entnahmevorgang entsprechend des entnommenen Volumens nachgezogen wird. Diese Dosierspender sind jedoch ausschließlich zum Spenden von pastösen Massen geeignet und lassen sich für Flüssigkeiten nicht verwenden, da Flüssigkeiten auslaufen würden und auch die Möglichkeit besteht, dass Umgebungsluft eindringt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zer- stäuber zu schaffen, der unabhängig vom Befüllungsgrad in jeder Gebrauchslage eingesetzt werden kann und bei dem das Eindringen von Umgebungsluft und damit eine Kontamination des im Zerstäuber befindlichen Mediums zuverlässig verhindert wird.
Diese Aufgabenstellung wird bei einem Zerstäuber der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Zerstäubungseinrichtung, den Vorratsbehalter hermetisch gegenüber der Umgebungsluft verschließend, an diesem befestigt ist, dass der Vorrats- behälter an seinem der Zerstäubungseinrichtung gegenüberliegenden Ende mit einem in axialer Richtung frei bewegbaren Kolbenelement verschlossen ist, dass die Zerstäubungseinrichtung mit einer Dosierkammer versehen ist, wobei über eine
Ventileinrichtung innerhalb der Zerstäubungseinrichtung und einen in den Innenraum. des Vorratsbehalters hineinreichenden Ansaugstutzen zwecks Entnahme von Flüssigkeit zeitweilig eine Verbindung zwischen der Dosierkammer und dem Innenraum des Vorratsbehalters herstellbar ist, dass der Innenraum des Vorratsbehalters vollständig mit dem zu zerstäubenden Medium gefüllt ist und dass das Kolbenelement kippsicher und reibungsarm sowie luftdicht an der Innenwandung des Vorratsbehalters geführt ist.
Ein derartig ausgebildeter Zerstäuber hat den besonderen Vorteil, dass dieser in jeder beliebigen Gebrauchslage funktionsfähig ist. Darüber hinaus wird durch das Kolbenelement sichergestellt, dass bei einer Flüssigkeitsentnahme aus dem Innen- räum des Vorratsbehalters das Kolbenelement gleichzeitig nachgezogen wird, so dass die hermetische Abdichtung gegenüber der Umgebung erhalten bleibt und keine Außenluft angesaugt wird.
Um dies sicherzustellen, ist zwischen der Innenwandung des Vorratsbehalters und dem Kolbenelement mindestens eine Dichtlippe vorgesehen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kolbenelement mindestens zwei Aufstützkanten auf- weist, die in einem axialen Abstand zueinander das Kolbenelement umgeben und die sich an der Innenwandung des Vorrats- behälters abstützen. Dadurch wird ein Verkanten des Kolbens und damit ein Undichtwerden bei dessen Bewegung entlang der Innenseite des Vorratsbehalters sicher verhindert.
Eine weitere Fortführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Aufstützkanten als Dichtlippe ausgebildet ist. Vorzugsweise ist dabei die dem Innenraum des Vorratsbehalters zugewandte Aufstützkante mit der Dichtlippe versehen, die sich in Richtung zum Innenraum des Vorratsbehalters erstreckt.
In einer weiteren Variante der Erfindung sind am Kolbenelement
zusätzliche Aufstützkanten vorgesehen, die in axialer Richtung des Vorratsbehalters ausgerichtet sind und eine sichere Führung des Kolbenelementes an der Innenwandung des Vorratsbehalters gewährleisten.
Um den Vorratsbehalter vollständig entleeren zu können, ist die den Innenraum des Vorratsbehalters begrenzende Seite des Kolbenelementes derart profiliert, dass der Ansaugstutzen in der oberen Endstellung des Kolbenelementes bei verbrauchtem Flüssigkeitsvorrat vollständig in dieses eintaucht.
Der Ansaugstutzen kann zusätzlich als Kolbenwegbegrenzer für das Kolbenelement ausgebildet sein.
In weiterer Fortführung der Erfindung ist der Vorratsbehalter während des Zerstäubens und während der Nachfüllung der Dosierkammer aus dem Vorratsbehalter im wesentlichen drucklos.
Der Vorratsbehalter ist bevorzugt aus einem Kunststoff ge- fertigt, wobei die Innenwandung des Vorratsbehalters besonders glatt ausgebildet ist, um die zwischen dem Kolbenelement und der Innenwandung auftretende Haft- und Gleitreibung auf einem Minimum zu halten. Der Vorratsbehalter kann zu diesem Zweck auch aus einem Kunststoff mit besonders gleitfähiger Ober- fläche gefertigt werden. Damit wird auch die nötige Dichtheit erreicht .
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird bei einem Zerstäuber für ein zu zerstäubendes Medium, insbesondere von Flüssigkeiten, zur Anwendung im pharmazeutischen, kosmetischen oder medizinischen Bereich, bestehend aus einem Vorratsbehalter für das zu zerstäubende Medium und einer am Vorrats- behälter befestigten Zerstäubungseinrichtung, auch dadurch gelöst, dass der Vorratsbehalter über eine Belüftungsöffnung mit der Umgebungsluft in Verbindung steht, dass innerhalb des Vorratsbeh lters ein tubenähnlicher Kunststoffbeutel, Gummibeutel o.a. angeordnet ist, der mit der Zerstäubungseinrichtung, den Innenraum des Kunststoffbeutels gegenüber der Umge-
bungsluft hermetisch verschließend, verbunden ist, dass die Zerstäubungseinrichtung mit einer Dosierkammer versehen ist, wobei über eine Ventileinrichtung innerhalb der Zerstäubungseinrichtung und einen in den Innenraum des Vorratsbehalters hineinreichenden Ansaugstutzen zwecks Entnahme von Flüssigkeit zeitweilig eine Verbindung zwischen der Dosierkammer und dem Innenraum des Kunststoffbeutels herstellbar ist und dass der Innenraum des Kunststoffbeutels vollständig mit dem zu zerstäubenden Medium gefüllt ist.
Auch ein derartig ausgebildeter Zerstäuber hat den besonderen Vorteil, dass dieser in jeder beliebigen Gebrauchslage funktionsfähig ist. Darüber hinaus bleibt bei einer Flüssigkeitsentnahme aus dem Innenraum des Vorratsbehalters hermetische Abdichtung gegenüber der Umgebung erhalten. Ein ungewollter Flüssigkeitsaustritt wird hier sicher verhindert.
Eine Ausgestaltung dieser Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Kunststoffbeutels im wesentlichen drucklos ist. Der Kunststoffbeutel wird sich bei einer Flüssigkeitsentnahme bis zur vollständigen Entleerung vollständig zusammenziehen.
Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Zerstäubers bei maximaler Füllung des Innenraumes ;
Fig. 2 den Zerstäuber nach Fig. 1 im entleerten Zustand; und
Fig. 3 eine teilweise geschnittene dreidimensionale Darstellung des erfindungsgemäßen Zerstäubers.
Die erfindungsgemäße Zerstäubungseinrichtung 1 ist mit einem Vorratsbehalter 2 versehen, der mit dieser fest verbunden ist, so dass gegenüber der Umgebungsluft eine hermetische Abdich-
tung erreicht wird. Der Vorratsbehalter 2 ist zylinderförmig ausgebildet und an seinem der Zerstäubungseinrichtung 1 gegenüberliegenden Ende mit einem in axialer Richtung frei bewegbaren Kolbenelement 4 verschlossen, wobei der Innenraum des Vorratsbehalters 2 vollständig mit dem zu zerstäubenden Medium gefüllt ist. Die Zerstäubungseinrichtung 1 enthält eine übliche Dosierkammer, wobei zwecks Entnahme von Flüssigkeit über eine Ventileinrichtung innerhalb der Zerstäubungseinrichtung
1 und einen in den Innenraum des Vorratsbehalters 2 hinein- reichenden Ansaugstutzen 3 zeitweilig eine Verbindung zwischen der Dosierkammer und dem Innenraum des Vorratsbehalters 2 herstellbar ist. Damit kann nach dem Ansaugen der vorgegebenen Flüssigkeitsmenge diese dann im nächsten Schritt über eine Sprühdüse 7 dosiert abgegeben werden.
Dadurch, dass das Kolbenelement 4 lose innerhalb des Vorratsbehalters 2 geführt wird, wird dieses bei jeder Entnahme von Flüssigkeit weiter nach oben in Richtung zum Ansaugstutzen 3 gezogen. Voraussetzung hierfür ist, dass die Flüssigkeitssäule im Vorratsbehalter nicht abreisst, was dann der Fall wäre, wenn Außenluft in den Innenraum eindringen würde. Um dies zu sichern, wird das Kolbenelement 4 kippsicher und reibungsarm sowie luftdicht an der Innenwandung des Vorratsbehalters 1 geführt, wobei die Innenwandung des Vorratsbehalters 2 be- sonders glatt ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass der Vorratsbehalter 2 während des Zerstäubens und während der Nachfüllung der Dosierkammer aus dem Vorratsbehalter 2 im wesentlichen drucklos bleibt. Es ist auch möglich, den Vorratsbehalter 2 aus einem Kunststoff mit besonders gleitfähiger Oberfläche zu fertigen.
Die Kippsicherung wird dadurch erreicht, dass das Kolbenelement 4 mit mindestens zwei Aufstützkanten 5, 6 versehen ist, die in einem axialen Abstand zueinander das Kolbenelement 4 umgeben und die sich an der Innenwandung des Vorratsbehalters
2 abstützen.
Eine besonders sichere Führung des Kolbenelementes 4 kann auch
dadurch erreicht werden, wenn am Kolbenelement 4 zusätzliche Aufstützkanten vorgesehen sind, die in axialer Richtung des Vorratsbehalters 2 ausgerichtet sind.
Zur Gewährleistung der nötigen Abdichtung, wobei gleichzeitig eine größere Reibung zu vermeiden ist, ist zwischen der Innenwandung des Vorratsbehalters 2 und dem Kolbenelement 4 mindestens eine Dichtlippe vorgesehen, oder wenigstens eine der Aufstützkanten 5, 6 gleichzeitig als Dichtlippe ausgebildet.
Um weiterhin eine hinreichende Dichtwirkung zu erreichen, so dass keinerlei Flüssigkeit aus dem Innenraum des Vorratsbehalters austreten kann, ist die dem Innenraum des Vorratsbehalters 2 zugewandte Aufstützkante 5 mit der Dichtlippe versehen. Da es wünschenswert ist, den Vorratsbehalter 2 möglichst vollständig zu entleeren, ist die den Innenraum des Vorratsbehalters 2 begrenzende Seite des Kolbenelementes 4 derart profiliert, bzw. mit einer zentralen Vertiefung 8 versehen. Damit besteht die Möglichkeit, dass sich das Kolbenelement 4 bis an das obere Ende des Vorratsbehalters 2 bewegen kann, bis sich nahezu keine Flüssigkeit mehr in diesem befindet. Durch die Vertiefung 8 kann der Ansaugstutzen 3 in der oberen Endstellung des Kolbenelementes 4 bei verbrauchtem Flüssigkeitsvorrat vollständig in diese eintauchen.
Selbstverständlich ist es auch möglich, den Ansaugstutzen 3 als Kolbenwegbegrenzer für das Kolbenelement 4 zu verwenden.
In einer besonderen Variante der Erfindung steht der Vorrats- behälter 2 über eine Belüftungsöffnung mit der Umgebungsluft in Verbindung. Um hier ebenfalls eine sichere und drucklose Handhabung zu erreichen, ist innerhalb des Vorratsbehalters 2 ein Kunststoffbeutel, Gummibeutel o.a. angeordnet. Dieser Kunststoffbeutel ist mit der Zerstäubungseinrichtung 1, den Innenraum des Kunststoffbeutels gegenüber der Umgebungsluft hermetisch verschließend, verbunden. Die Anwendung und Handhabung dieser Variante des Zerstäubers entspricht ansonsten der Ausführung mit Kolbenelement 4.
Bei dieser kolbenlosen Variante kann eine vollständige Entleerung des Kunststoffbeutels erreicht werden, wobei dieser entsprechend der Entnahmemenge in zunehmenden Maße infolge des äußeren Luftdruckes zusammengedrückt wird.
Zerstäuber
Bezugszeichenliste
Zerstäubungseinrichtung Vorratsbehalter Ansaugstutzen Kolbenelement Aufstützkante Aufstützkante Sprühdüse Vertiefung