DOSIERVORRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für wenigstens ein Medium, mit einer Pumpeinrichtung, die für einen Mediumaustrag mit einem Mediumspeicher in Wirkverbindung steht, sowie mit einer dem Mediumspeicher und/oder der Pumpeinrichtung zugeordneten Belüftungsvorrichtung, die einen Belüftungskanal aufweist, der eine kommunizierende Verbindung des vom Mediumspeicher umschlossenen Volumens mit einer Umgebung durch eine dem Belüftungskanal zugeordnete Filtermembran hindurch ermöglicht.

[0002] Aus der EP 1 295 644 A1 ist eine Dosiervorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1, mit einer Belüftungsvorrichtung bekannt. Die Dosiervorrichtung dient zum Austragen eines Mediums aus einem Mediumspeicher mittels einer Pumpeinrichtung in mehreren, zeitlich voneinander getrennten oder direkt aufeinanderfolgenden Austraghüben. Dazu steht die Pumpeinrichtung mit dem Mediumspeicher in einer kommunizierenden Wirkverbindung, die es erlaubt, Medium aus dem Mediumspeicher in eine Umgebung der Dosiervorrichtung auszutragen. Die Belüftungsvorrichtung gemäß der EP 1 295 644 A1 weist einen Belüftungskanal auf, dem eine Filtereinrichtung als Sperre für kontaminierende Bestandteile der Außenluft gegenüber dem im Mediumspeicher eingeschlossenen Medium zugeordnet ist. Eine derartige Filtereinrichtung soll einen Verzicht auf eine Konservierung des Mediums ermöglichen, da die bei einem Druckausgleich zwischen Umgebung und Mediumspeicher in den Mediumspeicher eintretende Luft durch die Filtereinrichtung frei von kontaminierenden Bestandteilen gehalten werden soll. Dies ist insbesondere bei medizinischen Substanzen von besonderer Bedeutung. Durch die Filtereinrichtung ist ein ständiger Austausch von Gasmolekülen zwischen dem im Mediumbehälter eingeschlossenen Medium und der Umgebung möglich, so dass der gewünschte Druckausgleich stattfinden kann, während ein Austreten des Mediums in die Belüftungsvorrichtung und ein Eindringen von kontaminierenden Substanzen in den Mediumspeicher durch die Filtereinrichtung verhindert wird.

[0003] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Dosiervorrichtung zu schaffen, die eine verbesserte Langzeitstabilität des eingeschlossenen Mediums und eine hohe Dosiergenauigkeit hinsichtlich der Wirkstoffkonzentration des auszutragenden Mediums gewährleistet.

[0004] Diese Aufgabe wird durch eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Filtermembran dadurch für eine reduzierte Diffusionsrate ausgebildet ist, dass die Wirkfläche der Filtermembran kleiner als 1,4 mm² ist.

[0005] Damit liegt ein gegenüber bekannten Dosiervorrichtungen reduzierter Austausch von Gasmolekülen zwischen dem im Mediumspeicher eingeschlossenen Volumen und der Umgebung vor. Die Diffusionsrate bestimmt sich anhand des Volumenstroms von Gasmolekülen, der innerhalb eines Zeitabschnitts bei einem gegebenen Druckverhältnis zwischen dem Innendruck im Mediumspeicher und dem Aussendruck in der Umgebung durch die Filtermembran hindurchtritt. Eine geringe Diffusionsrate drückt aus, dass bei einer hohen Druckdifferenz zwischen dem Innendruck im Mediumspeicher und dem in der Umgebung herrschenden Aussendruck nur ein geringer Volumenstrom an Gasmolekülen durch die Filtermembran hindurchtritt. Bei einer Filtermembran, die eine reduzierte Diffusionsrate aufweist, können verdunstete Mediumbestandteile weniger leicht aus dem Mediumbehälter austreten und bei einem Unterdruck im Mediumspeicher können Luftmoleküle aus der Umgebung weniger leicht in den Mediumspeicher eintreten. Eine Verbesserung der Langzeitstabilität des im Mediumbehälter eingeschlossenen Mediums wird einerseits durch einen geringeren Verlust an leicht lösbaren Mediumbestandteilen erreicht, die ansonsten als leicht flüchtige Bestandteile aus dem Mediumspeicher entweichen könnten. Die verdunsteten, leicht lösbaren Mediumbestandteile werden wegen der reduzierten Diffusionsrate der Filtermembran über einen längeren Zeitraum und auch bei einer höheren Druckdifferenz zwischen Innendruck und Aussendruck im Mediumspeicher zurückgehalten. Dadurch kann eine Konzentrationsänderung des Mediums im wesentlichen verhindert oder zumindest reduziert werden. Andererseits wird durch die reduzierte Diffusionsrate ein zeitverzögertes Einströmen von Luft aus der Umgebung bei einem Unterdruck im Mediumspeicher bewirkt. Damit wird erreicht, dass beispielsweise nach einem Austragvorgang, durch den ein Unterdruck im Mediumspeicher auftritt, zurächst im Medium gelöste Gasbestandteile in die Gasphase übergehen und somit einen Abbau des Unterdrucks bewirken, bevor Luft aus der Umgebung nachströmt. Daher kann eine Filtermembran mit reduzierter Diffusionsrate über einen langen Zeitraum eine Veränderung der Konzentration des Mediums verhindern oder zumindest im wesentlichen unterbinden. Dieser Einfluss der Filtermembran auf das eingeschlossene Medium ist ein wesentliches Kriterium bei einer Beurteilung der Tauglichkeit einer Dosiervorrichtung für die Bevorratung und den Austrag medizinischer Substanzen. Durch eine Konzentrationsänderung besteht die Gefahr, dass das von der Dosiervorrichtung auszutragende Medium bei gleichbleibendem Austragvolumen eine zunehmende Wirkstoffmenge enthält, wodurch ggf. Anforderungen an eine Dosiergenauigkeit für den Wirkstoff nicht mehr erfüllt werden können, selbst wenn das ausgetragene Mediumvolumen exakt gleich bleibt. Um ein derartiges Verhalten der Dosiervorrichtung und des darin aufgenommenen Mediums zu ermitteln, werden insbesondere bei Medien, die als medizinische Wirkstoffe eingesetzt werden und bei denen eine präzise Dosierung notwendig ist, Stabilitätstests in Verbindung mit der jeweils vorgesehenen Dosiervorrichtung durchgeführt. Dabei wird die Veränderung der Konzentration des Mediums (Dose Content Uniformity) über einen längeren Zeitraum und unter wechselnden klimatischen Außenbedingungen betrachtet und anhand vorgegebener Grenzwerte beurteilt. Bei einem einfachen Stabilitätstest wird untersucht, inwieweit über einen längeren Zeitraum eine Gewichtsabnahme der Dosiervorrichtung stattfindet. Damit kann ausgehend von der ursprünglichen Wirkstoffkonzentration auf eine veränderte Wirkstoffkonzentration im Medium geschlossen werden. Durch die reduzierte Diffusionsrate wird sichergestellt, dass einerseits der für einen korrekten Mediumaustrag erforderliche Druckausgleich stattfinden kann und andererseits die Langzeitstabilität des eingeschlossenen. Mediums gewährleistet ist. Die ordnungsgemäße Lösung eignet sich insbesondere für die Dosierung pharmatischer Erzeugnisse. Als Medien kommen flüssige und feste Stoffe sowie Gemische davon in Frage, die insbesondere als Medikamente verabreicht werden können. In Abhängigkeit von dem auszutragenden Medium werden geringe bis hohe Anforderungen an die Dosierung der von der Pumpeinrichtung auszutragenden Mediummenge und der darin enthaltenen Konzentration an ggf. medizinisch wirksamen Inhaltsstoffen gestellt. Die Pumpeinrichtung kann beispielsweise für einen vernebelten Mediumaustrag oder für einzelne Strahlen des Mediums ausgebildet sein. Die an der Dosiervorrichtung vorgesehene Belüftungsvorrichtung dient zum Druckausgleich zwischen einem Innendruck eines in dem Mediumspeicher eingeschlossenen Volumens und einem Aussendruck, der in der Umgebung des Mediumspeichers herrscht. Eine Druckdifferenz kann sich durch den Austrag von Medium aus dem Mediumspeicher oder auch durch thermisch bedingte Ausdehnungs- bzw. Schrumpfungsvorgänge des bzw. der im Mediumspeicher eingeschlossenen Mediums / Medien ergeben. Druckdifferenzen sind jedoch bei derartigen Dosiervorrichtungen in der Regel unerwünscht, da sie einen negativen Einfluss auf die Dosiergenauigkeit des auszutragenden Mediums haben können. Daher wird mittels der Belüftungsvorrichtung ein Druckausgleich zwischen dem Innendruck und dem Aussendruck ermöglicht, wobei Gas aus der Umgebung in den Mediumspeicher einströmen kann bzw. gasförmige oder ggf. auch flüssige oder feststoffartige Bestandteile des Mediums aus dem Mediumspeicher austreten können. Dadurch wird der Druckausgleich und somit die gewünschte hohe Dosiergenauigkeit der Dosiervorrichtung hinsichtlich des auszutragenden Mediumvolumens gewährleistet.

[0006] In Ausgestaltung der Erfindung weist die Filtermembran einen gegenüber bekannten Filtermembranen reduzierten Wirkquerschnitt auf. Der Wirkquerschnitt ist das Produkt der Anzahl der in der Filtermembran vorgesehenen Poren und des mittleren freien Querschnitts dieser Poren. Filtermembranen werden insbesondere als verstreckte oder perforierte Kunststofffolien oder als Sintermaterialien, aber auch als Metallfolien ausgeführt und können abhängig vom gewählten Herstellungsverfahren hinsichtlich der Anzahl der Poren und der freien Quer schnitte der Poren in einem breiten Spektrum gefertigt werden. Die in der Kunststofffolie bzw. im Sintermaterial ausgebildeten Poren oder Kanälen weisen jeweils einen freien Querschnitt auf, der anhand der maximalen Molekülgröße, die durch den Kanal hindurchtreten kann, bestimmt werden kann. Der Wirkquerschnitt steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Diffusionsrate der Filtermembran. Eine große Anzahl von Kanälen oder Poren und ein großer freier Querschnitt der einzelnen Kanäle oder Poren resultiert in einem großen Wirkquerschnitt und ermöglicht eine hohe Diffusionsrate, d.h. bereits bei einer geringen Druckdifferenz kann eine große Anzahl von Molekülen durch die Filtermembran hindurchtreten. Erfindungsgemäß ist der Wirkquerschnitt gegenüber bekannten Filtermembranen reduziert, d.h. das Produkt aus der Anzahl der Poren und dem mittleren freien Querschnitt der Poren ist geringer als bei herkömmlichen Membranen.

[0007] Bei der Erfindung ist der reduzierte Wirkquerschnitt der Filtermembran durch eine gegenüber bekannten Filtermembranen reduzierte Wirkfläche verwirklicht. Damit wird in besonders vorteilhafter Weise eine Reduzierung des Wirkquerschnitts erreicht. Die Wirkfläche der Filtermembran ist derjenige mit Poren durchsetzte Oberflächenbereich der Membran, der für ein Hindurchtreten von Gasmolekülen zur Verfügung steht. Auf der Wirkfläche sind die Poren angeordnet, die den Wirkquerschnitt der Filtermembran bestimmen.

[0008] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Wirkfläche der Filtermembran von einer Strömungsleitgeometrie begrenzt, die zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet ist. Dadurch kann in besonders einfacher Weise bei einer gegebenen Filtermembran, die beispielsweise über ihre gesamte Oberfläche eine im wesentlichen konstante Anzahl von Poren pro Oberftächenabschnitt aufweist, Einfluss auf die Wirkfläche und damit auf den Wirkquerschnitt genommen werden. Die Strömungsleitgeometrie verschließt einerseits die überzähligen Poren, die nicht für ein Hindurchtreten von Gasmolekülen zur Verfügung stehen sollen und dient andererseits zur Bündelung des durch die Filtermembran hindurchtretenden Gasstroms auf den vorgebbaren Bereich der Filtermembran. Zudem kann die Strömungsleitgeometrie dazu eingesetzt werden, die Filtermembran mechanisch, insbesondere formschlüssig zu fassen und zu stabilisieren. Die Strömungsleitgeometrie kann durch eine zumindest abschnittsweise konische Gestaltung ein besonders vorteilhaftes Zu- und/oder Abströmen der Gasmoleküle an die Filtermembran bewirken, da eine im wesentlichen verwirbelungsfreie Führung des Gasstroms durch die konische Kontur erreicht werden kann.

[0009] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Wirkfläche der Filtermembran kleiner als 0,6 mm², besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm². Damit wird eine Reduktion der Wirkfläche und der damit einhergehenden Diffusionsrate gegenüber einer bekannten Filtermembran um wenigstens ca. 15 %, vorzugsweise um ca. 60 % besonders bevorzugt um ca. 85 % erreicht.

[0010] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist für den reduzierten Wirkquerschnitt ein mittlerer freier Querschnitt von Poren in der Filtermembran kleiner als bei bekannten Filtermembranen ausgeführt. Dadurch wird erreicht, dass die Größe der Gasmoleküle, die durch die Filtermembran hindurchtreten können, reduziert wird. Ein Entweichen von verdampften Mediumbestandteilen aus dem Mediumspeicher wird dadurch erschwert, ebenso wird die Diffusionsrate reduziert, weil nicht alle in der Umgebungsluft enthaltenen Gasmoleküle durch die Filtermembran hindurchtreten können.

[0011] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist für einen reduzierten Wirkquerschnitt eine gegenüber bekannten Filtermembranen reduzierte Porenanzahl vorgesehen. Dadurch wird in einfacher Weise das Produkt aus freiem Porenquerschnitt und der Anzahl von Poren reduziert und somit die gewünschte Reduktion der Diffusionsrate erreicht. Eine Reduktion der Porenzahl wird in Abhängigkeit vom Herstellungsverfahren der Filtermembran insbesondere durch das Einbringen einer geringen Anzahl von Poren mittels eines materialabtragenden Verfahrens für eine Kunststofffolie oder durch die Auswahl einer größeren Partikelgröße in Verbindung mit einem Sinterprozess bei höherem Druck und/oder höherer Temperatur für ein Sintermaterial erreicht.

[0012] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Filtermembran eine mittlere Porenzahl kleiner 1 Million Poren pro mm², bevorzugt kleiner 600.000 Poren pro mm², besonders bevorzugt kleiner 300.000 Poren pro mm² auf. Ein einfacher Einfluss auf die Anzahl der Poren kann beispielsweise bei einem materialabtragenden Verfahren genommen werden, bei dem die Poren mittels einer hochenergetischen elektromagnetischen Strahlung in eine Kunststofffolie eingebracht werden.

[0013] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtermembran an einer im Belüftungskanal angeordneten, insbesondere zwischen Mediumbehälter und Pumpeinrichtung vorgesehenen Dichteinrichtung vorgesehen. Damit kann die Filtermembran in einfacher Weise in die Belüftungsvorrichtung integriert werden und benötigt keinen separaten Träger für eine Stabilisierung und/oder Positionierung. Für eine dichte Verbindung zwischen dem Mediumspeicher und der Pumpeinrichtung ist bei bekannten Dosiervorrichtungen eine Dichteinrichtung vorgesehen, die beispielsweise als ringförmige Flachdichtung ausgeführt sein kann. Die Filtermembran kann auf dieser Flachdichtung insbesondere abschnittweise oder vollständig auf zumindest eine der dem Mediumspeicher oder der Pumpeinrichtung zugewandte Stirnseite aufgebracht, insbesondere auflaminiert sein. Damit ist eine vorteilhafte separate Herstellung der Dichteinrichtung mit aufgebrachter Filtermembran möglich. Die Montage der Dichteinrichtung kann in der gleichen Weise wie bei bekannten Dosiervorrichtungen erfolgen und beinhaltet ohne weiteres gleichzeitig die Positionierung der Filtermembran.

[0014] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtermembran für einen Verschluss einer in der Dichteinrichtung vorgesehenen, dem Belüftungskanal zugeordneten Durchtrittsöffnung ausgebildet. Durch eine Durchtrittsöffnung in der Dichteinrichtung, die dem Belüftungskanal zugeordnet ist, wird ein Durchtrittsquerschnitt exakt definiert, durch den Gasmoleküle aus dem Mediumspeicher in die Umgebung bzw. in umgekehrter Richtung in den Mediumspeicher strömen können. Dieser Durchtrittsquerschnitt wird durch die Filtermembran verschlossen, so dass eine Diffusionsrate exakt vorgegeben werden kann, die sich anhand des Durchtrittsquerschnitts und der damit zusammenhängenden Wirkfläche der Filtermembran sowie durch den daraus resultierenden Wirkquerschnitt der Filtermembran ergibt.

[0015] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtermembran im Bereich einer Belüftungsöffnung des Mediumspeichers und/oder der Pumpeinrichtung angebracht, insbesondere auflaminiert. Dadurch kann die Filtermembran bereits bei der Herstellung des Mediumspeichers aufgebracht werden und wird durch einen Wandabschnitt des Mediumspeichers gestützt, wodurch sich eine besonders kompakte Gestaltung der Filtereinrichtung verwirklichen, lässt. Die Filtermembran ist vorzugsweise endseitig eines Belüftungsweges an einer Stirn-oder Außenfläche eines Teilabschnittes des Mediumspeichers oder eines Teiles der Pumpeinrichtung aufgebracht, insbesondere aufgeschweißt oder auflaminiert.

[0016] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtereinrichtung als diskrete Filterkartusche ausgebildet. Dadurch kann die Filterrichtung unabhängig von der Pumpeinrichtung bzw. dem Mediumspender hergestellt und ggf. geprüft werden. Zudem kann die Filtereinrichtung als Massenprodukt für eine Vielzahl unterschiedlicher Dosiervorrichtungen vorgesehen werden.

[0017] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der der Belüftungskanal zumindest abschnittsweise als Kapillarkanal ausgeführt ist, der zumindest abschnittsweise ein Verhältnis zwischen einem effektiven Kanaldurchmesser und einer Kapillarkanallänge aufweist, das weniger als 1/25 beträgt. Mit einer solchen Gestaltung weist der Belüftungskanal einen hohen Strömungswiderstand für Flüssigkeiten und Gase auf und vermindert damit ein unerwünschtes Abströmen von Flüssigkeitsbestandteilen oder Gasen, insbesondere von verdunsteten Mediumbestandteilen, aus dem Mediumspeicher. Damit kann ohne oder mit der Filtereinrichtung eine vorteilhafte Langzeitstabilität des im Mediumspeicher aufgenommenen Mediums gewährleistet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt das Verhältnis zwischen dem effektiven Kanaldurchmesser und der Kapillarkanallänge weniger als 1/50, bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weniger als 1/100. Bei einem Verhältnis des effektiven Kanaldurchmessers bezogen auf die Kapillarkanallänge von 1/140 kann eine Verdunstungsrate, die bei Normaldruck von 1013 hPa, einer Temperatur von 40 Grad Celsius und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 25 Prozent ermittelt wird, ungefähr um einen Faktor 10 von ca. 0,05 g/Woche auf 0,005 g/Woche reduziert werden.

[0018] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kapillarkanal wendelförmig ausgebildet ist. Damit kann eine besonders kompakte Gestaltung des Kapillarkanals verwirklicht werden. Der Kapillarkanal kann an einer Innenfläche einer Bohrung in einem Bauteil und/oder an einer Außenfläche eines Bauteils vorgesehen sein. Die kompakte Gestaltung erlaubt eine Integration eines Kapillarkanals mit einem erfindungsgemäßen Verhältnis von effektivem Kanaldurchmesser und Kapillarkanallänge, ohne dass dadurch eine bauliche Vergrößerung der damit ausgestatteten Dosiereinrichtung notwendig ist.

[0019] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kapillarkanal als umlaufende, wendelförmige Nut zwischen einer Konusaußenfläche und einer Abdeckung ausgeführt ist, die eine konusförmige, auf die Konusaußenfläche angepasste Ausnehmung aufweist. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Herstellung des Kapillarkanals im Kunststoffspritzgussverfahren, da die konusförmige Geometrie eine Einbringung der wendelförmigen Nut des Kapillarkanals entgegen einer Entformungsrichtung des damit versehenen Bauteils aus einer Kunststoffspritzgussform erlaubt, so dass eine einfache Gestaltung der Kunststoffspritzgussform gewährleistet werden kann. Der Kapillarkanal kann in die Konusaußenfläche und/oder in die konusförmige Ausnehmung der Abdeckung eingebracht werden, die vorteilhafte Herstellungsweise trifft sowohl für die Konusaußenfläche wie auch für die Ausnehmung in der Abdeckung zu.

[0020] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kapillarkanal zwischen einer Außenfläche einer Zylinderanordnung und einer Innenfläche einer Aufsteckhülse ausgebildet ist, wobei an der Außenfläche der Zylinderanordnung und/oder an der Aufsteckhülse mehrere Stege vorgesehen sind, die im Wesentlichen in Richtung einer Mittellängsachse der Dosiervorrichtung ausgerichtet sind und die eine definierte Beabstandung der Aufsteckhülse gewährleisten. Durch die Stege, die insbesondere jeweils um 120 Grad versetzt an der Zylinderanordnung und/oder an der Aufsteckhülse vorgesehen sein können, kann eine Übermaß- oder Presspassung zwischen der Zylinderanordnung und der Aufsteckhülse verwirklicht werden. Dadurch wird ein sicheres Aufpressen der Aufsteckhülse auf die Zylinderanordnung ermöglicht, ohne zu einer unerwünschten Verengung oder Deformation der in der Zylinderanordnung vorgesehenen Zylinderbohrung zu führen.

[0021] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kapillarkanal abschnittsweise in zumindest einem der Stege als Nut eingebracht ist. Damit kommt dem Steg eine Doppelfunktion als Abstandshalter und als Kapillarkanal zu. Die in dem Steg eingebrachte Nut wird durch,das gegenüberliegend angeordnete Bauteil, also bei einem der Zylinderanordnung zugeordneten Steg durch die Aufsteckhülse oder bei einem in der Aufsteckhülse vorgesehenen Steg durch die Zylinderanordnung verschlossen und bildet somit den gewünschten Kapillarkanal aus. Bei einer Ausrichtung des Steges in Richtung der Mittellängsachse der Dosiervorrichtung kann eine einfache Herstellung der Zylinderanordnung und der Aufsteckhülse im Kunststoffspritzgussverfahren verwirklicht werden.

[0022] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kapillarkanal aus zumindest einem Ringabschnitt und zumindest einem Kanalabschnitt, der zumindest im Wesentlichen längs der Mittellängsachse der Dosiervorrichtung ausgerichtet ist, gebildet ist. Durch den Ringabschnitt, der umlaufend um die Mittellängsachse angeordnet sein kann, wird der parallel zur Mittellängsachse angeordnete Kanalabschnitt mit dem Mediumspeicher verbunden. Der Ringabschnitt ist Teil des Kapillarkanals und kann wie der Kanalabschnitt zwischen der Zylinderanordnung und der Aufsteckhülse ausgebildet werden. Der Ringabschnitt kann insbesondere durch zwei voneinander beabstandete Vorsprünge zwischen der Zylinderanordnung und der Aufsteckhülse verwirklicht werden, wodurch eine einfache Herstellung dieser Bauteile im Kunststoffspritzgussverfahren ermöglicht wird.

[0023] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind. Dabei zeigt:

Fig. 1

in ebener Schnittdarstellung eine Dosiervorrichtung mit einer in der Be- lüftungsvorrichtung vorgesehenen Filterkartusche,

Fig. 2

in ebener Schnittdarstellung eine Ausschnittvergrößerung der Filterkar- tusche gemäß der Fig. 1,

Fig. 3

in ebener Schnittdarstellung eine Ausschnittvergrößerung einer zweiten Ausführungsform einer Filterkartusche,

Fig. 4

in ebener Schnittdarstellung eine Ausschnittvergrößerung einer dritten Ausführungsform einer Filterkartusche, und

Fig. 5

in ebener Schnittdarstellung eine Dosiervorrichtung mit einer Flachdich- tung mit integrierter Filtereinrichtung

Fig. 6

in ebener Schnittdarstellung eine Dosiervorrichtung mit einem Belauf- tungskanal, dem eine Filtereinrichtung und ein daran angekoppelter Kapillarkanal zugeordnet ist,

Fig. 7

eine Draufsicht auf die Dosiervorrichtung gemäß der Fig. 6 bei abge- nommener Kolbenanordnung,

Fig. 8

eine Schnittansicht der Dosiervorrichtung gemäß der Fig. 6,

Fig. 9

in ebener Schnittdarstellung eine Dosiervorrichtung mit einem Belüf- tungskanal, dem eine Filtereinrichtung und ein daran angekoppelter wendelförmig ausgebildeter Kapillarkanal zugeordnet ist.

[0024] Die Dosiervorrichtung 1 gemäß der Fig. 1 zeigt im wesentlichen eine Pumpeinrichtung 2, die für eine Montage auf einen nicht dargestellten Mediumspeicher vorgesehen ist. Die Pumpeinrichtung 2 weist eine schematisch dargestellte Kolbenanordnung 3 auf, die in einer ebenfalls schematisch dargestellten Zylinderanordnung 4 aufgenommen ist und für eine Förderung eines im Mediumspeicher aufgenommenen Mediums in eine Umgebung der Dosiervorrichtung 1 vorgesehen ist. Die Zylinderanordnung 4 ist in einem im wesentlichen konisch geformten Applikator 5 aufgenommen, an dessen verjüngtem Ende eine Austragöffnung 6 vorgesehen ist, durch die das von der Pumpeinrichtung 2 unter Druck gesetzte Medium in fein vernebelter Form in die Umgebung ausgetragen werden kann. Zur Einleitung einer für den Austragvorgang notwendigen Relativbewegung zwischen der Kolbenanordnung 3 und der Zylinderanordnung 4 ist eine Handhabe 7 vorgesehen, die mit Fingerauflagen 8 versehen ist. Damit kann ein Benutzer die Dosiervorrichtung 1 durch Zusammenpressen zwischen Daumen und Zeige- bzw. Mittelfinger betätigen, wobei der Daumen auf einen Boden des nicht dargestellten Mediumspeichers aufgelegt wird. Zur Rückstellung der Kolbenanordnung 3 in die gemäß Fig. 1 dargestellte Ausgangsposition ist eine Rückstellfeder 9 vorgesehen, die bei einer Betätigung der Dosiervorrichtung 1 eine Rückstellkraft aufbringt. Der Applikator 5 ist mit einer Schutzabdeckung 10 versehen, die für den Austragvorgang abgenommen wird.

[0025] An einem der Austragöffnung 6 abgewandten Ende der Pumpeinrichtung 2 ist eine Schnittstelle 11 für die Anbringung des Mediumspeichers vorgesehen. Die Schnittstelle 11 weist eine im wesentlichen zylindrisch geformte Außenhülle 12 auf, die die Kolbenanordnung 3 aufnimmt und in relativbeweglicher, formschlüssiger Wirkverbindung mit dem Applikator 5 steht. Die Außenhülle 12 ist mit einem Innengewinde 13 versehen, das zur formschlüssigen Aufnahme eines am Mediumspeicher vorgesehenen Außengewindes vorgesehen ist. An einer umlaufenden Stirnfläche 14 der Kolbenanordnung 3 liegt eine im wesentlichen kreisringförmig gestaltete Flachdichtung 15 auf, die aus einem elastischen Material hergestellt ist und für eine Abdichtung eines am Mediumspeicher vorgesehenen Flaschenhalses gegenüber der Pumpeinrichtung 2 vorgesehen ist. Die Flachdichtung 15 weist einen Belüftungsdurchbruch 16 auf, der für eine kommunizierende Verbindung des vom Mediumspeicher umschlossenen Volumens mit der Umgebung vorgesehen ist. Auf einer der Schnittstelle 11 zugewandten Seite weist die Flachdichtung 15 eine Dichtfläche 17 auf, die für eine Dichtwirkung gegenüber dem Mediumspeicher vorgesehen ist. Oberhalb des Belüftungsdurchbruchs 16 ist in der Kolbenanordnung 3 eine Aussparung für eine formschlüssige Aufnahme einer Filterkartusche 18 vorgesehen, die mit einer in der Fig. 2 näher dargestellten Filtermembran 20 ausgestattet ist. Die Filterkartusche 18 steht mit einem Hohlraum 19 in kommunizierender Verbindung, der seinerseits über nicht näher dargestellte Spalte in der Dosiervorrichtung 1 mit der Umgebung in Verbindung steht. Dadurch wird ein Zu- oder Abströmen von Gasmolekülen aus bzw. in den Mediumspeicher ermöglicht. Somit bilden der Belüftungsdurchbruch 16, die Filterkartusche 18 und der Hohlraum 19 die Belüftungsvorrichtung der Dosiervorrichtung 1. Ein aus dem Mediumspeicher austretender Gasstrom, beispielsweise aus verdunsteten Mediumbestandteilen, muss zwangsläufig die Belüftungsvorrichtung durchströmen, um in die Umgebung auszutreten. Gleiches gilt für den umgekehrten Fall, dass Gas aus der Umgebung in den Mediumspeicher eingesaugt wird, auch hier ist vollständig die Belüftungsvorrichtung zu durchströmen.

[0026] Bei den in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausschnittvergrößerungen werden die gleichen Bezugszeichen wie in der Fig.1 für funktionsgleiche Komponenten verwendet.

[0027] Die in Fig. 2 näher dargestellte Filterkartusche 18 weist eine Filtermembran 20 auf, die als Keimsperre ausgebildet ist und die in einer Durchtrittsbohrung 21 der Filterkartusche 18 aufgenommen ist. Dabei ist eine Längsachse 22 der Durchtrittsbohrung 21 parallel zu einer Längsachse der Dosiervorrichtung 1 ausgerichtet. Die Filtermembran 20 soll ein Eintreten von kontaminierenden Bestandteilen aus der Umgebung in den nicht dargestellten Mediumspeicher verhindern. Die Durchtrittsbohrung 21 weist einen Innendurchmesser 23 auf, der über die gesamte Länge der Filterkartusche 18 zumindest annähernd konstant ist. Die Filtermembran 20 ist in die als Kunststoffspritzgussteil ausgeführte Filterkartusche 18 formschlüssig eingespritzt und wird von der Durchtrittsbohrung 21 begrenzt. Die Wirkfläche der Filtermembran 20 wird durch den Wirkdurchmesser 24 bestimmt, der kleiner als der Innendurchmesser 23 ausgeführt ist. Lediglich in der Wirkfläche der Filtermembran 20 sind Poren oder Kanäle 26 vorgesehen, die ein Durchtreten von Gasmolekülen erlauben, während außerhalb der Wirkfläche keine Poren oder Kanäle vorgesehen sind. Die in der Filtermembran 20 vorgesehenen Kanäle 26 sind nur schematisch dargestellt, sie können in Abhängigkeit vom Fertigungsverfahren für die Filtermembran 20 auch einen gekrümmten Verlauf nehmen und über ihren Verlauf unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Die Erzeugung der Kanäle 26 kann vor oder nach dem Einspritzen in die Filterkartusche 18 erfolgen und insbesondere durch einen Beschuss der Filtermembran 20 mit einer hochenergetischen elektromagnetischen Strahlung verwirklicht werden. Entscheidend für das Hindurchtreten von Gasmolekülen ist der minimale freie Querschnitt der Kanäle 26, da dieser die Größe der Gasmoleküle begrenzt, die durch die Kanäle hindurchtreten können. Die Diffusionskonstante der Filtermembran 20 wird zusätzlich durch die Dicke 25 der Filtermembran 20 bestimmt, wobei eine größere Dicke 25 zu einer Verringerung der Diffusionskonstante führt, da das Hindurchtreten von Gasmolekülen durch die vergrößerte Länge der Kanäle 26 als auch durch die größere Dicke des Grundmaterials erschwert wird. Bei der dargestellten Filterkartusche 18 beträgt der Innendurchmesser 23 der Durchtrittsbohrung 21 ca. 1,4 mm, der Wirkdurchmesser 24 beträgt demgegenüber ca. 0,9 mm, so dass sich die Wirkfläche zu ca. 0,65 mm² ergibt.

[0028] Bei einer Filterkartusche 18 gemäß der Fig. 2 kann eine aus dem Material Polyethylenterephthalat (PET, PEPT) hergestellte Filtermembran 20 vorgesehen sein. Diese Filtermembran 20 weist eine Porengröße von 0,2/1000mm (0,2µm) bei einer Membrandicke von 36/1000mm (36µm) und eine aktive Filterfläche von weniger als 0,8mm² auf. Damit stellt sich bei einer Ermittlung einer Verdunstungsrate, die bei Normaldruck von 1013 hPa, einer Temperatur von 40 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 25 Prozent vorgenommen wird, für die Filterkartusche 18 beim Einsatz in der in Fig. 1 dargestellten Dosiervorrichtung 1 eine Verdunstungsrate von ungefähr 0,033 g/Woche ein. Das heißt, aus dem Mediumspeicher entweichen pro Woche ungefähr 0,033 Gramm Flüssigkeit. Dies stellt eine Reduktion der Verdunstungsrate gegenüber bekannten, mit konventionellen Filtern ausgerüsteten Dosiereinrichtungen von ca. 30 Prozent dar. Durch eine Variation der Porengröße, der Dichte der Poren auf der Oberfläche der Filtermembran, der Dicke der Filtermembran und der aktiven Filterfläche kann die Verdunstungsrate um zumindest 15%, bevorzugt um 30%, besonders bevorzugt um 50% reduziert werden.

[0029] Gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Filterkartusche ist die in Fig. 3 dargestellte Filterkartusche 18 mit einer Filtermembran 20 ausgestattet, die über ihre gesamte Oberfläche eine im wesentlichen konstante Anzahl von Kanälen 26 pro Flächeneinheit aufweist. Eine Reduktion der Diffusionsrate wird dadurch erreicht, dass einseitig eine bis an die Filtermembran heranreichende, konische Strömungsleitgeometrie 27 vorgesehen ist, die zu einer Reduktion der Wirkfläche führt. Die Wirkfläche wird demnach durch den Minimaldurchmesser 28 der Strömungsleitgeometrie 27 bestimmt und beträgt exemplarisch ca. 0,65 mm², während der Innendurchmesser 23 der Durchtrittsbohrung 21 ca. 1,4 mm beträgt. Die Filtermembran 20 kann aus einem homogenen, gleichförmig mit Kanälen 26 durchsetzten Rohmaterial ausgeschnitten werden und in die Filterkartusche 18 im Kunststoffspritzgussverfahren eingebracht werden.

[0030] Bei der in Fig. 4 dargestellten Filterkartusche 18 ist in Abwandlung der aus Fig. 3 bekannten Filterkartusche beidseitig der Filtermembran 20 jeweils eine Strömungsleitgeometrie 27 vorgesehen. Die Wirkoberfläche wird durch den Minimaldurchmesser 28 der Strömungsleitgeometrie 27 bestimmt, die Filtermembran 20 ist wie bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 3 als homogene, gleichmäßig mit Kanälen 26 durchsetzte Membran ausgeführt. Durch die beidseitig angeordneten Strömungsleitgeometrien 27 wird eine besonders vorteilhafte Stabilisierung der Filtermembran 20 erreicht, zudem kann durch die konische Ausgestaltung der Strömungsleitgeometrien 27 ein vorteilhaftes Strömungsverhalten des Gasstroms, der durch die Filtermembran hindurchtritt, bewirkt werden. Hinsichtlich des Innendurchmessers 23 der Durchtrittsbohrung 21 und dem Minimaldurchmesser 28 gelten die gleichen Maße wie für die Filterkartusche der Fig. 3.

[0031] Bei einer Filterkartusche 18 gemäß der Fig. 3 oder 4 kann eine Filtermembran 20 aus Polytetrafluorethylen (PTFE) vorgesehen sein. Eine derartige Filtermembran 20 weist eine Porengröße von .0,2/1000mm (0,2pm) auf und ist auf einer Trägermembran aus PET aufgebracht, so dass sich eine gesamte Membrandicke von ungefähr 0,2mm ergibt. Die Wirkoberfläche wird durch die Strömungsleitgeometrien 27 auf ungefähr 0,5mm² begrenzt, so dass sich eine Verdunstungsrate, die bei Normaldruck von 1013 hPa, einer Temperatur von 40 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 25 Prozent ermittelt wird, von ungefähr 0,033 g/Woche für die Filterkartusche 18 beim Einsatz in der in Fig. 1 dargestellten Dosiervorrichtung 1 einstellt. Dies stellt eine Reduktion der Verdunstungsrate gegenüber bekannten, mit konventionellen Filtern ausgerüsteten Dosiereinrichtungen von ca. 30 Prozent dar.

[0032] Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau der Dosiervorrichtung der Fig. 1 entspricht, ist die Filtermembran 20 in einer Vertiefung der Flachdichtung 15 vorgesehen und verschließt einen Belüftungsdurchbruch 16, der Teil der Belüftungsvorrichtung ist. Mit der Filtermembran 20 steht ein Belüftungskanal 29 in kommunizierender Wirkverbindung, der ein Zu- und Abströmen von Gasmolekülen in den Hohlraum 19 ermöglicht. Die Wirkfläche der Filtermembran 20 wird wie bei den Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 durch den Minimaldurchmesser des Belüftungsdurchbruchs 16 bestimmt, während die Filtermembran mit einer homogenen Anzahl von Kanälen pro Flächeneinheit durchsetzt ist.

[0033] Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Filtermembran 20 auf einer Oberfläche der Flachdichtung 15 aufgebracht, insbesondere auflaminiert.

[0034] Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Filtermembran im Bereich der Belüftungsöffnung 29 der Kolben- bzw. Zylinderanordnung 3 ähnlich Fig. 5 oben oder unten auf eine entsprechende Fläche der Kolben- bzw. Zylinderanordnung 3 dicht aufgebracht, insbesondere aufgeschweißt oder auflaminiert.

[0035] Bei den mit Kapillarkanälen versehenen Ausführungsformen der Dosiervorrichtung gemäß den Fig. 6 bis 9 werden für funktionsgleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie für die Dosiervorrichtungen gemäß den Fig. 1 bis 5 verwendet.

[0036] Die in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellte Dosiervorrichtung 1 weist eine an der Zylinderanordnung 4 vorgesehene Filterkartusche 18 auf, die gemäß den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 5 gestaltet sein kann. An einer dem Mediumspeicher abgewandten Ende der Filterkartusche 18 mündet die Durchtrittsbohrung 21 in eine Verteilerbohrung 30, die über eine Austrittsöffnung 38 kommunizierend mit einem umlaufenden, als Ringkanal 31 ausgeführten Ringabschnitt verbunden ist, wie in der Fig. 6a näher dargestellt wird. Der Ringkanal 31, der zwischen der Zylinderanordnung 4 und einer darauf aufgepressten Aufsteckhülse 32 ausgebildet ist, mündet in einen in Richtung der Längsachse der Dosiervorrichtung 1 ausgerichteten Kanalabschnitt 33 des Kapillarkanals, wie in Fig. 6b näher dargestellt. Der Ringkanal 31 ist durch einen umlaufenden Stufenabsatz 34 an der Zylinderanordnung 4 und einen korrespondierend ausgeführten Absatz 43 an der Aufsteckhülse 32 gebildet und ist bedingt durch seine Gestaltung als langer Kanal mit engem Querschnitt ein Teil des Kapillarkanals.

[0037] Wie in der Fig. 7 dargestellt, wird der Kanalabschnitt 33 durch eine Nut 37 in einem Stützsteg 35 und die dem Stützsteg 35 gegenüberliegende Aufsteckhülse 32 gebildet. Eine weitere Funktion der Stützstege 35 liegt darin, eine kraftschlüssige Aufnahme der Aufsteckhülse 32 an der Zylinderanordnung 4 zu ermöglichen, ohne dass die Zylinderbohrung in der Zylinderanordnung 4 durch die Aufsteckhülse 32 deformiert wird. Um eine definierte Geometrie des Kapillarkanals zu gewährleisten, ist oberhalb der Mündung der Verteilerbohrung 30 ein umlaufender Bund 36 vorgesehen, der eine umlaufend abdichtende Aufnahme der Aufsteckhülse 32 in einem dem Mediumspeicher zugewandten Endbereich sicherstellt, wie dies in der Fig. 8 näher dargestellt ist. In dem umlaufenden Bund 36 ist lediglich die in der Fig. 8a dargestellte Nut 37 vorgesehen, die den Kanalabschnitt 33 bildet. Der Kapillarkanal hat bei der in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Ausführungsform eine Länge von ungefähr 60mm und weist einen effektiven Kapillarkanaldurchmesser von ca. 0,42mm auf, so dass sich ein Verhältnis von effektivem Kapillarkanaldurchmesser und Kapillarkanallänge von 1/140 ergibt. Mit einem derartigen Verhältnis kann eine Verdunstungsrate, die bei Normaldruck von 1013 hPa, einer Temperatur von 40 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 25 Prozent ermittelt wird, von ungefähr 0,005 g/Woche verwirklicht werden.

[0038] Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 9 ist der Kapillarkanal als wendelförmige Nut zwischen einer Konusaußenfläche 39 und einer Abdeckung 40 ausgeführt. Die Abdeckung 40 weist eine konusförmige Ausnehmung auf und ist mit einem Ringbund 41 in eine Haltenut 42 eingepresst, wie dies in den Fig. 9a und 9b näher dargestellt ist. Die Durchdringung der Abdeckung 40 mit der Zylinder anordnung 4 stellt dar, dass eine Übermaßpassung, auch als Presspassung bezeichnet, zwischen diesen Bauteilen vorgesehen ist, um einen sicheren Sitz der Abdeckung 40 und eine gute Abdichtwirkung des Kapillarkanals zu gewährleisten. Die Konusaußenfläche 39 ist Bestandteil der Zylinderanordnung 4 und weist einen spiralförmigen und wendelförmigen, umlaufenden Absatz auf, der in der Art einer kegelförmigen Schnecke ausgeführt ist. Durch eine derartige Gestaltung der Konusaußenfläche 39 ist gewährleistet, dass die Zylinderanordnung 4 als Kunststoffspritzgussteil hergestellt werden kann, da durch die stirnseitige Orientierung der Oberflächen eine Entformung aus der Kunststoffspritzgussform ohne Schieber oder andere aufwendige Formbestandteile möglich ist. Wie in der Fig. 9a näher dargestellt, mündet die mit der Filterkartusche 18 kommunizierend verbundene Verteilerbohrung durch eine Austrittsöffnung 38 in den Kapillarkanal, der durch die Konusaußenfläche 39 und die Abdeckung 40 gebildet wird. Die Abdeckung 40 dient zudem als Abstützfläche für die Rückstellfeder 9.

[0039] Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die Filtermembran in einer Vertiefung der Flachdichtung untergebracht, wie dies in der Fig. 5 dargestellt ist und ist mit einer Kapillare gemäß einer der Fig. 6 bis 9 gekoppelt, wodurch sich eine einfach aufgebaute und durch eine sehr geringe Verdunstungsrate gekennzeichnete Dosiervorrichtung verwirklichen lässt.

Ansprüche

1. Dosiervorrichtung (1) für wenigstens ein Medium, mit einer Pumpeinrichtung (2), die für einen Mediumaustrag mit einem Mediumspeicher in Wirkverbindung steht, sowie mit einer dem Mediumspeicher und/oder der Pumpeinrichtung zugeordneten Belüftungsvorrichtung, die einen Belüftungskanal, (16, 18, 26, 27) aufweist, der eine kommunizierende Verbindung des von Mediumspeicher umschlossenen Volumens mit einer Umgebung durch eine dem Belüftungskanal (16, 18, 26, 27) zugeordnete Filtermembran (20) hindurch ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran (20) dadurch für eine reduzierte Diffusionsrate ausgebildet ist, dass die Wirkfläche der Filtermembran kleiner als 1,4 mm² ist

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkfläche der Filtermembran von einer Strömungsleitgeometrie (27) begrenzt ist, die zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet ist.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkfläche der Filtermembran kleiner als 0,6 mm² ist, besonders bevorzugt.kleiner als 0,2 mm² ist.

4. Dosiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran eine mittlere Porenanzahl kleiner 1 Million Poren pro mm², bevorzugt kleiner 600.000 Poren pro mm², besonders bevorzugt kleiner 300.000 Poren pro mm² aufweist.

5. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran an einer im Belüftungskanal angeordneten, insbesondere zwischen Mediumbehälter und Pumpeinrichtung vorgesehenen Dichteinrichtung (15) vorgesehen ist.

6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran für einen Verschluss einer in der Dichteinrichtung vorgesehenen, dem Belüftungskanal zugeordneten Durchtrittsöffnung (16) ausgebildet ist.

7. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran im Bereich einer Belüftungsöffnung des Mediumspeichers und/oder der Pumpeinrichtung angebracht, insbesondere auflaminiert, ist.

8. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung als diskrete Filterkartusche ausgebildet ist.

9. Dosiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungskanal zumindest abschnittsweise als Kapillarkanal ausgeführt ist, der zumindest abschnittsweise ein Verhältnis zwischen einem effektiven Kanaldurchmesser (d) und einer Kapillarkanallänge (I) aufweist, das weniger als 1/25, bevorzugt weniger als 1/50, besonders bevorzugt weniger als 1/100 beträgt.

10. Dosiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapillarkanal wendelförmig ausgebildet ist.

11. Dosiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapillarkanal als umlaufende, wendelförmige Nut zwischen einer Konusaußenfläche und einer Abdeckung ausgeführt ist, die eine konusförmige, auf die Konusaußenfläche angepasste Ausnehmung aufweist.

12. Dosiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapillarkanal zwischen einer Außenfläche einer Zylinderanordnung und einer Innenfläche einer Aufsteckhülse ausgebildet ist, wobei an der Außenfläche der Zylinderanordnung und/oder an der Aufsteckhülse mehrere Stege vorgesehen sind, die im Wesentlichen in Richtung einer Mittellängsachse der Dosiervorrichtung ausgerichtet sind und die eine definierte Beabstandung der Aufsteckhülse gewährleisten.

13. Dosiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapillarkanal abschnittsweise in zumindest einem der Stege als Nut eingebracht ist.

14. Dosiervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapillarkanal aus zumindest einem Ringabschnitt und zumindest einem Kanalabschnitt, der zumindest im Wesentlichen längs der Mittellängsachse der Dosiervorrichtung ausgerichtet ist, gebildet ist.

Claims

1. Metering device (1) for at least one medium, having a pump unit (2) in operational connection with a media reservoir for medium discharge and having a ventilation device which is assigned to the media reservoir and/or the pump unit and which has a ventilation channel (16, 18, 26, 27) permitting a communicating connection of the volume enclosed by the media reservoir to an environment through a filter membrane (20) assigned to the ventilation channel (16, 18, 26, 27), characterized in that the filter membrane (20) is designed for a reduced diffusion rate in that the active surface of the filter membrane is smaller than 1.4 mm².

2. Metering device according to Claim 1, characterized in that the active surface of the filter membrane is limited by a flow guidance geometry (27) which is designed conical at least in some sections.

3. Metering device according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that the active surface of the filter membrane is smaller than 0.6 mm², in particular preferably smaller than 0.2 mm².

4. Metering device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter membrane has a mean pore size of less than 1 million pores per mm², preferably less than 600,000 pores per mm² and in particular preferably less than 300,000 pores per mm².

5. Metering device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter membrane is provided on a sealing unit (15) arranged inside the ventilation channel, in particular between the media reservoir and the pump unit.

6. Metering device according to Claim 5, characterized in that the filter membrane is designed for closure of a passage opening (16) provided in the sealing unit and assigned to the ventilation channel.

7. Metering device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the filter membrane is attached, in particular laminated in place, in the area of a ventilation opening of the media reservoir and/or the pump unit.

8. Metering device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the filter device is designed as a discrete filter cartridge.

9. Metering device according to the preamble of Claim 1 or to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation channel is designed at least in some sections as a capillary channel which has at least in some sections a ratio between an effective channel diameter (d) and a capillary channel length (I) which is less than 1/25, preferably less than 1/50 and in particular preferably less than 1/100.

10. Metering device according to Claim 9, characterized in that the capillary channel is designed helical.

11. Metering device according to Claim 9, characterized in that the capillary channel is designed as an all-round helical groove between an outer cone surface and a cover having a conical recess adapted to the outer cone surface.

12. Metering device according to Claim 9, characterized in that the capillary channel is designed between an outer surface of a cylinder arrangement and an inner surface of a push-on sleeve, several webs being provided on the outer surface of the cylinder arrangement and/or on the push-on sleeve which are substantially oriented in the direction of a central longitudinal axis of the metering device and ensure a defined distance from the push-on sleeve.

13. Metering device according to Claim 12, characterized in that the capillary channel is integrated in some sections into at least one of the webs as a groove.

14. Metering device according to Claim 13, characterized in that the capillary channel is formed of at least one annular section and at least one channel section which is oriented substantially along the central longitudinal axis of the metering device.

Revendications

1. Dispositif de dosage (1) pour au moins un fluide, avec un dispositif de pompage (2) étant en liaison active avec un réservoir de fluide pour une distribution de fluide, ainsi qu'avec un dispositif d'aération associé au réservoir de fluide et/ou au dispositif de pompage et présentant un canal d'aération (16, 18, 26, 27) qui permet une liaison communicante du volume contenu dans le réservoir de fluide avec un voisinage à travers une membrane filtrante (20) associée au canal d'aération (16, 18, 26, 27), caractérisé en ce que la membrane filtrante (20) est conçue pour un taux de diffusion réduit par le fait que la surface active de la membrane filtrante est inférieure à 1,4 mm².

2. Dispositif de dosage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface active de la membrane filtrante est limitée par une géométrie directrice de flux (27) qui a une forme conique au moins partiellement.

3. Dispositif de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface active de la membrane filtrante est inférieure à 0,6 mm², en particulier et de préférence inférieure à 0,2 mm².

4. Dispositif de dosage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la membrane filtrante présente un nombre de pores moyen inférieur à 1 million de pores par mm², de préférence inférieur à 600 000 pores par mm², en particulier et de préférence inférieur à 300 000 pores par mm².

5. Dispositif de dosage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la membrane filtrante est prévue sur un dispositif d'étanchement (15) disposé dans le canal d'aération, en particulier entre le récipient de fluide et le dispositif de pompage.

6. Dispositif de dosage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la membrane filtrante est conçue pour obturer un orifice de passage (16) prévu dans le dispositif d'étanchement et associé au canal d'aération.

7. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la membrane filtrante est placée dans la zone d'une ouverture d'aération du réservoir de fluide et/ou du dispositif de pompage, et est en particulier appliquée par laminage.

8. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de filtrage est conçu comme cartouche filtrante discrète.

9. Dispositif de dosage selon le préamble de la revendication 1 ou selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal d'aération est au moins partiellement conçu comme canal capillaire, qui présente au moins partiellement un rapport entre un diamètre de canal utile (d) et une longueur de canal capillaire (I) qui est inférieur à 1/25, de préférence inférieur à 1/50, en particulier et de préférence inférieur à 1/100.

10. Dispositif de dosage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le canal capillaire a une forme hélicoïdale.

11. Dispositif de dosage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le canal capillaire est réalisé comme gorge circonférentielle hélicoïdale entre une surface extérieure conique et un couvercle qui présente un évidement conique adapté à la surface extérieure conique.

12. Dispositif de dosage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le canal capillaire est formé entre une surface extérieure d'une structure cylindrique et une surface intérieure d'une douille emboîtable, sachant que sur la surface extérieure de la structure cylindrique et/ou sur la douille emboîtable sont prévues plusieurs barrettes qui sont orientées pour l'essentiel en direction d'un axe longitudinal médian du dispositif de dosage et maintiennent la douille emboîtable à une distance définie.

13. Dispositif de dosage selon la revendication 12, caractérisé en ce que le canal capillaire est partiellement pratiqué comme gorge dans au moins une des barrettes.

14. Dispositif de dosage selon la revendication 13, caractérisé en ce que le canal capillaire est constitué d'au moins une section annulaire et d'au moins une section de canal qui est au moins pour l'essentiel orientée le long de l'axe longitudinal médian du dispositif de dosage.

Zeichnung