(19)
(11) EP 2 314 380 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
27.04.2011  Patentblatt  2011/17

(21) Anmeldenummer: 10011452.9

(22) Anmeldetag:  29.09.2010
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B05B 11/00(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME RS

(30) Priorität: 23.10.2009 DE 102009051570

(71) Anmelder: Ing. Erich Pfeiffer GmbH
78315 Radolfzell (DE)

(72) Erfinder:
  • Greiner-Perth, Jürgen
    78244 Gottmadingen (DE)
  • Wochele, Matthias
    78239 Rielasingen-Worblingen (DE)
  • Stadelhofer, Peter
    78224 Singen (DE)

(74) Vertreter: Patentanwälte Ruff, Wilhelm, Beier, Dauster & Partner 
Kronenstrasse 30
70174 Stuttgart
70174 Stuttgart (DE)

   


(54) Austragvorrichtung


(57) Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für pharmazeutische Flüssigkeiten, mit einer Fördereinrichtung (10), mit einem mit einer Eingangsseite (10a) der Fördereinrichtung (10) verbundenen Flüssigkeitsspeicher (20) zur Speicherung der Flüssigkeit (30) und mit einer mit einer Ausgangsseite (10b) der Fördereinrichtung (10) verbundenen Austragsöffnung (12), wobei der Flüssigkeitsspeicher (20) zumindest als abschnittsweise formflexibler Flüssigkeitsbeutel (20) ausgebildet ist und der Flüssigkeitsspeicher (20) in einem volumenkonstanten Aufnahmeraum (42) angeordnet ist. Zu Vermeidung des Austretens von Luft aus dem Aufnahmeraum (42) ist vorgesehen, dass
- der Aufnahmeraum (42) durch ein Aufnahmegehäuse (40) gegenüber einer Umgebungsatmosphäre (1) gasdicht verschlossen ist,
- der Aufnahmeraum (42) mit einer Umgebungsatmosphäre (1) zum Zwecke des Druckausgleichs durch mindestens einen Kapillarkanal (60,62) verbunden ist, oder
- der Aufnahmeraum (42) mit einer Umgebungsatmosphäre (1) zum Zwecke des Druckausgleichs über einen Druckausgleichskanal verbunden ist, wobei ein druckdifferenzabhängig öffnendes Ventil (70) in diesem Druckausgleichskanal angeordnet ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für pharmazeutische Flüssigkeiten, mit einer Fördereinrichtung, mit einem mit der Eingangsseite der Fördereinrichtung verbundenen Flüssigkeitsspeicher zur Speicherung der Flüssigkeit sowie mit einer mit einer Ausgangsseite der Fördereinrichtung verbundenen Austragöffnung. Dabei ist der Flüssigkeitsspeicher zumindest abschnittsweise als formflexibler Flüssigkeitsbeutel ausgebildet und in einem volumenkonstanten Aufnahmeraum angeordnet.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Austragvorrichtungen für Flüssigkeiten, insbesondere pharmazeutische Flüssigkeiten weithin bekannt. Sie dienen beispielsweise als Spender für nasale, orale oder anderweitige pharmazeutische Anwendungen sowie als Spender für Kosmetikprodukte. Ein Benutzer kann mittels der Fördereinrichtung Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher zur Austragöffnung fördern, von wo die Flüssigkeit beispielsweise in Form eines Sprühstrahls abgegeben wird.

[0003] Eine besonders übliche Gestaltung solcher Spender sieht vor, dass der Flüssigkeitsspeicher ein unveränderliches Innenvolumen aufweist. Um zu verhindern, dass sich in diesem Flüssigkeitsspeicher aufgrund des unveränderlichen Volumens im Zuge der Entnahme ein Unterdruck bildet, ist bei solchen Austragvorrichtungen zumeist vorgesehen, dass durch einen Ausgleichskanal Luft in den Flüssigkeitsspeicher nachströmen kann, so dass sich im Flüssigkeitsspeicher wieder in etwa der Umgebungsdruck einstellt.

[0004] Bei gattungsgemäßen Austragvorrichtungen ist dagegen vorgesehen, dass der Flüssigkeitsspeicher formflexibel ist und somit im Zuge des Austrags von Flüssigkeit seine Innenvolumen verändern kann. Es bedarf daher keines Nachströmens von Luft in den Flüssigkeitsspeicher. Dabei ist es ebenfalls bekannt, diesen formflexiblen Flüssigkeitsspeicher innerhalb eines volumenkonstanten Aufnahmeraums anzuordnen, so dass der formflexible Flüssigkeitsspeicher von außen für den Benutzer nicht zu erkennen ist und auch eine mechanische Verletzung des Flüssigkeitsspeichers nicht zu befürchten ist. Auch bei solchen gattungsgemäßen Austragvorrichtungen wird üblicherweise jedoch ein Druckausgleichskanal vorgesehen, durch den der Aufnahmeraum mit einer Umgebung verbunden ist, so dass die Vergrößerung des nicht vom Flüssigkeitsspeicher eingenommenen Volumens des Aufnahmeraums im Zuge der Entleerung des Flüssigkeitsspeichers durch nachströmende Luft ausgeglichen werden kann, um hierdurch im Aufnahmeraum und im Flüssigkeitsspeicher Umgebungsdruck aufrechtzuerhalten.

[0005] Es wurde jedoch festgestellt, dass die aus dem Stand der Technik bekannte gattungsgemäße Bauweise nachteilig ist, da die dünne Wandung des formflexiblen Flüssigkeitsspeichers üblicherweise nicht verhindern kann, dass Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher in den Aufnahmeraum entweicht und somit eine Veränderung der Flüssigkeit im Flüssigkeitsspeicher stattfindet, insbesondere eine Konzentrationsänderung des in der Flüssigkeit enthaltenen Wirkstoffes bei pharmazeutischen Flüssigkeiten. Da bei den beschriebenen gattungsgemäßen Austragvorrichtungen ein weitgehend freier Luftaustausch zwischen dem nicht vom Flüssigkeitsspeicher eingenommenen Volumen des Aufnahmeraums und einer Umgebungsatmosphäre besteht, kommt es allerdings nicht zu einer Sättigung der Luft im Aufnahmeraum, so dass der Diffusionsprozess zwischen dem Flüssigkeitsspeicher und dem Aufnahmeraum durch die dünne Wandung des Flüssigkeitsspeichers fortschreitet und mit fortwährender Dauer die Veränderung bzw. Verminderung der Flüssigkeit im Flüssigkeitsspeicher zunimmt.

Aufgabe und Lösung



[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gestaltung für eine gattungsgemäße Austragvorrichtung zur Verfügung zu stellen, durch die dieser nachteilige Diffusionsprozess verhindert oder vermindert wird.

[0007] Bei einer Variante der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der Aufnahmeraum durch ein Aufnahmegehäuse gegenüber einer Umgebungsatmosphäre gasdicht verschlossen ist.

[0008] Bei einer solchen Gestaltung wird somit jeglicher Luftaustausch zwischen einer Umgebung der Austragvorrichtung und dem nicht vom Flüssigkeitsspeicher eingenommenen Volumen des Aufnahmeraums unterbunden. Dies führt dazu, dass zwar durch die Wandung des Flüssigkeitsspeichers in begrenztem Maße Flüssigkeit in den nicht vom Flüssigkeitsspeicher eingenommenen Bereich des Aufnahmeraums diffundieren kann, dort stellt sich jedoch bald eine Sättigung der Luft ein, die diesen Vorgang beendet. Ein Luftaustausch des Aufnahmeraums mit einer Umgebungsatmosphäre findet nicht statt, so dass diese Sättigung erhalten bleibt. Die Maximalmenge der durch den Diffusionsprozess durch die Wandung des Flüssigkeitsspeichers hindurch verlorenen Flüssigkeit ist somit sehr begrenzt.

[0009] Da das Aufnahmegehäuse, welches dem volumenkonstanten, also bei bestimmungsgemäßem Gebrauch keine nennenswerte Volumenverringerung erfahrenden, Aufnahmeraum umgibt, aufgrund seiner Formstabilität eine erheblich dickere Wandung als der Flüssigkeitsspeicher aufweist, findet eine Diffusion durch die Wandung des Aufnahmegehäuses hindurch nicht statt.

[0010] Allerdings führt die Gestaltung gemäß dieser Variante auch dazu, dass sich im Aufnahmeraum ein Unterdruck entwickelt, der mit jeder Betätigung der Fördereinrichtung und jedem Austrag von Flüssigkeit größer wird. Um zu verhindern, dass dieser Unterdruck so groß wird, dass die Fördereinrichtung nicht mehr gegen den Unterdruck arbeiten kann, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Flüssigkeitsspeicher im mit Flüssigkeit befüllten Lieferzustand, in welchem Umgebungsdruck im Aufnahmeraum herrscht, ein Volumen einnimmt, welches maximal 70%, vorzugsweise maximal 50%, des Gesamtinnenvolumens des Aufnahmeraums beträgt. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Druck im Aufnahmeraum nicht unter etwa 0,3 bar bzw. etwa 0,5 bar sinkt, wobei ein solcher Unterdruck von in diesem Bereich üblichen Fördereinrichtungen überwindbar ist. Dieser Volumenanteil von maximal 50% bzw. 70% kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass das Maximalvolumen des Flüssigkeitsspeichers bei vollständiger Befüllung nur die Hälfte oder etwa zwei Drittel des Innenvolumens des Aufnahmeraums ausmacht. Alternativ kann auch ein Flüssigkeitsspeicher mit größerem Maximalvolumen genutzt werden, der jedoch nur teilbefüllt ausgeliefert wird.

[0011] Bei einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Aufnahmeraum mit einer Umgebungsatmosphäre zum Zwecke des Druckausgleichs durch mindestens einen Kapillarkanal verbunden ist.

[0012] Ein solcher Kapillarkanal weist eine dünne und langgestreckte Gestaltung auf und mündet mit seinem einem Ende im Aufnahmeraum und mit seinem anderen Ende im Bereich der Umgebungsatmosphäre. Somit besteht zwar eine Druckausgleichsmöglichkeit zwischen dem Aufnahmeraum einerseits und der Umgebungsatmosphäre andererseits, aufgrund der Gestaltung der Verbindung als Kapillarkanal kommt es jedoch dennoch zu einer Sättigung der Luft im Aufnahmeraum mit Flüssigkeit, die ein weiteres Herausdiffundieren von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher verhindert, wenn die Austragvorrichtung für längere Zeit nicht benutzt wird. Im Kapillarkanal bildet sich ein stabiler Gradient hinsichtlich der Luftfeuchtigkeit.

[0013] Als Kapillarkanal im Sinne dieser Erfindung werden nur Kanalabschnitte angesehen, die eine Querschnittsfläche kleiner 1 mm2 aufweisen. Um das Entweichen der Luftfeuchtigkeit im Aufnahmeraum zu verhindern und die Ausbildung eines stabilen Gradienten zu gewährleisten, wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn ein Quotient aus der Länge des Kapillarkanals geteilt durch dessen mittlere Querschnittsfläche größer als 300 mm-1 ist, insbesondere größer als 1000 mm-1 ist. Ein Quotient von mindestens 2500 mm-1 wird als besonders vorteilhaft angesehen. Ein Kapillarkanal mit einer mittleren Querschnittsfläche von 0,03 mm2 hat erfindungsgemäß somit eine Länge von mindestens etwa 10 mm aufzuweisen.

[0014] Jenseits des reinen Verhältnisses der Querschnittsfläche zur Länge hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Querschnittsfläche besonders klein ist, insbesondere kleiner als 0,05 mm2, vorzugsweise kleiner als 0,02 mm2 und im Idealfall kleiner als 0,01 mm2. Weiterhin hat es sich herausgestellt, dass die Länge des Kapillarkanals vorzugsweise mindestens 10 mm betragen sollte, insbesondere mindestens 30 mm oder gar mindestens 50 mm.

[0015] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kapillarkanal zumindest abschnittsweise durch eine nutartige Vertiefung in einer Außenseite des Flüssigkeitsspeichers oder aber in einer Innenseite des Aufnahmegehäuses gebildet wird. Diese nutartige Vertiefung ist einfach herzustellen. Der Kapillarkanal kann dann durch Anlegen der Außenseite bzw. der Innenseite an einem Gegenbauteil umfänglich geschlossen werden. Besonders von Vorteil ist es, wenn der Kapillarkanal in dem durch eine nutartige Vertiefung gebildeten Bereich gemeinsam von dem Aufnahmegehäuse einerseits und dem Flüssigkeitsspeicher andererseits umfänglich verschlossen wird. Hierdurch ergibt sich eine kostengünstige und einfache Bauweise. Hinzu kommt, dass das flexible Material, welches für den Flüssigkeitsspeicher zu verwenden ist, für eine umfängliche Abdichtung des Kapillarkanals besonders gut geeignet ist. Als Außenseite des Flüssigkeitsspeichers wird eine Fläche angesehen, die bestimmungsgemäß mit der im Flüssigkeitsspeicher gespeicherten Flüssigkeit nicht in Kontakt kommt. Der Bereich, in dem der Kapillarkanal in die Außenseite des Flüssigkeitsspeichers eingebracht ist, weist vorzugsweise eine gegenüber dem bestimmungsgemäß sich verformenden Teil des Flüssigkeitsspeichers vergrößerte Wandstärke auf.

[0016] Um einen besonders langen Kapillar zu schaffen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die nutartige Vertiefung sich zumindest abschnittsweise tangential oder spiralförmig an der Außenseite des Flüssigkeitsspeichers oder an der Innenseite des Aufnahmegehäuses erstreckt. Eine solche Gestaltung erstattet es, auf einfache Weise Kapillarkanäle von mehr als 50 mm Länge auch bei kleinen Austragvorrichtungen von beispielsweise weniger als 20 mm Durchmesser zu erzielen.

[0017] Eine weitere Variante der Erfindung, die auch mit den Merkmalen der oben beschriebenen Variante mit Kapillarkanal kombinierbar ist, sieht vor, dass bei einer gattungsgemäßen Austragvorrichtung der Aufnahmeraum mit der Umgebungsatmosphäre zum Zwecke des Druckausgleichs über einen Druckausgleichskanal verbunden ist, wobei ein druckdifferenzabhängig öffnendes Ventil in diesem Druckausgleichskanal angeordnet ist.

[0018] Bei einer solchen Gestaltung braucht der Druckausgleichskanal keine besondere Länge zu haben. Er dient lediglich der Aufnahme des Ventils, welches dafür ausgebildet ist, bei einem gegenüber dem Umgebungsdruck der Umgebungsatmosphäre bestehenden Unterdruck im Aufnahmeraum zu öffnen. Dabei kann das Ventil beispielsweise so ausgebildet sein, dass es ab einer Druckdifferenz von mindestens 0,1 bar öffnet, insbesondere ab einer Druckdifferenz von mindestens 0,2 bar. Das Ventil kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass es schon bei einem geringeren Unterdruck im Aufnahmeraum öffnet.

[0019] Bei einer solchen Gestaltung ist ebenfalls gewährleistet, dass die gesättigte Luft innerhalb des Aufnahmeraums nicht an die Umgebung abgegeben werden kann. Da das Ventil nur bei Unterdruck öffnet, kann lediglich Luft nachströmen, die jedoch nur in geringem Maße zu einem weiteren Diffusionsprozess aus dem Flüssigkeitsspeicher in den umgebenden Aufnahmeraum führt. Ein Entweichen der gesättigten Luft in die Umgebungsatmosphäre findet nicht statt.

[0020] Als druckdifferenzabhängig öffnende Ventile kommen alle hierfür geeigneten Ventile in Frage, beispielsweise Ventile mit einem Ventilsitz und einem demgegenüber beweglichen und federbelasteten Ventilkörper oder auch einfache Membranventile mit einer geschlitzten Membran, insbesondere mit einer Membran mit einer geschlitzten Kuppel.

[0021] Als besonders vorteilhaft wird jedoch eine Gestaltung angesehen, bei der das Ventil einen einstückig am Flüssigkeitsspeicher angeformten Schließabschnitt aufweist. Dieser Schließabschnitt ist aufgrund des formflexiblen Materials des Flüssigkeitsspeichers zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verlagerbar. Vorzugsweise liegt der Schließabschnitt im geschlossenen Zustand des Ventils an einer Innenseite des Aufnahmegehäuses an. Diese Gestaltung, bei der der Schließabschnitt des Ventils durch einen einstückigen Teil der Wandung des Flüssigkeitsspeichers gebildet wird, ist besonders preisgünstig, da keine weiteren Bauteile neben dem Aufnahmegehäuse und dem Flüssigkeitsspeicher zur Realisierung des Ventils erforderlich sind. Besonders von Vorteil ist es dabei, wenn der Schließabschnitt umlaufend an der Außenseite des Flüssigkeitsspeichers angeordnet ist und ebenfalls umlaufend an der Innenseite des Aufnahmegehäuses anliegt.

[0022] Wie oben bereits erwähnt ist die Wandung des Aufnahmegehäuses dicker als die Wandung des Flüssigkeitsspeichers, so dass eine Diffusion durch diese Wandung nicht oder nicht in relevantem Maße stattfindet. Um die Diffusionsneigung weiter zu reduzieren, kann es von Vorteil sein, wenn das Aufnahmegehäuse zumindest abschnittsweise eine Wandung aufweist, die aus einem Material mit geringer Diffusionsrate besteht, insbesondere aus Metall, Keramik oder Glas.

[0023] Weiterhin wird es als vorteilhaft angesehen, wenn an dem als Flüssigkeitsbeutel ausgebildeten Flüssigkeitsspeicher ein radial nach außen weisender Steg vorgesehen ist, der zwischen dem Aufnahmegehäuse und einem davon getrennten und die Fördereinrichtung beinhaltenden Gehäuseteil als Dichtung angeordnet ist. Dieser Steg übernimmt dann eine Doppelfunktion als Dichtung. Zum einen dichtet er den nicht vom Flüssigkeitsspeicher eingenommenen Bereich des Aufnahmeraums gegenüber der Umgebungsatmosphäre ab. Zum anderen bildet er eine Dichtung im Übergangsbereich zwischen dem Flüssigkeitsspeicher und der Fördereinrichtung gegenüber einer Umgebungsatmosphäre. Bei der zweiten und der dritten Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steg durch den Kapillarkanal oder den Druckausgleichskanal unterbrochen ist und nur in den Bereichen jenseits dieser Unterbrechung die Dichtungsfunktion übernimmt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen



[0024] Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:
Fig. 1a und 1b
eine erste Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Austragvorrichtung,
Fig. 2a, 2b und 3
eine zweite Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Austragvorrichtung,
Fig. 4a, 4b, und 5
eine dritte Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Austragvorrichtung,
Fig. 6a und 6b
eine vierte Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Austragvorrichtung und
Fig. 7a, 7b und 8
eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Austragvorrichtung.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele



[0025] Die in den Figuren dargestellten, erfindungsgemäßen Austragvorrichtungen sind jeweils als tragbare, mobile Austragvorrichtungen ausgebildet und weisen als übereinstimmende Merkmale jeweils eine manuell betätigbaren Fördereinrichtung 10 auf, deren Eingangsseite 10a mit einem Flüssigkeitsspeicher 20 verbunden ist und deren Ausgangsseite 10b mit einer Austragsöffnung 12 verbunden ist. Im Falle der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 ist die Fördereinrichtung 10 als Kolbenpumpe ausgebildet. Im Falle der Ausführungsformen der Fig. 4 bis 7 ist die Fördereinrichtung 10 als Balgpumpe ausgebildet. Weiterhin stimmen alle Ausführungsformen dahingehend überein, dass der Flüssigkeitsspeicher 20 als Flüssigkeitsbeutel ausgebildet ist, der formflexibel ist, so dass er sich hinsichtlich seines Innenvolumens jeweils der noch im Flüssigkeitsspeicher 20 befindlichen Menge der auszutragenden Flüssigkeit 30 anpassen kann. Allen Austragvorrichtungen der Ausführungsform ist darüber hinaus gemein, dass der beutelartige Flüssigkeitsspeicher 20 in einem durch ein Aufnahmegehäuse 40 gebildeten Aufnahmeraum 42 angeordnet ist und somit gegen mechanische Einflüsse von außen geschützt ist.

[0026] Zu den Ausführungsformen im Einzelnen:

Fig. 1a stellt die erste Ausführungsform in einem Lieferzustand dar. In diesem Lieferzustand weist der Flüssigkeitsspeicher 20 sein maximales Volumen auf, wobei dieses Volumen so bemessen ist, dass der Flüssigkeitsspeicher 20 den Aufnahmeraum 42 nur etwa zu 50% ausfüllt. Der nicht vom Flüssigkeitsspeicher eingenommene Teil 42a des Aufnahmeraums 42 ist in diesem Lieferzustand mit Luft gefüllt, die in etwa unter Umgebungsdruck (1 bar) steht.



[0027] Der Flüssigkeitsspeicher 20 ist bei dieser wie auch bei allen anderen Ausführungsformen lediglich mit der Fördereinrichtung 10 verbunden, so dass die Flüssigkeit 30 im Flüssigkeitsspeicher 20 zumindest in flüssiger Form nur in Richtung der Fördereinrichtung 10 aus dem Flüssigkeitsspeicher 20 entweichen kann. Auch ist wie ebenfalls bei allen dargestellten Ausführungsformen bei der Ausführungsform der Fig. 1a und 1b vorgesehen, dass keine Möglichkeit für Umgebungsluft einer Umgebungsatmosphäre 1 besteht, in den Flüssigkeitsspeicher 20 selbst einzudringen. Die Abdichtung des Flüssigkeitsspeichers 20 nach außen erfolgt über einen am oberen Ende des Flüssigkeitsspeichers 20 vorgesehenen umlaufenden Kragen 22, der zwischen einem oberen Rand 44 des Aufnahmegehäuses 40 und einem Fördereinrichtungsgehäuse 14 eingeklemmt ist und so als Dichtung agiert.

[0028] Diese Dichtung bewirkt darüber hinaus bei der Ausführungsform der Fig. 1a und 1b auch, dass der mit Luft gefüllte Teil 42a des Aufnahmeraums 42 gasdicht gegenüber einer Umgebung 1 abgeschlossen ist, so dass weder in den Flüssigkeitsspeicher 20 noch in den nicht vom Flüssigkeitsspeicher 20 eingenommenen Teil 42a des Aufnahmeraums 42 Luft von außen eindringen kann.

[0029] Wenn die Austragvorrichtung der Fig. 1a und 1b in Betrieb genommen wird, indem durch manuelle Betätigung der Fördereinrichtung 10 über die Betätigungshandhabe 16 Flüssigkeit 30 ausgetragen wird, verringert sich das Innenvolumen des Flüssigkeitsspeichers 20, während der umgebende Teil 42a des Aufnahmeraums 42 zwangsläufig vergrößert wird. Da keinerlei Luft nachströmen kann, führt dies schrittweise zu einer Absenkung des Drucks im Aufnahmeraum 42, wobei diese Druckverringerung aufgrund der Tatsache, das bereits im Lieferzustand der Fig. 1a eine erhebliche Luftmenge im Aufnahmeraum 42 vorhanden war, nur gering ausfällt. Bei vollständiger Entleerung des Flüssigkeitsspeichers 20 beträgt der Druck im Aufnahmeraum etwa 0,5 bar. Da die Fördereinrichtung 10 so ausgebildet ist, dass sie gegen einen solchen Unterdruck arbeiten kann, bleibt die Funktionstüchtigkeit der Austragvorrichtung stets gegeben.

[0030] Fig. 1b zeigt einen Zwischenzustand, in dem etwa die Hälfte der Flüssigkeit 30 entnommen wurde und im Aufnahmeraum 42 ein Druck von etwa 0,8bar, also ein Unterdruck gegenüber der Umgebung von etwa 0,2 bar, besteht.

[0031] Die vollständige Isolierung des Aufnahmeraums 42 gegenüber der Umgebung1 führt bei dieser Gestaltung der Fig. 1a und 1b dazu, dass nur geringe Mengen der Flüssigkeit 30 durch Diffusion in den Teil 42a des Aufnahmeraums 42 durch die Wandung des Flüssigkeitsspeichers 20 hindurch gelangen können. Im Teil 42a kommt es recht schnell zu einer Sättigung der Luft, die diesen Diffusionsprozess beendet. Da die gesättigte Luft aufgrund der gasdichten Isolierung des Aufnahmeraums 42 gegenüber der Außenumgebung 1 nicht entweichen kann, kann somit nur ein geringer Teil der Flüssigkeit 30 in den Teil 42a des Aufnahmeraums 42 gelangen.

[0032] Die Ausführungsform der Fig. 2a und 2b weist weitgehende Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Fig. 1a und 1b auf. Abweichend von der ersten Gestaltung ist jedoch ein Kapillarkanal 60 vorgesehen, der sich in einem Abschnitt 60a von der Umgebungsatmosphäre 1 bis zum Kragen 22 des Flüssigkeitsspeichers 20 erstreckt. In diesem Kragen 22 ist, wie in Fig. 3 dargestellt ist, eine Nut eingebracht, die einen nach außen weisenden Abschnitt 60b, einen tangential verlaufenden Abschnitt 60c sowie einen nach innen radial weisenden Abschnitt 60d des Kapillarkanals 60 bildet. Diese Nut wird an ihrer offenen Seite durch den Kragen 44 des Aufnahmegehäuses 40 geschlossen. Durch den Kapillarkanal hindurch kann Luft in den Teil 42a des Aufnahmeraums 42 gelangen, so dass bei fortschreitender Entleerung des Flüssigkeitsspeichers 20 ein Druckausgleich stattfinden kann. Im Aufnahmeraum 42 stellt sich nach einer jeden Betätigung der Austragvorrichtung somit nach kurzer Zeit wieder der Umgebungsdruck von etwa 1bar ein. Der Weg der Luft durch den Kapillarkanal 60 ist in Fig. 1b durch den gepunktet dargestellten Pfeil 2 verdeutlicht.

[0033] Somit ist bei dieser Gestaltung der Fig. 2a, 2b und 3 eine Verbindung zwischen der Umgebungsatmosphäre 1 und dem Aufnahmeraum 42 gegeben. Diese Verbindung führt jedoch aufgrund der Gestaltung der Verbindung als Kapillarkanal 60 nicht dazu, dass die aus dem Flüssigkeitsspeicher 20 in den vom Flüssigkeitsspeicher 20 nicht eingenommenen Teil 42a des Aufnahmeraums 42 diffundierte Flüssigkeit in die Umgebung 1 entweichen kann. Stattdessen stellt sich ein stabiler Gradient im Kapillarkanal 60 zwischen der gesättigten Luft im Teil 42a und der Luft in der Umgebungsatmosphäre 1 ein, der die aus dem Flüssigkeitsspeicher 20 herausdiffundierte Flüssigkeit 30 aus dem Teil 42a nur in unerheblicher Menge aus dem Aufnahmeraum 42 entweichen lässt.

[0034] Die Ausführungsform der Fig. 4 und 5 zeigt einen vom Grundaufbau gegenüber den vorangegangenen Ausführungsformen deutlich abweichenden Spender, der jedoch ein ähnliches Grundprinzip hinsichtlich der Belüftung des nicht vom Flüssigkeitsspeicher 20 eingenommenen Teils 42a des Aufnahmeraums 42 aufweist. Auch hier ist ein Kapillarkanal 62 vorgesehen, dessen erster Abschnitt 62a zwischen zwei Gehäuseabschnitten 14, 40 verläuft. Daran schließt sich ein Abschnitt 62b des Kapillarkanals an, der als spiralförmige Nut an der Außenseite des Flüssigkeitsspeichers 20 ausgebildet ist und dessen offene Seite durch die Innenseite des Außengehäuses 40 verschlossen ist.

[0035] Die Funktionsweise dieses Kapillarkanals 62 stimmt mit der Funktionsweise des Kapillarkanals 60 der Ausführungsform der Fig. 2a, 2b und 3 überein. Die Luft aus der Umgebung 1 kann entlang des gepunkteten Pfeils 4 in den Aufnahmeraum 42 eindringen. Die Besonderheit liegt hier insbesondere in der großen Länge des Kapillarkanals 62 durch die spiralförmige Gestaltung.

[0036] Bei der Ausführungsform der Fig. 6a und 6b ist ebenfalls vorgesehen, dass die Verringerung des Volumens des Flüssigkeitsspeichers 20 im Zuge des Austragens der Flüssigkeit 30 durch Nachströmen von Luft in den vom Flüssigkeitsspeicher 20 nicht eingenommenen Teil 42a des Aufnahmeraums 42 kompensiert wird. Hierfür ist jedoch kein Kapillarkanal vorgesehen, sondern ein druckabhängig öffnendes Ventil 70. Dieses weist eine gewölbte Ventilmembran 70a auf, die im Bereich der Wölbung geschlitzt ist. Wenn im Zuge der Entnahme von Flüssigkeit das Volumen des Flüssigkeitsspeichers 20 reduziert wird, kommt es zu einem Unterdruck im Teil 42a gegenüber der Umgebung 1. Sobald die Druckdifferenz zwischen der Luft im Teil 42a und in der Umgebung 1 0,2 bar übersteigt, öffnet das Ventil 70 in der in Fig. 6b dargestellten Weise und lässt Luft entlang des Pfeils 6 einströmen. Die durch die Wandung des Flüssigkeitsspeichers 20 in den Teil 42a diffundierte Flüssigkeit, die dort zu einer Sättigung der Luft führt, kann dabei jedoch nicht aus dem Aufnahmeraum 42 entweichen, so dass auch bei dieser Gestaltung nur ein geringer Teil der Flüssigkeit 30 in die Umgebung 1 verloren gehen kann.

[0037] Die Gestaltung der Fig. 7a, 7b und 8 ist hinsichtlich ihrer Funktionsweise mit der Gestaltung der Fig. 6a und 6b eng verwandt. Allerdings wird bei dieser letzten Gestaltung das Ventil 72 nicht durch eine separate Membran gebildet, sondern durch eine am Flüssigkeitsspeicher 20 außenseitig umlaufend angebrachte Schließlippe 72a. Diese Schließlippe 72a liegt dann, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Aufnahmeraums 42 und einer Umgebung 1 kleiner als 0,2 bar beträgt, an einer Innenseite des Aufnahmegehäuses 40 an, so dass keinerlei Luft aus dem Teil 42 austreten kann. Dies ist in Fig. 7a dargestellt. Erst wenn durch Entnahme von Flüssigkeit 30 aus dem Flüssigkeitsspeicher 20 ein Unterdruck im Teil 42a entsteht, der größer als 0,2 bar ist, trennt sich die Schließlippe 72a zumindest abschnittsweise kurzzeitig von der Innenseite des Aufnahmegehäuses 40 und gibt so den Weg für einströmende Luft frei, die entlang des Pfeils 8 von der Umgebung 1 bis in den Teil 42a des Aufnahmeraums 40 gelangt.


Ansprüche

1. Austragvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für pharmazeutische Flüssigkeiten, mit

- einer Fördereinrichtung (10),

- einem mit einer Eingangsseite (10a) der Fördereinrichtung verbundenen Flüssigkeitsspeicher (20) zur Speicherung der Flüssigkeit (30) und

- einer mit einer Ausgangsseite (10b) der Fördereinrichtung verbundenen Austragsöffnung (12),

wobei

- der Flüssigkeitsspeicher (20) zumindest als abschnittsweise formflexibler Flüssigkeitsbeutel (20) ausgebildet ist und

- der Flüssigkeitsspeicher (20) in einem volumenkonstanten Aufnahmeraum (42) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufnahmeraum (42) mit einer Umgebungsatmosphäre (1) zum Zwecke des Druckausgleichs durch mindestens einen Kapillarkanal (60; 62) verbunden ist.
 
2. Austragvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kapillarkanal (60; 62) einen langgestreckte, schmale Gestaltung aufweist, wobei insbesondere

- der Quotient aus der Länge des Kapillarkanals (60; 62) geteilt durch die mittlere Querschnittsfläche größer als 300 mm-1 ist, insbesondere größer als 1000 mm-1 ist,

- die mittlere Querschnittsfläche des Kapillarkanals (60; 62) kleiner als 0,05 mm2 ist, vorzugsweise kleiner als 0,02 mm2 ist, insbesondere vorzugsweise kleiner als 0,01 mm2 ist, und/oder

- die Länge des Kapillarkanals (60; 62) größer als 10 mm ist, vorzugsweise größer als 30 mm ist, insbesondere vorzugsweise größer als 50 mm ist.


 
3. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kapillarkanal (60; 62) zumindest abschnittsweise durch eine nutartige Vertiefung (60b, 62c, 60; 62b) an einer Außenseite des Flüssigkeitsspeichers (20) und/oder durch eine nutartige Vertiefung an der Innenseite des Aufnahmegehäuses gebildet wird, wobei der Kapillarkanal (60; 62) in diesem Abschnitt vorzugsweise gemeinsam von dem Aufnahmegehäuse (40) und dem Flüssigkeitsspeicher (20) umfänglich verschlossen wird.
 
4. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die nutartige Vertiefung (60; 62) sich zumindest abschnittsweise tangential oder spiralförmig an der Außenseite des Flüssigkeitsspeichers (20) oder an der Innenseite des Aufnahmegehäuses erstreckt.
 
5. Austragvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufnahmeraum (42) mit einer Umgebungsatmosphäre (1) zum Zwecke des Druckausgleichs über einen Druckausgleichskanal verbunden ist, wobei ein druckdifferenzabhängig öffnendes Ventil (70, 72) in diesem Druckausgleichskanal angeordnet ist.
 
6. Austragvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ventil (72) einen einstückig am Flüssigkeitsspeicher angeformten Schließabschnitt (72a) aufweist, wobei der Schließabschnitt (72a) im geschlossenen Zustand des Ventils vorzugsweise an einer Innenseite des Aufnahmegehäuses (40) anliegt.
 
7. Austragvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufnahmeraum (42) durch ein Aufnahmegehäuse (40) gegenüber einer Umgebungsatmosphäre (1) gasdicht verschlossen ist.
 
8. Austragvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufnahmeraum (42) gegenüber der Umgebung durch eine Wandung begrenzt wird, die aus einem Material mit geringer Diffusionsrate besteht, insbesondere aus Metall, Keramik oder Glas.
 
9. Austragvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Flüssigkeitsspeicher (20) ein radial nach außen weisender Steg (22) vorgesehen ist, der zwischen dem Aufnahmegehäuse (40) und einem die Fördereinrichtung beinhalteten Gehäuseteil (14) als Dichtung angeordnet ist.
 




Zeichnung