DE3705363A1 - Schleusenventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleusenventil mit kontrollierter Tropfenbildung; es eignet sich besonders für die Ausbringung einzelner Tropfen auf die Zerstäuberplatte piezoelektrischer Zerstäuber.

Bei der Anwendung piezoelektrischer Zerstäuber, wie sie etwa in den deutschen Offenlegungsschriften P 20 32 433, P 23 08 584, P 24 45 791, P 25 37 765 und P 26 37 162 beschrieben sind, besteht die Notwendigkeit, die zu zerstäubende Flüssigkeit in geeigneter Weise der Zerstäuberplatte zuzuführen. Eine genau kontrollierte Dosierung ist besonders dann wichtig, wenn es sich bei der zu zerstäubenden Flüssigkeit um eine Arzneimittellösung handelt.

Vorrichtungen für die Dosierung von kleinen Flüssigkeitsmengen sind bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schleusenventil vorzuschlagen, durch das eine sehr kleine Flüssigkeitsmenge bzw. ein Flüssigkeitstropfen zuverlässig ausgebracht werden kann.

Das Schleusenventil besteht im wesentlichen aus einer röhrenförmigen Ventilhülse, in der sich eine Ventilspindel befindet, deren nach innen gerichtetes Ende, je nach Position, die Öffnung zur Dosiervorrichtung schließt oder freigibt, während gleichzeitig das nach außen gerichtete Ende der Ventilspindel die Auslaßöffnung schließt oder freigibt.

Die Ventilspindel ist so in der Hülse fixiert, daß sie als Ganzes nicht nach außen hin verschoben werden kann. Sie weist jedoch zwei elastische Teile auf, von denen das eine eine Druckspannung auf das nach innen gerichtete und das andere eine Zugspannung auf das nach außen gerichtete Ende der Ventilspindel ausübt.

Zweckmäßig wird die Ventilspindel ganz aus einem elastischen Material hergestellt. Die als Zug- bzw. Druckelement wirkenden Teile erhalten eine solche Abmessung (insbesondere Durchmesser und Länge), daß sie die für den Verschluß der Einlaß- und der Auslaßöffnung erforderlichen Zug- oder Druckkräfte erzeugen. Gewünschtenfalls können auch andere elastische Elemente, z. B. Stahlfedern, integriert werden.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleusenventils (in der Ausgangsstellung) ist in Fig. 1 im Längsschnitt entlang der Mittelachse dargestellt.

Auf der Wandung 1 des Behälters für die zu dosierende Flüssigkeit ist die Ventilhülse 2 befestigt. Der Ventilschaft 3 ist an seinem nach innen gerichteten Ende 4 zweckmäßig halbkugelig gestaltet. Die Halbkugel wird in die konische Erweiterung 5 der Zuflußleitung 6 gepreßt, wobei der elastische verjüngte Teil 7 des Ventilschafts die Funktion einer Druckfeder übernimmt. Zur Fixierung des Ventilschafts 3 dient seine Verdickung 8, die sich gegen entsprechende Vorsprünge 9 der Ventilhülse abstützt. Die Mündung 10 der Ventilhülse ist konisch gestaltet; sie wird durch einen entsprechend geformten Ventilkegel 11 verschlossen, wobei das elastische Zugelement 12 die Funktion einer Zugfeder hat und den Ventilkegel 11 in die Mündung der Ventilhülse hineinzieht. Die innere Wand der Ventilhülse weist Kanälen parallel zur Längsachse auf, die die Flüssigkeit an der Verdickung 8 vorbeileiten.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt bei der Linie A-A′ in Fig. 1.

Neben der Verdickung 8 des Ventilschafts sind die Kanäle 13 in der Ventilhülse 2 zu erkennen. Die Kanäle können auch anders, z. B. wie in Fig. 3, ausgebildet sein.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt bei der Linie B-B′.

In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform des Ventilkegels 11 und der Mündung 10 der Ventilhülse dargestellt.

In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch die Verdickung 8 des Ventilschafts 3 abgebildet, wobei die Aussparung 14 die Kanäle in der Innenwand der Hülse ersetzt.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schleusenventils ist nachstehend beschrieben.

Wird durch die Dosiervorrichtung Flüssigkeit in die Öffnung 6 gepreßt, so öffnet sich das Rückschlagventil 4 gegen den Druck des elastischen Elements 7. Die Flüssigkeit strömt durch die Aussparungen des Ventilschafts bzw. durch die Kanäle 13 bis zu dem aus dem Ventilkegel 11 und der konischen Mündung 10 der Ventilhülse gebildeten Auslaßventil. Durch den Druck der Flüssigkeit wird der Ventilkegel 11 gegen die Zugspannung des Elements 12 von seinem Sitz abgehoben und ermöglicht so den Austritt der Flüssigkeit. Die Flüssigkeit (z. B. ein Tropfen) löst sich dann unter der Schwerkraft von der Mündung des Ventils und fällt bei entsprechender Anordnung auf die Zerstäuberplatte (die Längsachse des Ventils befindet sich während der Benutzung in Horizontalstellung).

Wenn der Druck von der Dosiereinrichtung aufhört, schließt sich das Rückschlagventil 4. Die Zugkraft des Elements 12 bewirkt dann, daß die Flüssigkeit aus dem Ringspalt zwischen Hülsenmündung 16 und Ventilkegel 11 herausgepreßt wird, während der Ventilkegel 11 in die Ausgangsposition zurückgeht.

Das erfindungsgemäße Schleusenventil kann aus üblichen Werkstoffen hergestellt werden, der Ventilschaft z. B. aus Silikonkautschuk, die Ventilhülse aus Polyethylen oder anderem hinreichend starrem und inertem Material.

Claims (3)

1. Schleusenventil für die Ausbringung kleinster Flüssigkeitsmengen bestehend aus einer im wesentlichen zylindrischen Ventilhülse mit einem oder mehreren Kanälen oder Aussparungen parallel zur Längsachse, in der ein Ventilschaft fixiert ist, dessen nach innen gerichtetes Ende als Rückschlagventil wirkt und dessen nach außen gerichtetes Ende zusammen mit der angepaßten Ventilhülsenmündung als Auslaßventil wirkt, wobei ein dem nach innen gerichteten Ende benachbarter Teil des Ventilschafts elastisch ist und eine Druckspannung ausübt und wobei ein dem nach außen gerichteten Ende benachbarter Teil des Ventilschafts elastisch ist und eine Zugspannung ausübt.

2. Schleusenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der auf dem Behälter (1) für die auszubringende Flüssigkeit befestigte Ventilhülse (2) ein Ventilschaft (3) mittels einer Verdickung (8) an seinem mittleren Teil und einem oder mehreren Vorsprüngen (9) der Ventilhülse (2) fixiert ist, und daß das nach innen gerichtete Ende (4) des Ventilschafts halbkugelförmig gestaltet ist und mittels eines benachbarten elastischen Teils (7) des Ventilschafts in die konische Öffnung (5) des Flüssigkeitsbehälters gepreßt wird, während das nach außen gerichtete Ende des Ventilschafts als Ventilkegel (11) gestaltet ist, der durch das ihm benachbarte elastische Element (12) in die entsprechend gestaltete kegelförmige Mündung (10) gezogen wird, und daß parallel zur Längsachse in der Innenwand der Ventilhülse ein oder mehrere Kanäle (13) vorgesehen sind.

3. Schleusenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Kanäle in der Ventilhülseninnenwand Aussparungen am Ventilschaft vorgesehen sind.