DE69104271T2 - Mischspender. - Google Patents

Description

• Es ist bekannt, zahlreiche Produkte in Behältern zu vertreiben, welche mit manuellen Spendern ausgestattet sind, um ihre Abgabe und häufig ihre Dosierung in einer gewünschten Menge zu gestatten, sei es durch eine einfache Pumpwirkung oder durch die Wirkung der Energie eines Treibgases.
• Dies ist beispielsweise der Fall von Parfums oder verschiedenen Medikamenten, die am häufigsten zur Behandlung der Atemwege bestimmt sind und in sehr geringen Dosen verwendet und daher im allgemeinen in einfach transportierbaren Kleinpackungen verkauft werden.
• Die in Rede stehenden Spender verwenden somit entweder Ventile, gegebenenfalls Dosierventile, oder Pumpen, bevorzugt mit Vorkompression, deren axiale Steuerstange, die rohrförmig ist, gleichzeitig als Austrag-Spritzdüse unter einem Spenderkopf mit einem Drücker variabler Struktur dient, welcher üblicherweise eine Zerstäuberdüse trägt, die einen Sprühnebel des Produktes in Form eines Aerosols oder zumindest fein zerstäubt ausstoßen kann. Ihre prinzipiellen Teile sind ziemlich vereinheitlicht.
• Die chemische Industrie ist anderseits dazu veranlaßt, insbesondere auf kosmetischem und pharmazeutischem Gebiet, mehr und mehr komplexe und instabile Produkte vorzuschlagen, und verschiedene Zubereitungen müssen außerdem so spät wie möglich vor der Anwendung angefertigt werden, weil ihre Eigenschaften sich rasch auf Grund verschiedenster Phänomene verändern. Dies hat zu der Entwicklung verschiedenster Mechanismen geführt, welche es erlauben, eine mehr oder weniger innige Mischung zweier Bestandteile vor ihrer Anwendung anzufertigen, insbesondere Dosis für Dosis genau zum Zeitpunkt der Anwendung, sozusagen "auf Anforderung". Die Verpackung enthält dann zwei verbundene Behälter, die im allgemeinen nebeneinander angeordnet sind und parallel arbeiten; ein Beispiel dafür ist in der Patentveröffentlichung FR 1 353 494 angegeben.
• Die Erfindung hat zum Ziel, eine derartige Verpackung zu schaffen, sehr miniaturisiert, die für die Aufbewahrung und den Transport der Bestandteile eines sich entwickelnden Produktes und ihre anschließende Vermischung zur Abgabe des letzteren geeignet ist, wobei diese Verpackung es insbesondere erlaubt, Arzneimittel in einer einfachen Form zur bedarfsweisen Zubereitung darzubieten.
• Sie hat daher insbesondere zum Ziel, eine kompakte Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, sich an die Bedingungen der Abgabe der beiden Bestandteile anzupassen, indem ein Mittel zum Ausgleichen der Hübe der Abgabevorrichtungen, der ausgeübten Kräfte, der Zeit und des Druckes der Einspritzung in den Mischraum etc. zur Verfügung gestellt wird.
• Eine Schwierigkeit, der man häufig begegnet, besteht tatsächlich darin, daß eine ganz und gar minimale Dosis eines der Bestandteile, beispielsweise des aktiven Produktes, mit einer weniger geringen Dosis des zweiten Bestandteiles von manchmal unterschiedlicher Viskosität, beispielsweise einer Grundmasse, gemischt werden muß: Das Verhältnis dieser beiden Teildosen erreicht leicht 3 und kann über 5 gehen; genäuso muß daher auch jenes der Kapazitäten der beiden Abgabevorrichtungen sowie in gewissem Maße das der Inhalte ihrer Aufnahmebehälter sein.
• Die in Rede stehende Verpackung wird im wesentlichen durch ein Gehäuse gebildet, das zwei nebeneinanderliegende Behältnisse umschließt, deren Behälter durch Abgabevorrichtungen mit axialen Spritzdüsen verschlossen sind, welche parallel in dichter Weise in einen gemeinsamen Kopf eingesetzt sind, der sie mit einer gemeinsamen Spenderdüse verbindet, und zwar unter Beifügung eines Ausgleichsorganes, welches die Hübe und Druckkräfte auf die beiden Abgabevorrichtungen im Gleichgewicht hält; um zu vermeiden, daß es nicht die Funktion des Kopfes verändert, wird dieses Organ normalerweise am entgegengesetzten Ende der Behälter montiert.
• Bevorzugt handelt es sich um einen Verteilerhebel, der auf einer Achse angelenkt ist, welche senkrecht zu den Achsen der beiden Verteilervorrichtungen in jenem Teil des Gehäuses verläuft, der die Böden der Behälter abstützt.
• Verschiedene andere Merkmale werden aus einem zweifachen Beispiel hervorgehen, das nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gegeben wird, welche darstellen:
• - Fig. 1: eine Rückansicht eines erfindungsgemäßen Spendergehäuses,
• - Fig. 2: eine Ansicht mit einem Schnitt gemäß II-II von Fig. 1,
• - Fig. 3: einen Schnitt gemäß III-III von Fig. 1,
• - Fig. 4: einen Schnitt gemäß IV-IV der Fig. 1 bis 3,
• - Fig. 5: einen Schnitt, auf-der Rückseite, gemäß V-V von Fig. 2,
• - Fig. 6: ein ähnlicher Schnitt am Ende der Betätigung,
• - Fig. 7: ein Schnitt einer Variante.
• Außenseitig weist das in Fig. 1 dargestellte Spendergehäuse eine Hülle 1 auf, die durch die Schalenkappe 2 eines Spenderkopfes verschlossen wird, welcher eine Zerstäuberdüse 3 trägt. Die Schalenkappe weist eine zylindrische Schürze 2a auf, welche sie auf jener (1a) der Hülle 1 führt, und zwar bei dem beschriebenen Beispiel im Inneren, was im Hinblick auf den Platzbedarf im allgemeinen das vorteilhafteste ist; sie wird dort durch Rastklinken 4 gehalten, die unter Schultern einrasten, welche hier durch zwei Öffnungen 5 erzeugt werden. Drei Vertiefungen 6 ermöglichen es, das Gehäuse zwischen den Fingern zu halten und die Hülse und den Kopf gegeneinander in Translation zu pressen, um seinen Inhalt auszustoßen, im vorliegenden Fall ein binäres Medikament.
• Im Inneren schließt die Vorrichtung, wie dies die Fig. 2 bis 6 zeigen, zwei Kartuschen 7a und 7b mit unterschiedlichem Fassungsvermögen ein, welche Dosierpumpen 8a bzw. 8b mit rohrförmigen Spritzdüsen 9a bzw. 9b tragen. In diesem Beispiel sind die Eigenfassungsvermögen des Behälters 7a, welcher das aktive Produkt enthält, und des Behälters 7b, welcher die Grundmasse enthält, 5 bzw. 12 ml und die effektiven Inhalte etwa 2 und 10 ml.
• Der Kopf weist zunächst hier eine Hülse 10 auf, die mit zwei Einspritzöffnungen 11 versehen ist und deren Sitz 11a im Hohlraum eine Spiraldüse mit drei Zweigen ergibt, welche von einem Kragen 11b umgeben ist. Zwei hintereinanderliegende Drükker 12 sitzen unter Bildung einer Reihe einander zugewandt jeweils auf den Krägen 11b, welche somit ihre üblichen Düsen ersetzen; die gesamte symmetrische Anordnung ist mit der Schalenkappe 2 in Verbindung, wo sie unterschiedslos befestigt ist, indem sie in deren Rippen 2b sitzt, um auf deren Kragen 2c zu passen, den ein Kanal 2d mit der Düse 3 verbindet. Auf diese Weise wird eine Ein-Block-Anordnung geschaffen, die mit zwei nebeneinanderliegenden Sitzen 13a, 13b versehen ist, in denen die Spritzdüsen 9a, 9b in dichter Weise aufgenommen werden; sie besitzt zwei Zerstäubungsstufen 11 und 3 und weist eine Mischkammer 10a mit einer Kapazität auf, die hier gleich der Summe der Kapazitäten der Pumpen ist und es gestattet, die Dosen einzeln mit einer sehr innigen Vermischung der Bestandteile zuzubereiten, wodurch ihre Aufbewahrungszeit auf jene verkürzt wird, welche zwei Anwendungen trennt.
• Andere Kopfstrukturen sind vorstellbar, abhängig von den verwendeten Produkten, der gewünschten Mischung und den akzeptablen Druckverlusten. So kann die Mischkammer horizontal angeordnet werden, mit einem Lufteinlaß versehen werden, von schrägen Öffnungen gespeist werden; diese können einander nicht diametral entgegengesetzt sein, und wenn man in Kauf nimmt, die Symmetrie zu durchbrechen, können sie sogar von zwei verschiedenen Arten sein, beispielsweise zumindest eine nicht mit einer Wirbeldüse versehen etc. Die Kammer kann sogar auf einen einfachen Kanal mit zwei Eingängen reduziert werden, wenn man eine gleichzeitige Einspritzung unter Vermeidung jeglicher Zwischenspeicherung zu erzielen sucht; wenn die Düse 3 weggelassen wird, kann man in Betracht ziehen, den Kopf aus einem einzigen Stück zu formen.
• Die Proportionen der Schürzen können auch variiert werden, sowie die Lage der Vertiefungen 6 umgekehrt werden, um dem Benützer die Vorrichtung in umgekehrter Lage zuzuführen.
• Erfindungsgemäß gibt es im unteren Teil des Gehäuses ein Ausgleichsorgan, welches die auf die Spritzdüsen der Pumpen 8a und 8b ausgeübten Kräfte aufteilt. Wie dies insbesondere die Fig. 4 bis 6 zeigen, ruhen die Böden der Behälter 7a und 7b nicht direkt auf dem Boden der Hülle 1, sondern auf einem Hebel 14; dieser weist an seinen beiden Enden zwei oberseitige kugelkalottenförmige Höcker 15a und 15b und dazwischen zwei unterseitige Aufnahmen 16a, 16b auf, welche jeweiligen Lagerzapfen 17a bzw. 17b zugeordnet sind, die zwei mögliche Schwenkachsen bilden; er besitzt daher hier eine symmetrische Form, die es ermöglicht, ihn unterschiedslos einzubauen.
• Die Wände der Hülle 1 tragen Rippen 1a, 1b, die jeweils die Kartuschen 7a und 7b führen können. Ihr Boden weist eine einzige Halbwölbung 16 auf, auf welcher der einzige Sitz 16b des Hebels ruht, sowie zwei Anschlagrippen 18a, 18b; sie besitzt im Inneren einen Gürtel 19, welcher zwei Kerben 19a trägt, die den Lagerzapfen 19a freien Durchtritt lassen, und zwei bogenförmige Ausschnitte 19b, welche Rastkerben für die Lagerzapfen 17b bilden. Der Hebel 14 ist somit auf einer Achse angelenkt, welche gegenüber der Achse des großvolumigeren Behälters versetzt ist.
• Bei der Montage, und nach dem Einsetzen des Hebels 14, reicht es aus, die beiden Behälter einzusetzen, was den Hebel auf die Rippe 18b anschlagen läßt, wobei seine Neigung durch die Unterschiede in der Länge im wesentlichen kompensiert wird, und anschließend den Kopf in die Hülle und auf die Spritzdüsen bis zum Einrasten einzuführen.
• Die Hülle und der Kopf bleiben gegeneinander beweglich. Wenn der Benützer sie zwischen seinen Fingern parallel zu den Achsen der Behälter drückt, wirkt seine Kraft indirekt auf den Hebel, was wiederum auf den Ort seiner Anlenkung 16 wirkt; der Hebel bildet daher hier eine Waage mit ungleichen Armen, die um den Boden des Gehäuses schwenkt und nicht direkt die Hübe der Pumpen steuert, sondern die auf seine Achse 16 ausgeübte Kraft im umgekehrten Verhältnis zu dem seiner beiden Armen aufteilt. In den Grenzen seines Ausschlages gleicht er auf diese Weise das Niederdrücken der Spritzdüsen aus, indem er sich an jedes Verhältnis der Hübe anpaßt.
• Im allgemeinen sollte das Verhältnis der Arme des Hebels zwischen 1,2 und 1,8 liegen, und bevorzugt zwischen 1,4 und 1,6 gewählt werden.
• Die beiden Pumpen 8a und 8b könnten beispielsweise Hübe von 2 und 6 mm für Innendurchmesser von 5 und 6,5 mm bei einem Querschnittsverhältnis von 1,7 und einem Hubverhältnis von 3 haben, und ihre Rücktriebsfedern könnten von 4 und 5 N (Verhältnis 1,25) in der Ruhelage, um die gewünschte Abdichtung zu erzielen, bis zu 12 und 23 N (Verhältnis 1,91) am Ende des Hubes gehen (was Federhärten von 4 und 3 N/mm entspricht).
• Wenn man, unter Annahme von Reibungen zu 3 N, auch etwa gleiche Zerstäubungsdrücke in der Größenordnung von beispielsweise 4 bar für wohlgemerkt im wesentlichen gleiche Funktionszeiten erzielen möchte, und wenn diese Werte als konstant angenommen werden, gehen die erforderlichen Eindrückkräfte von etwa 15 und 22 N (Verhältnis 1,47) bis zu etwa 23 und 40 N (Verhältnis 1,71).
• Wenn dann die Anlenkachse beispielsweise in einem Abstand gleich dem 0,40-fachen der aktiven Länge des Hebels angeordnet wird, was zu einem Verhältnis von 1,5 der Arme des Hebels führt, welcher Wert zwischen den jeweiligen umgekehrten Verhältnissen der äußersten Kräfte liegt, wird der Widerstand der Pumpe des Behälters 7b, welcher die Grundmasse enthält, als erstes überwunden werden, und zwar unter einer Krafteinwirkung des Benützers von etwas über 30 N, von der sie den Großteil empfängt, aber unmittelbar gefolgt von der Pumpe 8a; dies leitet den Betrieb ein, wobei das Spiel der Drücke das Verhältnis der Hübe mit Rücksicht auf das Produkt 3/2 x 4/3 = 2 derjenigen der Arme des Hebels 14 und der Federsteifigkeiten der Rücktriebsfedern der Pumpen anpaßt. Wie in Fig. 6 zu ersehen ist, werden die Abweichungen der Hübe, die daraus resultieren, durch das Verschwenken der Waage ausgeglichen, die den Behälter 7a zurückfallen läßt, wodurch in gleichem Maße der Hub seiner Pumpe verringert wird.
• Die Pumpe 8a erreicht als erste das Ende des Hubes unter der Einwirkung einer Benützerkraft von etwas unter 70 N, gefolgt von der zweiten, wodurch die Grundmasse aufhört, sich mit dem aktiven Produkt zu mischen. In der Praxis wird eine konstante Kraft in der Größenordnung von 50 N zu einer korrekten Funktionsweise führen.
• Eine Vergrößerung des Verhältnisses der Arme des Hebels würde die Funktionsweise der Pumpe 8a, welche das aktive Produkt abgibt, gegenüber jener der Pumpe 8b verlangsamen, und, etwa bis zu einem Maximum von etwa 1,9, die notwendige Endkraft verringern. Oberhalb dieses Wertes würde sie dazu führen, daß am Ende nur aktives Produkt in die Kammer eingespritzt wird.
• Es ist daher ersichtlich, daß die Anpassung des Hebels an die Spanne der äußersten Kräfteverhältnisse die Funktionsabfolge bestimmt und insbesondere die Dauer der Synchronphase; es ist auch verständlich, daß man Interesse daran hat, diese Spanne in dem durch die Fabrikationstoleranzen zulässigen Maße zu verringern, insbesondere wenn die Abgabe des Produktes ein geringes Volumen der Mischkammer erfordert, aber sie im Prinzip nicht vollständig zu unterdrücken.
• Es ist vielmehr in der Tat zweckmäßig, die Totvolumina zu berücksichtigen, welche etwa über 1 mm durch die Umkehr der Mechanismen am Ende des Hubes erzeugt werden: Aus diesem Grund geben zwei Pumpen zu 5,5 mm Innendurchmesser bei einem Hub von 2,2 und 6,6 mm Dosen in der Größenordnung von 28 bzw. 135 ul ab.
• Schließlich könnte eine ähnliche Vorrichtung eingesetzt werden, um die Funktion eines Spenders mit zwei gleichen Behältern einzustellen, und die obenstehenden Erläuterungen können einfach auf die Fälle übertragen werden, wo die Spender keine Pumpen, sondern Dosierventile sind.
• Die Höcker 15a und 15b könnten zylindrisch sein, aber dies setzt voraus, daß die Behälter einen flachen Boden haben. Ebenso ist gemäß der dargestellten Konstruktion das Verhältnis der Arme des Hebels unabhängig von der Neigung der Waage; jegliche Veränderung und insbesondere jegliche fortschreitende Abänderung der Krümmungsradien der Höcker gestattet es in einem gewissen Maße, dieses Verhältnis zu entwickeln, um das Gleichgewichtsgesetz zu korrigieren.
• Bei der in Fig. 7 dargestellten Variante, wo die beibehaltenen Elemente ihre Bezugszeichen behalten haben, wo aber die Hülse 10 horizontal angeordnet ist, beschränkt sich das Ausgleichsorgan auf eine Anordnung aus einer Platte 20, welche eine Feder 21 zusammendrückt, die unter dem Behälter 7a auf einem Ansatz 22 geführt ist und in diesem Ansatz mit ihrem Schaft 20a zurückgehalten wird.
• Man kann beispielsweise annehmen, daß die Feder 21 gleich der Rücktriebsfeder der Pumpe 8a ist und auch zu anfangs komprimiert ist; wenn der Kopf 2 gleichzeitig die beiden Spritzdüsen 9a und 9b beaufschlagt, werden diese beiden Federn in gleicher Weise unter seiner Einwirkung nachgeben und der Hub der Pumpe 8a wird daher im Verhältnis zu jenem der Pumpe 8b um die Hälfte verringert sein.
• Diese letzte Variante ist aber weniger vorteilhaft als die vorhergehende; sie würde insbesondere, um die gleiche theoretische Nachgiebigkeit zu bieten, die Verwendung eines doppelten Organes erfordern, welches eine Feder unter jedem der Behälter aufweist.

Claims (12)

1. Miniaturisierte Verpackung, die in der Lage ist, die Bestandteile eines sich entwickelnden Produktes aufzunehmen und sie sodann zu vermischen, um letzteres abzugeben, im wesentlichen gebildet durch ein Gehäuse (1), das zwei nebeneinanderliegende Behälter (7a, 7b) umschließt, welche durch Abgabevorrichtungen mit axialen Spritzdüsen (9a, 9b) verschlossen sind, die parallel in dichter Weise in einen gemeinsamen Kopf (10-12) eingesetzt sind, welcher sie mit einer gemeinsamen Spenderdüse (2) verbindet, gekennzeichnet durch die Beigabe eines Ausgleichsorganes (14, 20), welches die Hübe und Kräfte auf die beiden Abgabevorrichtungen im Gleichgewicht hält.

2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ an dem den Abgabevorrichtungen (8a, 8b) gegenüberliegenden Ende der Behälter (7a, 7b) montiert ist.

3. Verpackung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsorgan ein Verteilerhebel (14) ist, welcher auf einer Achse (16) angelenkt ist, die senkrecht zu jenen der beiden Abgabevorrichtungen in dem Teil des Gehäuses (1) verläuft, welcher die Böden der Behälter abstützt.

4. Verpackung nach Anspruch 3, mit Abgabevorrichtungen unterschiedlicher Kapazitäten, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel eine Waage mit ungleichen Armen bildet, die auf einer Achse angelenkt ist, welche gegenüber der Achse des Behälters (7b) mit größerem Inhalt versetzt ist.

5. Verpackung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel seinerseits eine symmetrische Form besitzt.

6. Verpackung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel an seinen Enden zwei oberseitige Höcker mit progressiver Änderung der Krümmung aufweist.

7. Verpackung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel an seinen Enden zwei oberseitige Höcker in Form von Kalotten (15a, 15b) und dazwischen zwei unterseitige Aufnahmen zur Anlenkung (16a, 16b) aufweist.

8. Verpackung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Arme des Hebels innerhalb der Spanne der äußersten Verhältnisse der Kräfte der Rücktriebsfedern der Abgabevorrichtungen liegt.

9. Verpackung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Arme des Hebels zwischen 1,2 und 1,8 liegt.

10. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf eine Mischkammer (10a) enthält.

11. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf eine Hülse (10) aufweist, die mit zwei Einspritzöffnungen (11) versehen ist, deren Sitze von jeweiligen Krägen umgeben sind, auf welchen zwei Drücker unter Bildung einer Reihe einander zugewandt sitzen, wobei die gesamte Anordnung mit einer Schalenkappe (2) verbunden ist, indem sie ihrerseits auf deren Kragen (2c) ruht, den ein Kanal (2d) mit der Spenderdüse (3) verbindet, um eine Ein-Block-Anordnung zu bilden, die mit zwei nebeneinanderliegenden Sitzen (13a, 13b) zur Aufnahme der Spritzdüsen (9a, 9b) versehen ist.

12. Verpackung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einspritzöffnungen eine Mischkammer speisen, in der zumindest eine von ihnen eine Wirbelströmung erzeugt.