УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ В ФОРМЕ КАПЕЛЬ
DEVICE FOR DOSING LIQUID IN FORM OF DROPS

Настоящее изобретение относится к технической области раздачи заранее определенных отмеренных количеств или "доз". Более точно, но не исключительно, настоящее изобретение относится к дозированию офтальмологических жидкостей, таких как глазные лекарства, в форме капель.
Известны устройства, позволяющие осуществлять такое дозирование в форме капель. По существу для формирования выдаваемых капель верхняя часть дозирующей головки устройства имеет форму полости, позволяющей сформировать каплю.
Целью настоящего изобретения является создание устройства для раздачи заранее определенных отмеренных количеств жидкости, с одновременным улучшением стерильности дозируемой жидкости.
Для этого, согласно настоящему изобретению, предлагается устройство для раздачи заранее определенных отмеренных количеств жидкости, содержащее уплотняющий элемент, выполненный с возможностью занимать положение для выпуска жидкости, позволяя жидкости вытекать из устройства, и отсекающее положение, в котором он предотвращает затекание жидкости обратно в устройство, при этом уплотняющий элемент снабжен дозирующим средством для дозирования раздаваемой жидкости.
По существу заранее определенными количествами жидкости являются капли жидкости. Следует также отметить, что отсекающее положение является эквивалентом положения блокирования жидкости.
Согласно настоящему изобретению средство для дозирования жидкости образовано непосредственно уплотняющим элементом так, что жидкость, выпущенная уплотняющим элементом, находящимся в положении выпуска, и которая только что покинула "уплотненную" зону устройства, попадает непосредственно в дозирующее средство, не протекая через другие детали. Таким образом, снижается риск попадания жидкости, выпущенной уплотняющим элементом, на другие детали устройства. Действительно, если дозирующее средство выполнено не на уплотняющем элементе, а, например, на внешнем кожухе дозирующего наконечника устройства, жидкость, протекая между уплотняющим элементом и дозирующим средством, может проникнуть в другие детали устройства. Такое проникновение жидкости в нежелательные зоны является причиной загрязнения, в частности, через развитие бактерий. Для того чтобы устранить такой риск, необходимо создать конкретное средство для обеспечения уплотнения.
Кроме того, встраивание дозирующего средства в уплотняющий элемент позволяет уменьшить любой "мертвый" объем, который может содержать загрязненную жидкость. Такой мертвый объем соответствует объему, расположенному между уплотненной зоной (ограниченной, в частности, контейнером и уплотняющим элементом) и дозирующим средством, отмеряющим капли. Поскольку дозирующее средство расположено на уплотняющем элементе, оно приближено к уплотненной зоне, тем самым уменьшая мертвый объем. Кроме того, уплотняющий элемент можно выполнить так, чтобы он примыкал к деталям конструкции как можно плотнее, чтобы еще больше уменьшить мертвый объем. Кроме того, поскольку уплотняющий элемент обычно выполнен из гибкого материала, это облегчает его плотное прилегание к другим деталям конструкции и уменьшение занимаемого пространства по сравнению со случаем, когда мертвый объем определяется жесткими деталями.
Настоящее изобретение может иметь один или более из следующих отличительных признаков.
- Устройство содержит прижимающее средство для прижимания уплотняющего средства, совмещенное с углубленной зоной, служащей для деформирования уплотняющего элемента путем изгиба так, чтобы он занял отсекающее положение.
- Уплотняющий элемент выполнен, по меньшей мере, частично гибким, и устройство содержит прижимающее средство, предназначенное для деформирования гибкой детали уплотняющего элемента путем сжатия так, чтобы она заняла отсекающее положение. Гибкая деталь может быть выполнена из эластомерного материала или из материала достаточно гибкого, чтобы обеспечивать уплотнение.
- Дозирующим средством является средство для формирования капель жидкости.
- Устройство содержит канал для пропускания жидкости, открывающийся в средство для формирования капель, а средство для формирования капель имеет форму раструба, расширяющегося от этого канала. Такая форма раструба позволяет предотвратить выпуск жидкости в форме струи.
- Форма раструба переходит в, по существу, цилиндрическую форму. Эта цилиндрическая форма позволяет калибровать формируемые капли.
- Уплотняющий элемент является эластомерным элементом, выполненным полностью из эластомера. Однако этот элемент может иметь другую конструкцию, в частности, его можно изготавливать из материала достаточно гибкой пластмассы.
- Уплотняющий элемент содержит эластомерную деталь и жесткую деталь, при этом эти детали выполнены с возможностью перемещаться совместно друг с другом. Наличие жесткой детали позволяет ей принимать любые нагрузки, действующие на уплотняющий элемент, не допуская деформации эластомерной детали, что позволяет получить уплотнение, не теряющее герметичности со временем.
- Дозирующее средство сформировано в жесткой детали.
- Деталь уплотняющего элемента, снабженная дозирующим средством, расположена в непосредственной близости от отверстия для выпуска жидкости из устройства.
Далее следует более подробное описание настоящего изобретения, приводимое для иллюстрации, со ссылками на приложенные чертежи, где:
Фиг.1 - схематический вид, иллюстрирующий работу уплотняющего элемента по варианту устройства по настоящему изобретению.
Фиг.2 - продольное сечение, иллюстрирующее пример устройства, схематически показанного на фиг.1.
Фиг.3 - вид, аналогичный виду по фиг.2, иллюстрирующий вариант устройства по фиг.2.
Устройство для дозирования жидкости содержит наконечник 10, пример которого показан на фиг.2 и 3, предназначенный для крепления на контейнере, выполненном из материала пластмассы и содержащем жидкость, подлежащую дозированию. Устройство позволяет раздавать заранее определенные отмеренные количества жидкости и, более конкретно, капли жидкости для глаз, носа или рта, например, капли глазных лекарств. Наконечник 10 установлен на контейнере 12 и, более конкретно, на горлышке 12 контейнера, при этом контейнер предназначен для сжатия пользователем для выпуска жидкости. В этом примере контейнер 12 выполнен из материала пластмассы, и предназначен для сжатия пользователем для выпуска жидкости. Можно использовать контейнеры других типов, в частности, контейнеры, выполненные из стекла или металла, где выпуск жидкости осуществляется не за счет сжатия, а, например, нажатием на элемент, приводящий в действие насос.
Наконечник 10 содержит уплотняющий элемент 14, расположенный между первой частью 16 и второй частью 18 наконечника 10. Этот уплотняющий элемент 14, или уплотняющий клапан, может принимать отсекающее жидкость положение или положение "невозврата", показанное на фиг.2 и 3, в котором он предотвращает возврат жидкости, уже вышедшей из уплотненной зоны, и положение выпуска жидкости (не показано). Предпочтительно, элемент 14 расположен рядом с дистальным концом наконечника 10, рядом с отверстием 64 для выпуска жидкости (см. фиг.3). Как показано на фиг.1, уплотняющий элемент 14 снабжен дозирующим средством 44 для дозирования раздаваемой жидкости, которое будет описано ниже.
Наконечник 10 закрыт колпачком, не показанным на чертежах.
Ниже, со ссылками на фиг.2 и 3, следует более подробное описание конкретного варианта наконечника 10. Пример по фиг.3 является немного отличающимся вариантом примера по фиг.2. На фиг.2 уплотняющий элемент 14 находится в двух частях 34, 36 и удерживается в отсекающем положении возвратной пружиной 15, тогда как на фиг.3 элемент 14 выполнен полностью из эластомерного материала и удерживается в отсекающем положении за счет деформации, как описано ниже.
Как показано на фиг.2, первая часть 16 наконечника 10 является внутренним сердечником, снабженным выступом 19, имеющим по существу цилиндрическую форму и выступающим из дистального конца сердечника 16. На дистальном конце выступа 19 имеется прижимающее средство 20 для прижимания к уплотняющему элементу 14. В этом примере прижимающее средство 20 состоит из выступа, образующего кольцевой бортик, прижимающийся к уплотняющему элементу 14. Альтернативно, прижимающее средство 20 может состоять только из конца выступа 19 без дополнительного выступа на этом конце. Во внутреннем сердечнике 16 также выполнен канал 22 для пропускания жидкости из контейнера наружу устройства, и соединительный участок, соединяющий сердечник 16 с контейнером 12. Наконечник 10 также имеет средство воздушного клапана для пропускания воздуха внутрь контейнера для компенсации объема выпущенной жидкости. В этом примере средство воздушного клапана расположено во внутреннем сердечнике и содержит канал 24, по которому может течь воздух, и в котором расположен гидрофобный фильтр 26, предназначенный для пропускания входящего воздуха, на не позволяющий жидкости выходить через канал 24. Точнее, в этом примере фильтр 26 расположен в корпусе 28, предназначенном для приема фильтра и имеющем форму кольцевой канавки, выполненной в центре внутренней поверхности сердечника 16, и в эту канавку вставлен фильтр.
В этом примере вторая часть 18 наконечника 10 соответствует внешнему верхнему кожуху наконечника 10. Этот внешний кожух 18 предназначен для закрывания внутреннего сердечника 16, уплотняющего элемента 14 (по меньшей мере, частично) и пружины 15. Точнее, он снабжен открытым внутренним выступом 30, образованным центральной кольцевой канавкой, открывающимся в отверстие 64 и предназначенным для окружения дистального конца выступа 18 и дистального конца уплотняющего элемента 14 так, чтобы жидкость могла вытекать из устройства. Кожух 18 далее снабжен опорным седлом 32 для возвратного элемента 15, расположенным вокруг выступа 30. В этом примере дистальный конец элемента 14, через конец которого раздается жидкость, немного выступает из отверстия 64. Этот дистальный конец можно выполнить выровненным с отверстием 64 или утопленным в наконечник 10. Конец 14 также может еще больше выступать из поверхности кожуха 18, облегчая изоляцию капель от поверхности кожуха 18.
В этом примере уплотняющий элемент выполнен из эластомерной детали 34 и жесткой детали 36, при этом детали 34 и 36 перемещаются совместно друг с другом, т.е., когда движется деталь 34, вместе с ним движется и деталь 36, и наоборот. В этом примере детали 34 и 36 собираются друг с другом при отливке, но можно использовать и другие способы сборки. Эластомерная деталь 34 выполнена из эластомерного материала, такого как силикон или термопластичный эластомер. Жесткая деталь 36 выполнена из материала пластмассы, такого как полипропилен. Жесткая деталь 36 снабжена опорной поверхностью 38 для возвратного элемента 15. Как показано на чертежах, жесткая деталь 36 закрывает эластомерную деталь 34 по существу на всей его поверхности, но зона 40 на конце эластомерной детали оставлена свободной. Точнее, каждая из деталей, а именно эластомерная деталь 34 и жесткая деталь 36 имеет форму шляпы, центральный цилиндрический участок которой имеет форму по существу ответную форме выступа 19 сердечника 16 и эта цилиндрическая форма на ее проксимальном конце переходит во фланец. Таким образом, жесткая деталь 36 покрывает эластомерную деталь 34 на большей части ее поверхности, за исключением ее периферии 40. Как показано на чертежах, каждая из деталей 34, 36 определяет канал 42, выполненный в торцевой стенке из цилиндрического участка, который позволяет выпускать жидкость. Кроме того, уплотняющий элемент 14 снабжен дозирующим средством 44, 46 для дозирования раздаваемой жидкости и для формирования капель жидкости. Точнее, это средство сформировано в жесткой детали 36 элемента 14. Средство 44 имеет форму конуса, начинающегося от канала 42 и расширяющегося к дистальному концу устройства так, чтобы сформировать каплю и предотвратить выпуск жидкости в форме струи. Конус открывается в цилиндрический участок 46, который позволяет калибровать капли.
В этом примере возвратным элементом 15 является металлическая витая пружина. Элемент 15 прилагает возвратное усилие к уплотняющему элементу 14, прижимаясь к поверхности 38 жесткой детали 36 так, чтобы прижать уплотняющий элемент 14 обратно в положение, отсекающее поток жидкости.
Как показано на чертежах, уплотняющий элемент 14 закреплен между двумя частями 16, 18 герметично, чтобы предотвратить вытекание жидкости, текущей по каналу 22, из кожуха 18.
Когда пользователь желает воспользоваться устройством, он сначала снимает с устройства колпачок. Чтобы выпустить капли жидкости, пользователь приводит устройство в действие, тем самым поднимая давление в контейнере и заставляя жидкость течь в канал 22, прилагая тем самым давление к эластомерной детали 34. Под действием этого давления уплотняющий элемент перемещается из положения отсечки жидкости в положение пропускания жидкости, перемещаясь вверх, как показано стрелкой 48. Точнее, зона 40 эластомерной детали 34, удлиняясь, деформируется так, чтобы эластомерный участок поднялся вверх. В конце этого движения уплотнение, создаваемое прижимающим средством 20, взаимодействующим с уплотнительным элементом 14, нарушается, и жидкость может течь по каналу 42 в участки 44, 46, формируя каплю. Путь движения жидкости показан стрелкой 50. После выпуска капли пользователь может прекратить сжимать контейнер, который заполняется воздухом через канал 24. Кроме того, поскольку вышедшая жидкость больше не прилагает давление, уплотняющий элемент 14 возвращается в положение отсечки под действием возвратного элемента 15. Таким образом, прижимающее средство 20 и эластомерная деталь 34 элемента 14 вновь взаимодействуют для предотвращения вытекания жидкости. Следует отметить, что в положении отсечки элемент 14 отсекает жидкость, прижимая деталь 34 к жесткой детали 36 с помощью средства 20.
Следует отметить, что в описанный пример могут быть внесены изменения. В частности, возвратный элемент 15 является витой пружиной, но можно использовать и другие типы пружин, выполненных из металла или другого материала, например, упругую плоскую пружину, или эластомерный элемент. В частности, возвратный элемент 15 может быть встроен непосредственно в уплотняющий элемент 14 путем встраивания либо в эластомерную деталь 34, либо в жесткую деталь 36, либо в кожух 18.
Следует понимать, что к преимуществам устройства по фиг.2 относится то, что поскольку дозирующее средство 44, 46 расположено на элементе 14, они теперь удалены от зоны уплотнения, определенной прижимающим элементом 20. Кроме того, поскольку дозирующее средство расположено непосредственно на элементе 14, риск загрязнения жидкостью, проникающей в "грязные" участки, (расположенные после зоны уплотнения) значительно ниже, чем если бы дозирующее средство было расположено на детали, прикрепленной или интегрированной с элементом 14, например, на кожухе 18. Следует отметить, что в примере по фиг.2 дозирующее средство выполнено на жесткой детали 36, поскольку такое решение легче в реализации и может обеспечить более единообразное дозирование, чем если бы дозирующее средство было выполнено в эластомерной детали 34. Однако можно рассматривать возможность размещения дозирующего средства и на эластомерной детали 34.
К другим преимуществам дозирующего устройства по этому примеру относится, в частности тот факт, что жесткая деталь 36 образует своего рода кожух для эластомерной детали 34, который позволяет прилагать нагрузку к уплотняющему элементу 14 без риска его деформации.
В варианте по фиг.3 уплотняющий элемент может быть выполнен из эластомера или из материала достаточно гибкой пластмассы, при этом весь уплотняющий элемент выполнен из одного и того же материала, при этом в наконечнике нет никакой пружины. В этом примере элемент 14 отсекает жидкость за счет того, что устанавливается на устройство в деформированном состоянии. Элемент 14 имеет форму шляпы и имеет цилиндрический участок 65 и фланец 66. Периферия 68 фланца постоянно закреплена между участками 16 и 18, чтобы создать статическое уплотнение. Такое крепление достигается путем деформирования элемента 14: этот элемент 14 надет на выступ 19 и деформирован так, что прижимается к выступу 19 и, точнее, к средству 20. Форма элемента 14, показанная на фиг.3, отличается от формы, которую элемент 14 имеет перед сборкой. Такое прижимание элемента 14 обеспечивает уплотнение в положении отсечки. Таким образом, в примере по фиг.3, элемент 14 блокирует жидкость за счет деформации изгиба элемента 14 с помощью прижимающего средства 20, расположенного над зоной углубления.
В примере, приведенном на фиг.3, дозирующее средство 44, 46 выполнено полностью в эластомерном элементе 14. Это средство 44, 46 аналогично средству, показанному на фиг.2.
Устройство по фиг.3 работает так же, как и устройство по фиг.2.
Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными примерами.