ОДНОХОДОВАЯ КЛАПАННАЯ СИСТЕМА
SINGLE PASS VALVING

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к одноходовой клапанной системе для выгрузки стерильной текучей субстанции, исключая любой обратный поток загрязнителей в источник текучей субстанции. Клапанная система включает корпус клапана, который окружает гибкий компонент или эластомерный компонент, способен переносить давление, для эффективного прохождения текучей субстанции в контролируемое выпускное отверстие, исключая при этом любой обратный поток в источник текучей субстанции после выгрузки индивидуальных порций текучей субстанции.
В прошлом для поддержания текучей субстанции в состоянии, свободном от загрязнителей, в текучую субстанцию в контейнере, из которого ее выгружают, добавляли консерванты. Применение консервантов несет дополнительные затраты и приводит к ограничению эффективности текучей субстанции, особенно когда текучая субстанция представляет собой фармацевтическое вещество, такое как раствор глазных капель, или является пищевым продуктом.
Другим направлением является способность клапанной системы выгружать заданное количество в выпускное отверстие без нанесения любого вреда пользователю, такому, который вводит раствор глазных капель непосредственно в глаз.
В последние годы для контроля потока текучей субстанции к выпускному отверстию клапанной системы, исключая при этом любой обратный поток в источник жидкой субстанции, использовали гибкие мембраны, однако, было сложно разработать эффективный способ производства клапанной системы и снизить ее стоимость.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, первой задачей данного изобретения является разработка клапанной системы для направления жидкой субстанции из закрытого источника, такого как способный к сплющиванию контейнер, исключая при этом любой обратный поток загрязнителей через клапанную систему в источник жидкой субстанции после того, как была выгружена порция субстанции.
Способный к сплющиванию контейнер может быть типа сильфона, тюбика, внутреннего мешочка, или любого другого типа способной к сплющиванию формы, сконструированной для выгрузки всего его содержимого. Контейнер имеет обычную закрытую контролируемую внешнюю поверхность для выгрузки потока текучей субстанции из клапанной системы. Контейнер находится в герметичном контакте с клапанной системой, таким образом, что к его содержимому при выгрузке текучей субстанции не поступает загрязнителей.
Выгрузка текучей субстанции достигается путем приложения давления к контейнеру таким образом, что его содержимое протекает к клапанной системе. Содержимое может представлять собой фармацевтический препарат, такой как раствор для ухода за глазами, или другую субстанцию, которую нужно оберегать от загрязнителей при выгрузке большого количества опустошенных доз. Другими текучими субстанциями могут быть пищевые продукты или напитки, косметические продукты или другие текучие субстанции, которые необходимо оберегать от загрязнителей во время операции выгрузки. Контейнер может быть закрыт кожухом, чтобы на него нельзя было случайно нажать.
Клапанная система представляет собой аксиально удлиненную структуру, которая открыта к контейнеру с текучей субстанцией. Клапанная система сформирована с аксиально удлиненной внутренней сердцевиной, открытой к контейнеру, и изготовлена из твердого пластического компонента. Внутри сердцевина имеет проход для приема текучей субстанции из контейнера. По меньшей мере один выпускной канал, который протягивается из прохода, обеспечивает отверстие для выпуска текучей субстанции с внутренней сердцевины.
Внутреннюю сердцевину плотно облегает аксиально удлиненная гибкая мембрана, которая закрывает выпускной конец порта через внутреннюю сердцевину. Гибкая мембрана движется наружу с внутренней сердцевины, когда текучую субстанцию подвергают давлению, и она проходит через порт и течет в направлении к выпускному концу гибкой мембраны.
По сторонам и снаружи гибкой мембраны находится кожух клапана, который заканчивается контролируемым выпускным отверстием. Текучая субстанция под влиянием давления движется между радиально расширенной наружу гибкой мембраной и внешней поверхностью внутренней сердцевины к контролируемому выпускному отверстию. Выпускное отверстие может обеспечить выгрузку ограниченного количества текучей субстанции.
Внешний колпачок закрывает выпускное отверстие кожуха клапана для защиты клапанной системы при хранении и для предотвращения случайной выгрузки.
Втулка соединяет клапанную систему с контейнером и образовывает герметичную конструкцию, которая предотвращает любое проникновение загрязнителей в контейнер.
Различные признаки новизны, которые характеризуют изобретение, подробно приведены в формуле изобретения, которая прилагается и является частью раскрытия изобретения. Для лучшего понимания изобретения, его работы, преимуществ и особых задач, которые достигаются при его использовании, необходимы ссылки на прилагаемые чертежи и описательную часть, в которой проиллюстрирован и описан лучший вариант выполнения изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - аксиально удлиненный вид одноходовой клапанной системы согласно данному изобретению.
Фиг.2 - вид одноходовой клапанной системы, показанной на Фиг.1, в разобранном состоянии.
Фиг.3а - увеличенный аксиально удлиненный частичный вид одноходовой клапанной системы в нерабочем состоянии.
Фиг.3b - частичный вид, подобный Фиг.3а, однако, когда одноходовая клапанная система находится в состоянии выгрузки.
Фиг.4 - увеличенный частичный аксиально удлиненный вид выгружного конца одноходовой клапанной системы, показанной на Фиг.3b.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на Фиг.1, одноходовая клапанная система 1 образована из контейнера или источника типа сильфона 2, в котором находится стерильная текучая субстанция, клапанной системы 3 для прохождения текучей субстанции из контейнера 2, когда к контейнеру 2 прикладывают давление, и внешнего колпачка 15, который закрывает клапанную систему 3 для предотвращения проникновения загрязнителей в клапанную систему 3 при хранении.
Контейнер типа сильфона 2 сплющивается, когда к контейнеру прикладывают давление, однако могут быть использованные и другие контейнеры, такие как тюбики или внутренний мешочек в контейнере, которые позволяют многодозовую выгрузку текучей субстанции без проникновения загрязнителей в контейнер во время выгрузки.
Текучая субстанция может представлять собой фармацевтический продукт, такой как раствор очных капель, пищевое вещество, такое как продукты или соки, и косметический продукт, такой как раствор для ухода за кожей или духи и жидкие витамины, причем всех их нужно оберегать от проникновения загрязнителей из окружающей атмосферы.
Контейнер или источник типа сильфона 2 по бокам окружен аксиально удлиненным корпусом 6 для обеспечения лучшего эргономичного контроля при выгрузке. Аксиально удлиненная выемка 7 в корпусе 6 обеспечивает пользователю доступ к пускателю 2а контейнера, который выжимает текучую субстанцию.
Втулка 8 соединяет корпус клапана 3 с контейнером 2, обеспечивая герметичное соединение таким образом, что внешние загрязнители не могут проникать в контейнер 2.
Клапанная система 3 имеет аксиально удлиненную внутреннюю сердцевину 10, которая находится напротив отверстия контейнера 2, таким образом, что поток из контейнера поступает в аксиально удлиненный закрытый проход 11 во внутренний сердцевине. Проход 11 протягивается на большей части аксиальной длины внутренней сердцевины. На приблизительно половине длины прохода 11 внутренняя сердцевина имеет по меньшей мере один порт 12, который протягивается поперек оси прохода из поверхности прохода к внешней поверхности внутренней сердцевины 10. Внутренняя сердцевина 10 изготовлена из твердого пластического материала, и она заканчивается внутри выпускным концом корпуса клапана.
Гибкий компонент 13, такой как эластомерный компонент, плотно запрессован над внешней поверхностью внутренней сердцевины и протягивается от отверстия контейнера 2 до противоположного конца внутренней сердцевины 10. Как можно увидеть на Фиг.3а и 3b, толщина мембраны изменяется вдоль ее осевой длины и в зоне выпускного конца внутренней сердцевины имеет аксиально удлиненный сплошной кольцевой хомут, который значительно шире всей гибкой мембраны 13 таким образом, что хомут не отделяется в осевом направлении при аксиально направленных срезах.
На конце, который граничит с выпускным отверстием контейнера, гибкая мембрана 13 имеет направленный наружу фланец, который находится напротив фланца внутренней сердцевины возле выпускного отверстия контейнера.
Аксиально направленный кожух клапана 14 окружает гибкую мембрану 13 и, как показано в нерабочем состоянии на Фиг.3а, радиально отделяется наружу от внешней поверхности гибкой мембраны. Конец кожуха клапана 14, который граничит с контейнером 2, имеет радиально наружу удлиненный фланец 14а, что находится напротив фланца на конце гибкой мембраны, обеспечивая герметизацию для корпуса клапана на выходе из контейнера 2.
Кожух клапана 14 сформирован из внутреннего слоя эластомерного материала и протягивается аксиально от его фланца 14а к и над выпускным концом корпуса клапана 3. Эластомерный материал образовывает мягкий колпачок 7 над выпускным концом с увеличенной толщиной, что особенно полезно, когда клапанную систему используют для выгрузки раствора для ухода за глазами. Такой мягкий колпачок 7 предотвращает нанесение любого повреждения глазу.
Мягкий колпачок 7 имеет выпускное отверстие 7а для выгрузки текучей субстанции. Выпускное отверстие закрыто в нерабочем состоянии одноходовой клапанной системы, однако, когда текучую субстанцию выгружают и она выходит из выпускного конца гибкой мембраны, она протекает радиально внутрь выпускного отверстия, которое тогда приоткрывается, разрешая текучей субстанции вытекать из клапанной системы. Когда текучая субстанция выгрузилась и давление на источник прекращается, выпускное отверстие 7а закрывается, блокируя любое обратное движение в клапанную систему.
Путем выбора размеров выпускного отверстия 7а можно выгружать каплеподобное количество текучей субстанции, например, если выгружают раствор для ухода за глазами. Если нужно выгрузить большее количество текучей субстанции, выпускное отверстие 7а можно сформировать для выгрузки большего количества текучей субстанции. Выпускное отверстие 7а можно изготовить для обеспечения спрея или потока текучей субстанции.
Внешний колпачок 15 размещают на клапанной системе, когда ею не пользуются для защиты ее от контакта с внешними загрязнителями и для предотвращения нежелательной выгрузки.
Когда текучую субстанцию нужно выгрузить, внешний колпачок 15 снимают, к пускателю 2а контейнера прикладывают давление таким образом, что определенное количество текучей субстанции проходит из контейнера в проход 11 внутренней сердцевины 10. Субстанция протекает через по меньшей мере один порт 12, расширяет гибкую мембрану 13 радиально наружу и течет в направлении до выпускного конца гибкой мембраны, где она выходит из гибкой мембраны радиально вглубь выпускного отверстия 7а и выгружается.
При снятии давления на пускатель 2а контейнера операция выгрузки прекращается и гибкая мембрана 13 возвращается в контакт с внешней поверхностью внутренней сердцевины 10. Движение вглубь гибкой мембраны начинается от ее выпускного конца из-за его увеличенной толщины и этим обеспечивается постепенный контакт с внешней поверхностью внутренней сердцевины, что обеспечивает возвращение любой текучей субстанции через порты снова в контейнер, в результате чего загрязнители не могут попасть в контейнер.
Выгрузку индивидуальных порций текучей субстанции можно продолжать до тех пор, пока контейнер не станет совсем пустым.
Как указано выше, можно опустошать разнообразные фармацевтические продукты, косметические продукты, пищевые продукты и другие текучие субстанции, где важно хранить их в состоянии, свободном от загрязнителей из окружающей атмосферы. Характеристики текучести материала, который выгружают, определяет тип и размеры корпуса клапана.
Материал, из которого изготовляют выпускное отверстие 7а, не абсорбирует текучую субстанцию, которая входит в выпускное отверстие и выходит из него и не возвращается в пространство между внутренней сердцевиной и гибкой мембраной.