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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
befüllten
Dosierpumpenanordnung mit den Schritten Einfüllen eines fließfähigen Produkts
in einen Folienbeutel, anschließendes Verschließen des
Folienbeutels durch einen Deckel und/oder eine ggf. erst vormontierte
manuell betätigbare
Pumpe, die im unbelasteten Zustand durch wenigstens ein Rückschlagventil
eine Fluidverbindung zwischen einer mit der Umgebung in Verbindung
stehenden Auslassöffnung
und dem Inneren des Folienbeutels absperrt, und zumindest näherungsweise vollständiges Entfernen
der in dem Folienbeutel befindlichen Gase.
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Bei
bekannten Dosierpumpenanordnungen mit einem während der Entleerung kollabierbaren
Innenbeutel verbleibt in diesem nach dem Befüllen mit Flüssigkeiten, wie Pharmazeutika
oder Kosmetika, üblicherweise
zunächst
Restluft. Dies ist jedoch aus verschiedenen Gründen unerwünscht. So steht der Luftsauerstoff
während
der Lagerung stets mit der Flüssigkeit
in Kontakt, was zu einer Verringerung der Aufbewahrungsdauer oder
der Keimfreiheit der Flüssigkeit
führt.
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Dieses
Problem könnte
zwar durch ein Abfüllen
des Fluidbehälters
in keimfreier Atmosphäre
oder unter Schutzgas gelöst
werden, da dies jedoch sehr aufwendig und teuer ist, eignet sich
dieses Verfahren nicht für
eine wirtschaftliche Fertigung von Dosierpumpen. Zudem ist eine
vollständige
Entleerung des Beutels nur dann möglich, wenn in dem Innenbeutel nach
der Befüllung
keine Restluft verbleibt. Die Restluft in dem Innenbehälter wirkt
sich auch dann störend
aus, wenn die Abgabevorrichtung während der Betätigung nicht
gerade, d.h. mit der Pumpe vertikal oben, gehalten wird. So kann
durch die Pumpe bei nicht vollständig
senkrechter Ausrichtung der Dosierpumpenanordnung Restluft ange saugt
werden, die statt der Flüssigkeit
aus dem Innenbeutel ausgebracht wird. Insbesondere bei der Verabreichung
von Medikamenten, wie bspw. Nasen-, Augen- oder Ohrensprays, bei
denen eine Applikation mit exakt senkrecht gehaltener Abgabevorrichtung
nur schwer möglich
ist, ist dies jedoch unerwünscht.
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In
der
DE 101 08 486
A1 wird eine Abgabevorrichtung für Fluide mit einer luftausgleichsfrei
arbeitenden Dosierpumpe und einem innerhalb eines Behälters gegenüber der
Umgebung abgedichteten Innenbeutel zur Aufnahme bspw. flüssiger Pharmazeutika
oder Kosmetika vorgeschlagen. Dabei ist zwischen der Außenwand
des Kolbens und der Innenwand des Druckzylinders der Dosierpumpe
einen Durchgang für
die abzusaugende Restluft ausgebildet, der einerseits über eine
an dem Pumpengehäuse
vorgesehene Öffnung
mit dem Innenbeutel und über
eine ventilartige Klappe innerhalb der Pumpe mit der Umgebung in
Verbindung steht. Durch diesen Kanal innerhalb der Pumpe kann nach
dem Befüllen des
Innenbeutels eventuell vorhandene Restluft abgesaugt werden, um
die oben genannten Nachteile zu vermeiden.
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Die
Ausbildung dieses Kanals für
die Restluft in dem Innenbeutel setzt jedoch eine hohe Präzision bei
der Herstellung der Pumpe voraus. Zudem verteuert sich die Fertigung
dieser bekannten Abgabevorrichtung durch den komplizierten Aufbau
der Pumpe. Die Dosierpumpe ragt bei dieser bekannten Abgabevorrichtung
mit ihrem Druckzylinder und ihrer dem innenbeutelseitigen Rückschlagventil
zugeordneten Ansaugöffnung
in den Innenbeutel hinein, so dass bei senkrechter Haltung der Dosierpumpe
die Restluft nicht direkt durch die Pumpe abgesaugt werden kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein vereinfachtes Verfahren
zur Herstellung einer befüllten
und möglichst
gut handhabbaren Dosierpumpenanordnung bereitzustellen, bei welcher
mit vereinfachten Mitteln die bei der Abfüllung des Folienbeutels in
diesem verbleibende Restluft entfernt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen
dadurch gelöst,
dass der Folienbeutel zumindest so weit mit dem fließfähigen Produkt
befüllt
wird, dass beim Verschließen
des Folienbeutels durch das Eindringen eines Abschnitts des Deckels und/oder
eines Abschnitts der Pumpe in den Folienbeutel in diesem befindlichen
Gase zumindest näherungsweise
vollständig
aus dem Folienbeutel durch den Deckel und/oder durch die Pumpe hindurch
ausgestoßen
werden. Zur Entlüftung
muss also lediglich der Deckel bzw. die Pumpe aufgesetzt werden,
die teilweise in den Folienbeutel hineinragen und dadurch die Restluft
austreiben. Durch das erfindungsgemäße Ausstoßen der Restluft durch die
Pumpe selbst oder bspw. durch einen Bypasskanal in dem Deckel während des
ohnehin notwendigen Verschließens
des Folienbeutels kann ein zeit- und kostenintensiver zusätzlicher
Arbeitsschritt zur Entlüftung
der Dosierpumpenanordnung entfallen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
arbeitet damit nicht nur schneller, sondern erfordert auch keine
zusätzlichen
Einrichtungen zur Entlüftung.
Es ist also weder ein Absaugen der Restluft aus dem Folienbeutel
noch ein Ausstoßen
der Restluft mittels eines auf den Folienbeutel wirkenden Stößels oder Druckluft
erforderlich. Somit eignet sich das Verfahren auch besonders für eine wirtschaftliche
Serienproduktion von Dosierpumpenanordnungen. Die Pumpe muss hierbei
noch nicht fertig montiert sein, vielmehr kann bspw. auf einen Kolben
der Pumpe, der eine zentrale Durchgangsöffnung aufweist, später ein
Kopf aufgesetzt werden, in dem ein weiteres Rückschlagventil aufgenommen
ist. Die Restluft kann in diesem Fall zunächst über die zentrale Durchgangsöffnung der
vormontierten Pumpe entweichen.
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Vorzugsweise
sind die Füllmenge
des fließfähigen Produktes
und die Verdrängung
des beim Verschließen
in den Folienbeutel eindringenden Abschnitts des Deckels und/oder
der Pumpe derart aufeinander abgestimmt, dass in dem Folienbeutel
befindliche Gase vollständig
aus diesem durch den Deckel und/oder durch die ggf. erst vormontierte
Pumpe hindurch ausgestoßen
werden und die Pumpe zumindest teilweise mit dem Produkt befüllt wird.
Hierdurch ist die Dosierpumpenanordnung sofort einsatzbereit, ohne
dass das Produkt zunächst
mit mehreren Pumpenhüben
in die Pumpe angesaugt werden muss.
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In
Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens können die Füllmenge des fließfähigen Produktes
und die Verdrängung
des beim Verschließen
in den Folienbeutel eindringenden Abschnitts des Deckels und/oder
der Pumpe derart aufeinander abgestimmt sein, dass die ggf. vormontierte
Pumpe mit dem Produkt befüllt
und zumindest eine kleine Menge des Produktes durch die Auslassöffnung oder durch
eine zentrale Durchgangsöffnung
der vormontierten Pumpe an die Umgebung abgegeben wird. Dies ermöglicht eine
Kontrolle, ob das Produkt die Pumpe bzw. den vormontierten Abschnitt
der Pumpe vollständig
befüllt
hat.
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Um
einer Verunreinigung der Dosierpumpenanordnung entgegenzuwirken,
kann das während der
Entlüftung
durch die Auslassöffnung
oder durch die zentrale Durchgangsöffnung an die Umgebung abgegebene
Produkt abgesaugt, aufgefangen und/oder in andere geeigneter Weise
von der Dosierpumpenanordnung entfernt werden.
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Vorzugsweise
wird der Folienbeutel zum Entfernen der in diesem befindlichen Gase
in eine Position gebracht, in welcher die durch den Deckel und/oder
die Pumpe zu verschließende
Seite des Folienbeutels im Wesentlichen vertikal nach oben weist. Mit
anderen Worten wird das Entleeren der Restluft aus dem bspw. kollabierbaren
Folienbeutel vereinfacht, wenn die Restluft aus einer der Pumpe
zugewandten Luftblase durch eine Ansaugöffnung entweichen kann, die bspw.
in der Pumpe an ihrem vertikal unteren Ende vorgesehen ist. Hierbei
wird es bevorzugt, dass die Ansaugöffnung zum Ausstoßen der
in dem Folienbeutel befindlichen Gase an der Pumpe derart vorgesehen
ist, dass die Ansaugöffnung
nicht oder zumindest nicht wesentlich in den Folienbeutel hineinragt.
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Es
wird bevorzugt, wenn der Folienbeutel vor oder nach dem Befüllen in
einen im Vergleich zu dem Folienbeutel steiferen Behälter eingebracht
wird, der mit dem Folienbeutel durch die Pumpe verschlossen wird.
Dabei verbleibt in dem Behälter
wenigstens eine Öffnung,
durch welche im Betrieb der Dosierpumpenanordnung ein Druckausgleich
erfolgen kann.
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Während des
Ausstoßens
des Restgases kann sich wenigstens ein Rückschlagventil der Pumpe öffnen und
dadurch eine Fluidverbindung zwischen der Auslassöffnung und
dem Inneren des Folienbeutels herstellen. Hierbei werden die Kugeln, Dichtlippen
oder dgl. entgegen den elastischen Schließkräften von ihrem Ventilsitz abgehoben.
Nach dem Ausstoßen
der Restluft schließen
die Rückschlagventile
selbsttätig,
so dass ein erneutes Eindringen von Luft in den Behälter vermieden
wird.
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Das
Ausstoßen
der Restluft aus dem Behälter
kann entweder in einem Zustand der Dosierpumpenanordnung erfolgen,
in welchem nur die vormontierte Pumpe mit bspw. einem Rückschlagventil
jedoch ohne einen Ausbringkopf, der üblicherweise ein weiteres Rückschlagventil
aufweist, an dem Behälter vorgesehen
ist oder das Ausstoßen
erfolgt durch die fertig montierte Pumpe mit dem Ausbringkopf, d.h. durch
beide Rückschlagventile
hindurch, die dabei geöffnet
werden. Bei der erstgenannten Alternative kann der Ausbringkopf
oder dgl. nachträglich
an der Pumpe angebracht werden. Die Auslassöffnung kann im Sinne der vorliegenden
Erfindung folglich entweder durch eine Düse oder dgl. an dem Ausbringkopf
oder durch eine beliebige Öffnung
gebildet werden, durch welche die Pumpe mit einem Ausbringkopf verbindbar
ist.
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Da
bei einer unvollständigen
Befüllung
der Pumpe mit dem Produkt bspw. in dem Ausbringkopf Restluft verbleiben
kann, die von einem Benutzer vor dem ersten Gebrauch durch Betätigung der
Pumpe aus dem Ausbringkopf entfernt werden muss, bevor das Produkt
entnommen werden kann, wird es teilweise als vorteilhaft empfunden,
die Restluft so weit aus der Dosierpumpenanordnung zu entfernen,
bis eine kleine Menge des Produktes aus dem Ausbringkopf austritt.
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Im
Sinne der vorliegenden Erfindung sollen fließfähigen Substanzen sämtliche
Stoffe umfassen, die mit einer derartigen Pumpe ausgebracht werden können. Dies
können
neben dünnflüssigen auch
zähflüssige, pastöse oder
gelartige Substanzen sein.
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Der
Aufbau der Dosierpumpenanordnung kann dadurch besonders kompakt
und einfach gehalten werden, wenn der Folienbeutel und/oder der
Behälter
durch einen Deckel verschlossen werden, der mit der Pumpe verbunden
ist. Hierzu wird zumindest ein Teil der Pumpe vor dem Entfernen
der in dem Folienbeutel befindlichen Gase derart mit dem Deckel verbunden,
dass die Ansaugöffnung
nicht oder zumindest nicht wesentlich in den Folienbeutel und/oder
in eine konkave Vertiefung hineinragt, die in dem Deckel vorgesehen
ist.
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Vorzugsweise
ist in dem Deckel eine konkave Vertiefung ausgebildet, deren Tiefe
von dem an dem Folienbeutel anlegbaren Rand des Deckels zu einer
Ansaugöffnung
der Pumpe zunimmt, und dass der Deckel zum Verschließen des
Folienbeutels und zum Entfernen der in dem Folienbeutel befindlichen Gase
derart auf den Folienbeutel aufgesetzt wird, dass sich in dem Folienbeutel
befindliche Gase in der konkaven Vertiefung sammeln und von dort
durch die Pumpe ausgestoßen
werden.
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In
Abhängigkeit
des Einsatzzweckes der Dosierpumpenanordnung kann die Auslassöffnung bspw.
durch eine Düse
zum Zerstäuben
des flüssigen Inhalts
des Behälters
gebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, die Auslassöffnung in
anderer Weise zu gestalten, um etwa durch die Dosierpumpenanordnung
einzelne größere Tropfen
einer Flüssigkeit abzugeben.
Die erfindungsgemäße Dosierpumpenanordnung
eignet sich insbesondere zum Dosieren, Ausbringen, zur Applikation
oder dgl. von flüssigen Kosmetika
und/oder Pharmazeutika.
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Weiterbildungen,
vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Es
zeigen schematisch:
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1 in
Schnittansicht eine Dosierpumpenanordnung vor der Entlüftung und
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2 die
Dosierpumpenanordnung nach 1 nach der
Entlüftung.
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Die
in 2 gezeigte Dosierpumpenanordnung 1 weist
einen kollabierbaren Folienbeutel 2 auf, der mit einem
Fluid, bspw. einem flüssigen,
pharmazeutischen oder kosmetischen Produkt, befüllt ist. Der Folienbeutel 2 ist,
wie unten näher
erläutert
wird, abgedichtet mit einer Pumpe 3 verbunden, die in der gezeigten
Ausführungsform
eine Druckkammer 4 mit einem darin gleitenden Kolben 5 und
zwei Rückschlagventilen 6 bzw. 7 umfasst.
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In
der Druckkammer 4 ist eine Feder 8 derart vorgesehen,
dass der Kolben 5 in den Figuren nach oben beaufschlagt
wird. Der Kolben 5 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 9 auf,
durch welche ein Fluid aus dem Folienbeutel 2 in die Umgebung
gepumpt werden kann.
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Hierzu
ist das erste Rückschlagventil 6 derart geschaltet,
dass dieses Rückschlagventil 6 eine
Strömung
aus dem Folienbeutel 2 in die Druckkammer 4 gestattet,
wenn ein kugelförmige
Ventilelement gegen die Kraft einer Ventilfeder durch einen Unterdruck
in der Druckkammer 4 von seinem Ventilsitz abgehoben wird.
In entgegengesetzter Richtung wird eine Strömung aus der Druckkammer 4 in
den Folienbeutel 2 durch das erste Rückschlagventil 6 jedoch gesperrt.
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Weiter
ist das zweite Rückschlagventil 7 so angeordnet,
dass bei einem Überdruck
in der Druckkammer 4 Fluid durch das Rückschlagventil 7 in
die Umgebung entweichen kann, indem der Ventilkörper gegen die Kraft der Ventilfeder
von seinem Ventilsitz abgehoben wird. Dagegen ist ein Zurückströmen von bspw.
Umgebungsluft in die Druckkammer 4 durch das Rückschlagventil 7 unterbunden.
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Der
Folienbeutel 2 ist in der dargestellten Ausführungsform
mit einem bspw. versteiften Deckel 10 versehen, welcher
die Pumpe 3 gegenüber
dem Folienbeutel 2 abdichtet. Hierzu kann die Pumpe 3 in den
Deckel 10 eingesteckt fixiert sein. Ein umlaufender Rand
des kollabierbaren Folienbeutels 2 ist mit einem Randbereich
des steifen Deckels 10 abdichtend verbindbar. Der Folienbeutel 2 ist
in einem bspw. ebenfalls steifen Behälter 11 aufgenommen,
der mit dem Deckel 10 verschließbar ist. In dem Boden 16 des
Behälters 11 ist
eine Bodenöffnung 12 vorgesehen,
so dass sich der Folienbeutel 2 innerhalb des Behälters 11 frei
entfalten oder zusammenziehen kann, ohne dass dies durch einen Über- oder Unterdruck
in dem Behälter 11 behindert
würde.
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Die
Pumpe 3 weist eine in den Figuren untere Ansaugöffnung 13,
die in den Folienbeutel 2 mündet, und eine in 2 obere
Auslassöffnung 14 auf, die
mit der Umgebung in Verbindung steht, wenn die Schutzkappe 17 von
dem Kopf 18 der Pumpe 3 entfernt wurde. Die Pumpe 3 und
die Ansaugöffnung 13 sind
dabei derart an dem Folienbeutel 2 bzw. dem Deckel 10 angeordnet,
dass die Ansaugöffnung 13 in der
gezeigten Ausführungsform
nicht bzw. allenfalls minimal über
den Deckel 10 hinaus in den Folienbeutel 2 hineinragt.
Dabei ist in dem Deckel 10 eine Vertiefung 15 ausgebildet,
in welcher sich eine ggf. in dem Folienbeutel 2 vorhandene
Luftblase mit Restluft ansammeln kann. Hierzu nimmt die Tiefe der
konkaven Vertiefung 15 kontinuierlich von dem Rand des Deckels 10 zu
der Mitte des Deckels 10 zu, in welcher die Ansaugöffnung 13 der
Pumpe 3 angeordnet ist. Um den Verbleib von Restluft in
dem Folienbeutel 2 weiter zu erschweren wird der in den
Folienbeutel 2 ragende Rand des Deckels 10 an
den Folienbeutel 2 angelegt.
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Die
Pumpe 3 ist, wie aus 1 ersichtlich
ist, derart aufgebaut, dass das der Ansaugöffnung 13 zugeordnete
erste Ventil 6 zusammen mit dem Kolben 5 und der
Druckkammer 4 eine vormontierte Einheit bildet, auf die
der Kopf 18 mit der Auslassöffnung 14 und dem
zweiten Ventil 7 nachträglich
aufsetzbar ist.
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Zum
Entfernen der Restluft aus dem Folienbeutel 2 wird der
mit dem Deckel 10 verbundene vormontierte Teil der Pumpe 3 in
den Folienbeutel 2 und den Behälter 11 eingesetzt.
Dabei dringt insbesondere der mit der konkaven Vertiefung 15 versehene nach
unten vorstehende Abschnitt des Deckels 10 in den Folienbeutel
ein. Hierdurch entsteht in dem Folienbeutel 2 ein Überdruck,
so dass Restluft, welche sich in der konkaven Vertiefung 15 ansammelt,
durch die Druckkammer 4 und die zentrale Durchgangsöffnung 9 entweichen
kann.
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Die
Füllmenge
des flüssigen
Produktes in dem Folienbeutel 2 und die Geometrie des Deckels 10 mit
der Pumpe 3 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass
eine geringe Menge des Produktes durch die zentrale Durchgangsöffnung 9 ausgestoßen wird,
wenn die beiden Hälften 11a und 11b des Behälters 11 miteinander
verrasten. Der in 1 gezeigte vormontierte Teil
der Pumpe 3 ist damit mit dem Produkt befüllt. Es
kann dann der Kopf 18 mit dem zweiten Rückschlagventil 7 auf
die zentrale Durchgangsöffnung 9 aufgesetzt
werden, um die Dosierpumpenanordnung 1 zu komplettieren.
Weiter kann zum Schutz vor Verschmutzungen die Kappe 17 auf
den Kopf 18 aufgesteckt werden.
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- 1
- Dosierpumpenanordnung
- 2
- Folienbeutel
- 3
- Pumpe
- 4
- Druckkammer
- 5
- Kolben
- 6
- erstes
Rückschlagventil
- 7
- zweites
Rückschlagventil
- 8
- Feder
- 9
- zentrale
Durchgangsöffnung
- 10
- Deckel
- 11
- Behälter
- 12
- Bodenöffnung
- 13
- Ansaugöffnung
- 14
- Auslassöffnung
- 15
- Vertiefung
- 16
- Boden
- 17
- Schutzkappe
- 18
- Kopf