WO2020058469A1 - Pumpkopf sowie dosiervorrichtung - Google Patents

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WO2020058469A1
WO2020058469A1 PCT/EP2019/075311 EP2019075311W WO2020058469A1 WO 2020058469 A1 WO2020058469 A1 WO 2020058469A1 EP 2019075311 W EP2019075311 W EP 2019075311W WO 2020058469 A1 WO2020058469 A1 WO 2020058469A1
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WO
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pump head
head
pump
elastic valve
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Application number
PCT/EP2019/075311
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Hyeck Hee Lee
Frank Holzer
Ute Steinfeld
Markus Mahler
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F. Holzer Gmbh
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B11/0067—Lift valves having a valve seat located downstream the valve element (take precedence)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B65D83/753—Aerosol containers not provided for in groups B65D83/16 - B65D83/74 characterised by details or accessories associated with outlets
    • B65D83/7535—Outlet valves opened by the product to be delivered

Definitions

  • the present invention relates to a pump head with a specially designed elastic valve, which enables a secure closure of the pump head.
  • the valve ensures that the pump head is securely closed.
  • the present invention relates to a Dosiervorrich device, which can be designed for example as a squeeze bottle, as a non-airless system or as an airless system, the metering device comprising a pump head according to the invention.
  • Dosing systems are known from the prior art, such as squeeze bottles, non-airless systems or airless systems. These systems are characterized by a portionwise metering of the fluid to be dispensed or by continuous dispensing of fluid when an appropriate pressure is applied to the metering device.
  • the object of the present invention is to provide a pump head which does not have the disadvantages mentioned above.
  • the pump head should be reliable close sig sealing; Easy opening, even after the pump head has been standing for a long time, and reliable sealing of the storage vessel with respect to the storage vessel or the pump head from the external environment should be ensured.
  • the pump head should have a sufficiently simple mechanical operability, so that strong springs and the associated large operating forces can be largely avoided.
  • a pump head according to the invention should have a lower tendency to jam.
  • the present invention thus relates to a pump head for a Dosiervor device for metered delivery of a fluid, comprising
  • the head part having an inner surface
  • an elastic valve which has a surface facing the inner surface of the head part, at least one sealing lip being formed around the outlet opening, a first component (“liner”) having a passage opening for the fluid to be dispensed, Via which an inflow of the fluid between the head part and the elastic valve while deforming the elastic valve and / or the at least one sealing lip and forming a space between the at least one sealing lip and head part is possible (actuation state), the head part and the first component being shaped and are non-positively connected, including the elastic valve, between the head part and the first component.
  • the at least one sealing lip of the elastic valve is pressed all around the outlet opening on the inner surface of the head part and thus seals the intermediate space from the surroundings.
  • the pump head according to the present invention thus comprises an intermediate a head part and a (first) component enclosed elastic valve, which has at least one, preferably several sealing lips on its surface facing the head part.
  • the sealing lips protrude from the surface of the elastic valve facing the head part.
  • the intermediate space is formed here in that the at least one sealing lip, which is in contact with the inner surface of the head part in the storage state, e.g. displaced by escaping fluid and the fluid thus forms a gap or space between the elastic valve and the inner upper surface.
  • the fluid can then flow through the gap formed between the valve and the inner surface in the direction of the outlet opening.
  • the contact pressure of the valve on the head part is also increased.
  • the contact pressure of the sealing lips is maximized due to the minimized contact surface of the valve on the head part compared to a full-surface contact of a valve head on the inner surface of the head part.
  • the elastic valve thus enables a particularly efficient sealing of the outlet opening from the surroundings. This seal can compensate for manufacturing defects resulting from production, so that even with a non-ideal geometric design or arrangement of all components of the pump head, an efficient sealing of the inner flow path of the liquid and / or gases to be metered is ensured.
  • the pump head according to the present invention thus ensures even after a long period of standing - and if necessary a drying of the fluid to be dispensed, which could still be present in the gap between the valve and head part - a complete function of the pump head with an improved sealing function.
  • the head part and the elastic valve with sealing lips are thus coordinated with one another. Due to the fact that the elastic valve is designed to be elastic at least in some areas, the valve can deform during the metering process and open a gap or intermediate space through which the fluid can flow in the direction of the outlet opening.
  • the wall of the elastic valve is elastic, whereas the head can be rigid or just as flexible and is therefore directly adapted to the nature of the inner surface of the head part. This ensures a secure grip of the head of the elastic valve with the sealing lips in the inner surface of the head part in the region of the outlet opening.
  • the elastic wall at least has a predetermined kink at which the elastic wall leads or kinks in the case of the bearing in the actuation state.
  • the elastic wall can be designed, for example, in a step-like manner and have at least one vertical and one horizontal region (or a surface), the predetermined kink being formed in particular at a connection point of the vertical and horizontal region.
  • the elastic wall and / or the head made of an elastically deformable material, in particular of a thermoplastic plastic, polyethylene, polypropylene, rubber and / or silicone, preferably with a thickness of 0.01 to 2.0 mm , is formed and / or the head is solid, in the case of a step-like configuration of the wall the at least one horizontal area is thinner than the at least one vertical area, in particular the at least one vertical area having a thickness of 0.1 to 2.0 mm, preferably 0.2 to 1.0 mm and / or the at least one horizontal region has a thickness of 0.01 to 1.0 mm, preferably 0.03 to 0.5 mm.
  • an elastically deformable material in particular of a thermoplastic plastic, polyethylene, polypropylene, rubber and / or silicone, preferably with a thickness of 0.01 to 2.0 mm
  • the head of the elastic valve can preferably be made of the same material as the elastic wall.
  • the head and the elastic wall are formed in one piece and, for example, produced simultaneously by an injection molding process.
  • the elastic valve preferably has 1 to 5 sealing lips, preferably 2 to 4 sealing lips, with a plurality of existing sealing lips being formed all around one another.
  • the circumferential arrangement of several sealing lips to each other can also be described as a concentric arrangement of the respective sealing lips.
  • the at least one sealing lip protrudes 0.01 to 2 mm, preferably 0.03 to 1 mm, from the surface of the valve head.
  • the elastic valve has at least one first sealing lip which, in the event that the elastic valve has a plurality of sealing lips has, is closest to all of the sealing lips at the outlet opening.
  • This first sealing lip is thus arranged in the immediate vicinity of the outlet opening.
  • the first sealing lip preferably encloses an angle Q with the inner surface, preferably 1 ° ⁇ Q ⁇ 85 °, more preferably 5 ° ⁇ Q ⁇ 60 °, particularly preferably 10 ° ⁇ Q ⁇ 45 °.
  • This angle Q ensures that the first lip experiences a tangential pressure when the valve is pressed against the head part and, if necessary, deforms and conforms to the wall of the head part.
  • the contact area of the lip on the wall is enlarged, so that the sealing effect is increased. It can also be reduced by the contact pressure of the valve on the wall of the head part, without this affecting the sealing effect.
  • the usability of the pump head is thus also improved.
  • the white sealing lips can also be designed in accordance with the aforementioned embodiment.
  • the geometric configuration of the sealing lips in projection onto the outlet opening is not restricted here. However, it is advantageous if the order of the at least one sealing lip is circular around the outlet opening.
  • the elastic valve is preferably connected to the component in a fluid-tight manner.
  • the elastic valve has at least one fixing element, via which the elastic valve is non-positively connected to at least one corresponding fixing element of the first component, the fixing element of the elastic valve and the fixing element of the first component preferably being a snap-in connection or snap connection is trained.
  • the first component has a wall which closes off the intermediate space, fluid communication of the intermediate space with an area beyond the wall seen from the intermediate space being made possible via the passage opening.
  • separate areas can be designed within the pump head, via which a safe dosing of the liquid is possible.
  • the passage opening is led directly from the area lying beyond the wall through the wall and opens into the area, or is carried out in the area lying beyond the wall by a lateral wall of the first component on an outer surface of the first component is guided in a notch that can be delimited by the component, and is again guided in the area through the lateral wall of the first component and opens into an area lying between the valve head and the head part.
  • the latter possibility according to which a notch is provided in the outer surface of the component, allows the fluid to be guided preferentially into the intermediate space between the head part and the elastic valve.
  • the notch on the outer surface of the first construction is partly horizontally and / or vertically.
  • the angle which the passage opening includes with a point of re-passage through the side wall of the first component and a center point of the first component is from 10 to 350 °, preferably from 90 to 270 °.
  • an element is arranged between the elastic valve and the first component, which effects a restoring force on the elastic valve, the restoring force causing the space formed in the actuating state to be closed while returning to the storage state.
  • the element is in particular a spring.
  • the end of the first component facing away from the elastic valve is connected to a (second) component, via which the pump head is connected to a storage vessel for storing what is to be dispensed Fluid is connectable.
  • the connection can be formed directly or indirectly.
  • At least one means for sterile filtration of incoming air is present between the first component and the second component (non-airless system), in particular a bacterial filter, or the first component is hermetically sealed against the second component trained (airless system).
  • the at least one means for sterile filtration of incoming air preferably has at least one through-channel for the fluid, the at least one means being arranged in the pump head in such a way that the through-channel opens into the through-opening of the first component.
  • the pump head designed for non-airless systems can be used in particular with squeeze bottles or corresponding metering devices with a pump head.
  • the first component can be fixed relative to the second component. This embodiment is particularly advantageous for metering devices that comprise a squeeze bottle.
  • Pump heads of this type can be designed for both airless and non-airless metering systems.
  • the first component is designed to be movable with respect to the second component, wherein at least one means which exerts a restoring force on the first component is arranged between the first component and the second component, the component preferably being one Feather is.
  • This embodiment is particularly advantageous for pump heads that are to be operated actively; pressure can be exerted on the fluid to be metered by moving the individual first and second components.
  • the pump housing comprises a bottom-side inlet, which can preferably be closed by means of a valve, in particular a disk valve or ball valve, during the actuation process and can be opened when the pump head is transferred from the actuation state to the storage state.
  • a valve in particular a disk valve or ball valve
  • Such an embodiment is preferred in particular for active actuatable airless and / or non-airless pump heads.
  • liquid stored in a storage vessel then flows into the pump housing by opening the valve.
  • a riser can also be arranged.
  • This embodiment is particularly advantageous in the case of non-airless systems with an actively actuatable pump head. In the event that it is an airless system, a riser pipe with actively operable pump heads may not be necessary.
  • a further preferred variant of the pump head provides that when the pump head is connected via the second component to the storage vessel, a seal between the second component and the storage vessel, or via the pump chamber to the storage vessel, a seal is arranged between the pump chamber and the storage vessel.
  • the pump head according to the invention is designed in such a way that a second elastic valve is arranged between the first component and the second component, which valve closes the passage of the component in a Lagerzu and releases it in an operating state by deformation.
  • the at least one passage opening in particular the two passage openings arranged opposite one another, are formed as recesses in the base body in the form of segments of a circle.
  • the base body on the side facing the first component has a guide element and / or stopper which limits the valve contour, e.g. has a pin which is in contact with a corresponding guiding element of the first component, e.g. a recess accommodating the pin cooperates when the passage is released.
  • a guide element and / or stopper which limits the valve contour, e.g. has a pin which is in contact with a corresponding guiding element of the first component, e.g. a recess accommodating the pin cooperates when the passage is released.
  • the second component in particular can comprise at least one actuating means, in particular a projection.
  • the second component can preferably be connected indirectly to a storage vessel, the pump head additionally
  • a cylindrical pump body (80) comprising a first hollow cylindrical pump body section open in the direction of the storage vessel and a second hollow cylindrical pump body section open in the direction of the second component,
  • an inner hollow cylinder (90) which is open at both ends and which can be fastened or fastened to the first pump body section and is arranged concentrically therewith, a piston having a continuous channel, which is movably mounted concentrically in the pump body and in the inner hollow cylinder, and is sealingly formed with an inner wall of the inner hollow cylinder, the second component being connectable or connected to the pump body and being movably supported relative to the pump body , and the continuous channel opens into the pass-through channel.
  • the second component has a recess for receiving an upper end of the piston.
  • An element is preferably arranged between the second component and the pump body and exerts a restoring force on the component during and / or after an actuation, in particular a spring element.
  • the first pump body section can have a device for fastening the pump head to the storage vessel.
  • a riser pipe can be arranged or arranged at the open end of the inner hollow cylinder in the direction of the storage container.
  • a sealing element for sealing the piston can be arranged or arranged.
  • the head part can preferably contain an antibacterial material, preferably metals or metal ions, in particular silver particles or silver ions.
  • an antibacterial material can be mixed directly with the thermoplastic material that is used to produce the injection molded part. be compounded.
  • the invention also relates to a metering device which comprises a pump head as described above.
  • the pump head is connected to a storage vessel.
  • the storage vessel can be designed as a squeeze bottle or as a rigid container.
  • the storage vessel may comprise an inner bag which is hermetically sealed from the pump head, the inner bag being in particular designed as a bellows.
  • This embodiment is particularly suitable for airless systems.
  • the metering device according to the present invention is suitable for storing both fluids or solutions containing preservative, but in particular for storing preservative-free fluids or solutions.
  • FIG. 1 shows an elastic valve in cross section, which is used in an inventive pump head (not shown in FIG. 1),
  • FIG 2 shows a further embodiment of an elastic valve in different perspective views, which is used in an inventive pump head (not shown in Figure 2)
  • FIG. 3 shows an exploded drawing of a pump head according to the invention
  • Figure 4 shows an inventive pump head according to Figure 3, which on a Squeeze bottle is attached
  • Figure 5 is an exploded view of another invention
  • FIG. 7 shows the pump head according to the invention shown in FIG. 5 in an assembled form in an assembled form
  • Figure 8 shows the pump head shown in Figure 7 in the actuated state
  • Figure 9 shows another embodiment of an inventive
  • Figure 10 shows the pump head shown in Figure 9 in the actuated state
  • FIG. 1 shows an elastic valve 20 in cross section, which is used in an inventive pump head (not shown in Figure 1).
  • the elastic valve 20 has a head 21a and an elastic wall 21b.
  • the elastic wall 21b is in the form of a staircase and has horizontal and vertical regions which form the staircase.
  • a predetermined kink 24 is formed where a vertical and horizontal section of the elastic wall 21b converge.
  • the thickness of the vertical migration (reference symbol V) is larger than the thickness of the horizontal migration (reference symbol H).
  • the head of the wall has an outer surface 22 on which, in the exemplary case of the valve 20 according to FIG. 1, four concentrically arranged sealing lips L are attached. The sealing lips L protrude from the surface 22 of the head 21a of the elastic valve 20.
  • the surface 22 can also have a valve head element 25 which can engage in the outlet opening 11 of the head part (not shown in FIG. 1).
  • the element serves to reduce the residual volume in the outlet area.
  • the outlet opening is thus closed by the elastic valve 20 in that the interior of the pump head is closed off from the environment by pressing the sealing lips L onto the migration 12 of the head part 10.
  • the head 21a of the valve 20 can be solid, the elastic wall 21b can be attached to the head 21a as a tubular wall.
  • the completely elastic valve 20 can be produced in one piece using the injection molding process. Fixing elements 23, for example a circumferential spring, are present on the elastic wall 21b. The way it works and the The use of the elastic valve shown in FIG. 1 is explained in more detail in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 2a shows various perspective representations of an elastic valve 20, which essentially speaks the embodiment according to FIG. 1.
  • Figure 2 a shows - as already Figure 1 - a section through the elastic valve.
  • the elastic valve is identical to the valve shown in FIG. 1.
  • the perspective illustration b) shows a top view of the valve 20. In the selected illustration, a view of the wall 21a and the elastic wall 21b takes place. It can be seen that the four lips L are arranged concentrically around the valve head element 25 and are designed in the region of the head 21a.
  • the perspective view c) is identical to the embodiment shown in the perspective view a), but the valve 20 is shown in the perspective view c) in the operating state. It can be seen that the head part 21a is immersed by deforming the elastic wall 21b, in particular at the predetermined kink 24. The deformation is shown on the two horizontal lines that represent the vertical position of the Ventilkopfele element 25.
  • Figure 2b shows an enlarged section of the valve 20 and the interaction of the elastic valve 20 together with the lips L with the inner surface 12 of the head part 10.
  • the first two lips LI and L2 of the valve 20 are shown.
  • the first lip LI formed such that the angle of attack Q with the inner surface 12 of the construction part 10, for example, an acute angle 10 ° -45 °. This ensures that the sealing lips L always nestle properly against the inner surface 12 of the head part 10. Due to the partial deformation during pressing, the contact area of the lip on the wall 12 of the head part is increased, so that the sealing effect increases.
  • Figure 2c shows an example of such an assembly.
  • the interaction of the head part 10 with the elastic valve 20 is shown.
  • the valve On the left side of FIG. 2c (left of the vertical line), the valve is shown in the closed state.
  • the lips L are pressed against the inner wall 12 of the head part 10. Because of the geometry shown in Figure 2b of the lips, there is a curvature of the elastic lips L, so that a secure closure is guaranteed.
  • FIG. 3 shows an exploded drawing of a pump head I, which is particularly suitable as a dosing head for a squeeze bottle.
  • the pump head I comprises a head part 10 with an outlet opening 11, which can preferably be designed for the drop-shaped delivery of fluids. However, it is also possible to design the outlet opening in such a way that a spray mist can be generated when the fluid is dispensed.
  • the head part 10 is seated directly on a component 40 and is connected to it in a positive and non-positive manner.
  • the head part 10 has an inner recess which has an inner surface 12.
  • the elastic valve 20 described in FIG. 1 is arranged, which has a head 21a and an elastic wall 21b.
  • the elastic valve 20 is fixed to the component 40 via the fixing elements 23.
  • the fixing elements 23 are snapped into corresponding fixing elements 43, for example a circumferential groove, of the component 40.
  • the component 40 has a wall 42 which structurally separates the pump head I into an upper part (the part which comprises the head part 10 and the elastic valve 20) and a lower part (below the wall 42). Below the wall 42 of the component 40, a component 60 is inserted, which can be positively connected to the component 40. A space 40-60 results between component 60 and component 40.
  • the component 40 has a passage opening 41 which, in the exemplary case shown in FIG.
  • the passage opening 41 is made through the wall 44 of the component 40 in the lower part of the component 40 (at the level of the intermediate space 40-60) and there is guided in a notch or groove (not shown) on the outer surface of the component 40 horizontally around the component 40.
  • the notch communicates with a channel (not shown in FIG. 3) leading upwards, through which the fluid can be guided in the direction of the valve 20 or the head part 10.
  • the guided on the surface of the component 40 channel is limited by the plugged head 10 be and completed.
  • the component 60 designed for connection to a storage bottle II has a through channel 61 for fluid to be dispensed.
  • the component 60 is inserted into the component 40 to such an extent that the wall 62 does not end directly with the wall 42 of the component 40, but an intermediate area 40-60 is retained (see also FIG. 4).
  • a bacteria-filtering material 50 is attached between component 40 and component 60, via which an air exchange of the inner region of the pump head with the surroundings is possible.
  • the bacterial filter 50 has a through channel 51 which is arranged in cover with the through opening 41 of the component 40.
  • a fluid to be metered can thus flow through the passage channel 61 of the component 60, further through the passage channel 51 of the bacterial filter 50 (it runs horizontally in the upper region of the bacterial filtering) and further through the passage opening 41 of the component 40 and over the (not shown) Notch on the outer surface of the component 40 are fed to the upward channel (not shown).
  • the pump head can have a sealing element (not shown), via which a sealing attachment of the pump head I to a storage vessel II, not shown in FIG. 3, is possible.
  • FIG. 4 shows a pump head I according to FIG. 3, which is shown on a storage vessel II, in the case of FIG. 4 a squeeze bottle.
  • the same reference numerals were used as shown in Figure 3.
  • the squeeze bottle II is not shown completely. It also consists of an elastic material and can be actuated by pressing the side walls. For dosing, the dosing device is held upside down so that the fluid can enter the through-channel 61. When pressure is applied to the squeeze bottle II, the fluid is pressed into the pump head I.
  • FIG 4 is with the arrow X, through the passage channel 61 of the component 60, through the intermediate region 40-60 between component 60 and component 40, through the passage opening 41, through the space 10-20, which is when the metering device is actuated 4 results, and finally in the direction of the outlet opening 11, the path of the fluid from the reservoir II Rich direction outlet opening 11 indicated.
  • the gap 10-20 is formed by the fact that the fluid to be dispensed is actuated by the actuating pressure Squeeze bottle II is deformed by deforming the elastic valve 20 between the contact point of the sealing lips L and the inner wall 12 of the head part 10.
  • the gap formed by the deformation of the valve 20 is sufficient for the sealing lips to release a flow passage in the direction of the outlet opening 11.
  • the deformation of the elastic valve 20 also ensures that the outlet opening 11 is opened so that the fluid to be dispensed can exit the outlet opening 11.
  • a configuration as an active pump head which enables a fluid to be dispensed by actuating the pump head (and not the squeeze bottle), and / or a configuration as a self-metering metering device is also possible.
  • Figure 5 shows a further embodiment of a pump head I according to the invention, which is designed as an active pump head and can thus be actuated.
  • the reference numerals according to FIG. 5 are identical to those in FIGS. 3 and 4 and denote identical components. The definitions of the reference numerals are not repeated again in connection with FIGS. 5 and the subsequent figures; what has already been said about FIGS. 3 and 4 applies here without restriction, also for the figures described below.
  • the pump head I is, as far as the head part 10 and the first component 40 is concerned, configured identically to the pump head according to FIG. 3. Between the head part 10 and component 40 there is an elastic valve 20, as shown in FIG Lips included L) introduced. A further elastic valve 201 is additionally introduced between the first component 40 and the second component 60.
  • the second component 60 comprises a projection 62 by means of which the pump head can be actuated, ie can be pressed down by a user, for example.
  • component 60 has a further elastic valve 201 which is described in more detail below.
  • the valve 201 has a guide element 204, in the exemplary case of FIG.
  • the second component 60 has a projection 62 by means of which the pump head can be actuated.
  • the pump head I comprises a cylindrical pump body 80 which can engage the second component 60 from below. Between the second component 60 and the cylindrical pump body 80, a spring 63 is also formed which, after actuation of the pump head I, can detach the second component 60 and the cylindrical pump body 80 from one another again and thus bring the pump head I back into the bearing state.
  • the cylindrical pump body has a central passage opening, into which a piston 100 with a corresponding continuous channel 101 can be inserted.
  • the continuous channel is arranged to coincide with the passage channel 61 of the component 60.
  • the piston 100 can be received by a receiving opening or recess 64 of the second component 60.
  • the cylindrical pump body 80 has an upper pump body section 81 and a lower pump body section 82, both of which are hollow-cylindrical and divide the cylindrical pump body in two.
  • the piston 100 is in this case movably mounted in a pump body 90 and can be made smaller by the displacement of the volume of the receiving opening of the pump body and thus press liquid through the continuous channel in the direction of the outlet opening 11.
  • the pump body 90 also has a bottom-side valve 95, which can close the inlet opening during the metering process.
  • a seal can be used for the compression connection of the pump head I to the storage vessel II (not shown in FIG. 5) (not shown) between pump head I and reservoir II.
  • FIG. 6 shows various perspective views of the second elastic valve 201, which is inserted between the first component 40 and the second component 60 in the pump head according to FIG.
  • the perspective a) shows a lateral projection of the valve 201.
  • the valve in this case comprises a base body 202, which is designed in such a way that the passage opening 61 of the second component 60 is closed by resting in a closed state.
  • the guide element 204 which ensures a safe movement of the second valve in the actuation state in the direction of the first component 40.
  • the illustration shown in perspective b) shows a view of the valve 201 from above.
  • Two circular segment-like recesses 203 can be seen, which, when the passage opening 61 of the second component 60 is released by the valve 201, allow fluid to be dispensed to wash around the base body 202 of the valve 201 and thus be guided in the direction of the first component 40.
  • Perspective c) shows a further lateral projection of valve 201, starting from the illustration from perspective b).
  • Perspective d) shows the deformation of valve 201 during an actuation process.
  • the illustration depicted in perspective d) represents a section through the valve 201. The deformation of the elastic valve 201 in the actuated state can be seen.
  • the valve is deformed (and due to the fixing of the valve 201 by the first component 40) upwards, as a result of which the passage opening 61 of the second component 60 is opened.
  • the deformation of the valve is represented by the two horizontal lines, which represent the lower end of the valve 201 and the two arrows.
  • FIG. 7 shows the pump head according to FIG. 5 in the assembled state.
  • the pump head I is additionally applied to a storage vessel II, which has a bellows 105 in its interior, in which fluid to be dispensed is introduced.
  • Figure 7 shows the pump head I in a stored state.
  • FIG. 8 shows the pump head according to FIG. 7 in the actuated state.
  • the actuation state is achieved in that a user clicks on the projection 62 presses and thus presses the second component including the piston 100 down.
  • the movement process is shown by the two arrows.
  • the spring assembly 63 is compressed here. Due to the reduction in volume by inserting the piston 100 into the pump body 90, fluid located in the pump body 90 is discharged upward along the line shown in FIG. 8 through the through channel 101 of the piston 100, through the passage opening 61 of the second component 62, and deforms this elastic valve 201, which is attached in the space 40-60 between the first component 40 and the second component 60. This clears the passage channel 41 in the first component 40. As a result, fluid flows into the intermediate space 10-20 between the head part 10 and the elastic valve 20, which further releases the outlet opening 11 in the manner already illustrated in connection with FIGS. 3 and 4, so that the fluid is ultimately released to the environment.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of a pump head according to the invention, which is designed for lateral application.
  • the pump head is actuated by pressure on the first component 40.
  • Identical reference numerals were used here as in the preceding figures.
  • the pump head according to FIG. 9 also comprises an elastic valve 20, as shown in FIG. 1 or 2.
  • the pump head I according to FIG. 9 comprises a second elastic valve 201.
  • the mode of operation is identical to that of the pump head I, as described in FIGS. 7-9, only the way of the fluid flow through the pump head I is configured differently.
  • Figure 10 describes the pump head according to Figure 9 in the actuated state, the pressure point is described with the large arrow indicated above; the discharge of fluid through the discharge opening 11 with the small arrow.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pumpkopf (I) mit einem speziell ausgestalteten elastischen Ventil (20), das einen sicheren Verschluss des Pumpkopfes ermöglicht. Durch das Ventil ist ein sicheres Verschließen des Pumpkopfes gewährleistet. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Dosiervorrichtung, die beispielsweise als Quetschflasche, als Non-Airless-System oder als Airless-System ausgebildet sein kann, wobei die Dosiervorrichtung einen erfindungsgemäßen Pumpkopf umfasst.

Description

Pumpkopf sowie Dosiervorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pumpkopf mit einem speziell ausge stalteten elastischen Ventil, der einen sicheren Verschluss des Pumpkopfes ermöglicht. Durch das Ventil ist ein sicheres Verschließen des Pumpkopfes gewährleistet. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Dosiervorrich tung, die beispielsweise als Quetschflasche, als Non-Airless-System oder als Airless-System ausgebildet sein kann, wobei die Dosiervorrichtung einen er findungsgemäßen Pumpkopf umfasst.
Aus dem Stand der Technik sind Dosiersysteme bekannt, wie beispielsweise Quetschflaschen, Non-Airless-Systeme oder Airless-Systeme. Diese Systeme zeichnen sich durch eine portionsweise Dosierung von abzugebendem Fluid oder durch kontinuierliche Abgabe von Fluid bei Applikation eines entspre- chenden Drucks auf die Dosiervorrichtung aus.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Pumpkopf anzugeben, der die zuvor genannten Nachteile nicht aufweist. Der Pumpkopf soll zuverläs- sig dichtend schließen; ein leichtes Öffnen, auch nach längerem Stehen des Pumpkopfes sowie eine zuverlässige Abdichtung des Vorratsgefäßes bezüglich des Vorratsgefäßes bzw. des Pumpkopfes gegenüber der äußeren Umgebung soll gewährleistet sein. Des Weiteren soll der Pumpkopf eine hinreichend ein fache mechanische Bedienbarkeit aufweisen, so dass auf starke Federn und damit einhergehende große Bedienkräfte weitestgehend verzichtet werden kann. Zudem soll ein erfindungsgemäßer Pumpkopf eine geringere Tendenz zu Verklemmungen aufweisen.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Pumpkopfes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, hinsichtlich einer Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 40 gelöst. Die jeweiligen abhängigen Patentansprüche stellen dabei vorteilhafte Weiterbildungen dar.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit einen Pumpkopf für eine Dosiervor richtung zur dosierten Abgabe eines Fluids, umfassend
ein Kopfteil („head base") mit einer Austrittsöffnung für das abzugebende Fluid, wobei das Kopfteil eine innere Oberfläche aufweist,
ein elastisches Ventil, das eine der inneren Oberfläche des Kopfteils zuge wandte Oberfläche aufweist, wobei auf der Oberfläche mindestens eine um laufend um die Austrittsöffnung ausgebildete Dichtlippe ausgebildet ist, ein erstes Bauteil („liner"), das eine Durchtrittsöffnung für das abzugebende Fluid aufweist, über die ein Einströmen des Fluids zwischen Kopfteil und elas tischem Ventil unter Deformation des elastischen Ventils und/oder der min destens einen Dichtlippe und Ausbildung eines Zwischenraums zwischen der mindestens einen Dichtlippe und Kopfteil ermöglicht ist (Betätigungszustand), wobei Kopfteil und erstes Bauteil form- und kraftschlüssig unter Einschluss des elastischen Ventils zwischen Kopfteil und erstem Bauteil verbunden sind.
Im Lagerzustand wird die mindestens eine Dichtlippe des elastischen Ventils umlaufend um die Austrittsöffnung an die inneren Oberfläche des Kopfteils angepresst und dichtet somit den Zwischenraum gegenüber der Umgebung ab.
Der Pumpkopf gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst somit ein zwischen einem Kopfteil und einem (ersten) Bauteil eingeschlossenes elastisches Ventil, das an seiner dem Kopfteil zugewandten Oberfläche, mindestens eine, bevor zugt mehrere Dichtlippen aufweist. Die Dichtlippen ragen hierbei aus der dem Kopfteil zugewandten Oberfläche des elastischen Ventils heraus. Durch An druck des Ventils an das Kopfteil kann die Austrittsöffnung des Kopfteils von der Dichtlippe fluidisch dichtend um- und somit verschlossen werden. Die zwischen Kopfteil und erstem Bauteil angeordnete Dichtung ermöglicht somit eine Dichtung zwischen Kopfteil und Bauteil.
Der Zwischenraum wird hierbei dadurch gebildet, dass die im Lagerzustand mit der inneren Oberfläche des Kopfteils in Kontakt stehende mindestens eine Dichtlippe z.B. durch austretendes Fluid verdrängt und das Fluid somit einen Spalt bzw. Zwischenraum zwischen elastischem Ventil und der inneren Ober fläche ausbildet. Das Fluid kann dann durch den sich bildenden Spalt zwischen Ventil und innerer Oberfläche in Richtung der Auslassöffnung strömen.
Besonders vorteilhaft bei dem Pumpkopf gemäß der vorliegenden Erfindung ist hierbei, dass nicht die gesamte Oberfläche des Ventilkopfes auf dem Bau teil aufliegt, sondern nur ein im wesentlichen punktueller Kontakt zwischen den Dichtlippen und dem Kopfteil im Lagerzustand stattfindet. Eine wie ein gangs dargestellte Gefahr des Verklebens des elastischen Ventils mit dem Kopfteil wird aufgrund der limitierten Auflage- bzw. Kontaktfläche zwischen Ventil und Kopfteil minimiert. Aufgrund des punktuellen Anliegens des Ventils am Kopfteil über die Lippen kann auch die Federkraft, mit der das Ventil am Kopfteil angepresst wird, geringer ausfallen, so dass eine leichtere Bedienbar keit gegeben ist.
Aufgrund der reduzierten Kontaktfläche zwischen dem elastischen Ventil und dem Kopfteil aufgrund des Vorhandenseins von Dichtlippen ist der Anpress druck des Ventils auf das Kopfteil ebenso erhöht. Bei gleicher Andruckkraft, die beispielsweise durch eine das Ventil anders Kopfteil anpressende Feder erfolgen kann, ist aufgrund der minimierten Auflagefläche des Ventils am Kopfteil der Anpressdruck an der Kontaktstelle der Dichtlippen im Vergleich zu einer vollflächigen Auflage eines Ventilkopfes auf der inneren Oberfläche des Kopfteils maximiert. Hierdurch wird die Dichtwirkung des Ventils deutlich er höht. Das elastische Ventil ermöglicht somit eine besonders effiziente Abdichtung der Austrittsöffnung gegenüber der Umgebung. Durch diese Abdichtung kön nen von der Produktion herrührende Fertigungsfehler ausgeglichen werden, so dass auch bei nicht idealer geometrischer Ausgestaltung bzw. Anordnung sämtlicher Bestandteile des Pumpkopfes eine effiziente Abdichtung des inne ren Strömungsweges der zu dosierenden Flüssigkeit und/oder Gasen gewähr leistet ist.
Aufgrund der besseren Abdichtung ist das Risiko, dass ein ungewolltes Ein dringen von Bakterien oder sonstigen Verunreinigungen aus der äußeren Um gebung erfolgen kann, ebenso minimiert.
Die Sicherheit des erfindungsgemäßen Pumpkopfes ist somit deutlich erhöht.
Der Pumpkopf gemäß der vorliegenden Erfindung gewährleistet somit auch nach längerem Stehen - und einem dabei gegebenenfalls erfolgendem Ein trocknen des abzugebenden Fluids, das nach wie vor im Zwischenraum zwi schen Ventil und Kopfteil vorhanden sein könnte - eine vollständige Funkti onsweise des Pumpkopfes bei gleichzeitig verbesserter Dichtfunktion.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind somit das Kopfteil sowie das elasti sche Ventil mit Dichtlippen aufeinander abgestimmt. Aufgrund der Tatsache, dass das elastische Ventil zumindest bereichsweise elastisch ausgebildet ist, kann sich das Ventil beim Dosiervorgang verformen und einen Spalt bzw. Zwi schenraum freigeben, über den das Fluid in Richtung der Auslassöffnung strömen kann.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist insbesondere die Wandung des elastischen Ventils elastisch ausgebildet, wohingegen der Kopf starr oder ebenso flexibel ausgebildet sein kann und somit direkt an die Beschaffenheit der inneren Oberfläche des Kopfteils angepasst ist. Somit ist ein sicheres Ein greifen des Kopfes des elastischen Ventils mit den Dichtlippen in die innere Oberfläche des Kopfteils im Bereich der Austrittsöffnung gewährleistet.
Hierbei ist es, insbesondere von Vorteil, wenn die elastische Wandung min- destens eine Sollknickstelle aufweist, an der die elastische Wandung bei Über führen vom Lager- in den Betätigungszustand ab- bzw. einknickt.
Die elastische Wandung kann beispielsweise treppenförmig ausgestaltet sein und mindestens einen vertikalen und einen horizontalen Bereich (bzw. eine Fläche)aufweisen, wobei die Sollknickstelle insbesondere an einem Verbin dungspunkt des vertikalen und horizontalen Bereichs ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist zudem, wenn die elastische Wandung und/oder der Kopf aus einem elastisch verformbaren Material, insbesondere aus einem thermoplas tischen Kunststoff, Polyethylen, Polypropylen, Gummi und/oder Silicon, be vorzugt mit einer Dicke von 0,01 bis 2,0 mm, gebildet ist und/oder der Kopf massiv ausgebildet ist, wobei im Falle einer treppenförmigen Ausbildung der Wandung die mindestens einen horizontale Bereichs dünner ausgebildet ist als die mindestens einen vertikale Bereich aufweist, wobei insbesondere der mindestens eine vertikale Bereich eine Dicke von 0, 1 bis 2,0 mm, bevorzugt 0,2 bis 1,0 mm und/oder der mindestens eine horizontale Bereich eine Dicke von 0,01 bis 1,0 mm, bevorzugt 0,03 bis 0,5 mm aufweist.
Der Kopf des elastischen Ventils kann vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die elastische Wandung ausgebildet sein. Insbesondere sind Kopf und elastische Wandung einstückig ausgebildet und beispielsweise simultan durch ein Spritzgussverfahren hergestellt.
Das elastische Ventil weist vorzugsweise 1 bis 5 Dichtlippen, bevorzugt 2 bis 4 Dichtlippen auf, wobei bei einer Mehrzahl von vorhandenen Dichtlippen diese umlaufend umeinander ausgebildet sind. Die umlaufende Anordnung mehre rer Dichtlippen zueinander kann auch als konzentrische Anordnung der jewei ligen Dichtlippen beschrieben werden.
Vorteilhaft ist hierbei, wenn die mindestens eine Dichtlippe 0,01 bis 2 mm, bevorzugt 0,03 bis 1 mm aus Oberfläche des Ventilkopfes herausragt.
Weiter ist bevorzugt, dass das elastische Ventil mindestens eine erste Dicht lippe aufweist, die für den Fall, dass das elastische Ventil mehrere Dichtlippen aufweist, am nächsten von allen Dichtlippen an der Auslassöffnung angeord net ist. Diese erste Dichtlippe ist somit in unmittelbarer Nähe zur Auslassöff nung angeordnet. Die erste Dichtlippe schließt vorzugsweise mit der inneren Oberfläche einen Winkel Q ein, wobei bevorzugt gilt 1° < Q < 85°, weiter be vorzugt 5° < Q < 60°, besonders bevorzugt 10° < Q < 45°. Dieser Winkel Q stellt sicher, dass die erste Lippe bei Anpressen des Ventils an das Kopfteil einen tangentialen Druck erfährt und sich dabei ggf. verformt und an die Wandung des Kopfteils anschmiegt. Hierbei wird die Auflagefläche der Lippe an die Wandung vergrößert, so dass die Dichtwirkung verstärkt wird. Es kann da durch ebenso die Anpresskraft des Ventils an die Wandung des Kopfteils ver ringert werden, ohne dass dies zu Lasten der Dichtwirkung geht. Die Bedie nungsfreundlichkeit des Pumpkopfes wird somit ebenso verbessert.
Für den Fall, dass mehrere Dichtlippen vorhanden sind können auch die wei teren Dichtlippen gemäß der zuvor genannten Ausführungsform ausgebildet sein.
Die geometrische Ausgestaltung der Dichtlippen in Projektion auf die Aus trittsöffnung ist hierbei nicht beschränkt. Vorteilhaft ist jedoch, wenn der Um lauf der mindestens einen Dichtlippe um die Austrittsöffnung kreisförmig ist.
Vorzugsweise ist das elastische Ventil mit dem Bauteil fluidisch dicht verbun den.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verfügt das elastische Ventil über mindestens ein Fixierelement, über das das elastische Ventil mit mindes tens einem korrespondierendem Fixierelement des ersten Bauteils kraft schlüssig verbunden ist, wobei bevorzugt das Fixierelement des elastischen Ventils und das Fixierelement des ersten Bauteils als Einrastverbindung oder Schnappverbindung ausgebildet ist.
Weiter bevorzugt ist, wenn das erste Bauteil eine Wandung aufweist, die den Zwischenraum abschließt, wobei über die Durchtrittsöffnung eine fluidische Kommunikation des Zwischenraums mit einem vom Zwischenraum aus gese hen jenseits der Wandung liegenden Bereich ermöglicht ist. Gemäß dieser Ausführungsform können separate Bereiche innerhalb des Pumpkopfes ausgestaltet werden, über die ein sicheres Dosieren der Flüssig keit möglich ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Durchtrittsöffnung vom jenseits der Wandung liegenden Bereich unmittelbar durch die Wandung geführt ist und in den Bereich mündet, oder im jenseits der Wandung liegenden Bereich durch eine seitliche Wandung des ersten Bauteils durchgeführt wird, an einer äußeren Oberfläche des ersten Bauteils in einer Einkerbung, die vom Bauteil begrenzt werden kann, geführt wird, und im Bereich erneut durch die seitliche Wandung des ersten Bauteils geführt wird und in einem zwischen dem Ventilkopf und Kopfteil liegenden Bereich mündet.
Insbesondere die letztgenannte Möglichkeit, wonach eine Einkerbung in der äußeren Oberfläche des Bauteils vorgesehen ist, ermöglicht eine bevorzugte Führung des Fluids in den Zwischenraum zwischen dem Kopfteil und dem elastischen Ventil.
Insbesondere wird die Einkerbung an der äußeren Oberfläche des ersten Bau teils horizontal und/oder vertikal geführt.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass der Winkel, den die Durchtrittsöffnung mit einer Stelle der eine erneuten Durchführung durch die seitliche Wandung des ers ten Bauteils und einem Mittelpunkt des ersten Bauteils einschließt, von 10 bis 350 °, bevorzugt von 90 bis 270 °beträgt.
Besonders bevorzugt ist dabei, dass zwischen elastischem Ventil und erstem Bauteil ein Element, das eine Rückstellkraft auf das elastische Ventil auswirkt, angeordnet ist, wobei die Rückstellkraft bewirkt, dass der im Betätigungszu stand ausgebildete Zwischenraum unter Rückkehr in den Lagerzustand ge schlossen wird. Das Element ist insbesondere eine Feder.
Weiter vorteilhaft ist dabei, dass das erste Bauteil seinem dem elastischen Ventil abgewandten Ende mit einem (zweiten) Bauteil verbunden ist, über das der Pumpkopf mit einem Vorratsgefäß zur Bevorratung des abzugebenden Fluids verbindbar ist. Die Verbindung kann dabei unmittelbar oder mittelbar ausgebildet sein.
Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil mindestens ein Mittel zur sterilen Filtration eintre tender Luft vorhanden ist (non-airless System), insbesondere ein Bakterienfil ter, oder das erste Bauteil gegenüber dem zweiten Bauteil hermetisch dich tend ausgebildet ist (airless System).
Das mindestens eine Mittel zur sterilen Filtration eintretender Luft weist be vorzugt mindestens einen Durchgangskanal für das Fluid auf, wobei das min destens eine Mittel so im Pumpkopf angeordnet ist, dass der Durchgangskanal in die Durchtrittsöffnung des ersten Bauteils mündet.
Der für Non-Airless-Systeme ausgebildete Pumpkopf kann dabei insbesondere bei Quetschflaschen oder entsprechenden Dosiervorrichtungen mit Pumpkopf angewandt werden.
Bei Quetschflaschen findet dabei eine passive Betätigung des Pumpkopfes statt, da der fluidische Druck durch Betätigung der mit dem Pumpkopf ver bundenen Quetschflasche erfolgt.
Hierbei kann das erste Bauteil gegenüber dem zweiten Bauteil fixiert sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere für Dosiervorrichtungen, die eine Quetschflasche umfassen, vorteilhaft.
Im Falle von Dosiersystemen, bei denen Druck durch die Betätigung des Pumpkopfes selbst ausgebildet wird, findet eine aktive Betätigung des Pump kopfes statt. Derartige Pumpköpfe können sowohl für Airless- als auch für Non-Airless-Dosiersysteme ausgebildet sein.
Bei derartigen Systemen ist es bevorzugt, wenn das erste Bauteil gegenüber dem zweiten Bauteil beweglich ausgebildet ist, wobei zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil mindestens ein Mittel, das eine Rückstell kraft auf das erste Bauteil ausübt, angeordnet ist, wobei das Bauteil bevorzugt eine Feder ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere für aktiv zu betreibende Pumpköpfe von Vorteil, hierbei kann durch Bewegung der einzelnen ersten und zweiten Bauteile ein Druck auf das zu dosierende Fluid ausgeübt werden.
Eine weitere vorzugsweise Ausführungsform sieht vor, dass das Pumpgehäuse einen bodenseitigen Einlass umfasst, der bevorzugt mittels eines Ventils, ins besondere eines Scheibenventils oder Kugelventils während des Betätigungs vorgangs verschließbar und bei Überführen des Pumpkopfes vom Betäti gungszustand in den Lagerzustand geöffnet werden kann. Eine derartige Aus führungsform ist insbesondere bei aktive betätigbaren Airless- und/oder Non- Airless-Pumpköpfen bevorzugt.
Bei Überführen des Pumpkopfes vom Betätigungszustand in den Lagerzustand strömt hierbei in einem Vorratsgefäß bevorratete Flüssigkeit durch Öffnen des Ventils in das Pumpgehäuse nach.
Am bodenseitigen Einlass des Pumpgehäuses kann zudem ein Steigrohr ange ordnet sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Non-Airless- Systemen mit aktiv betätigbarem Pumpkopf von Vorteil. Für den Fall, dass es sich um ein Airless-System handelt, ist ein Steigrohr bei aktiv betreibbaren Pumpköpfen ggfs, nicht notwendig.
Eine weitere bevorzugte Variante des Pumpkopfes sieht vor, dass bei Verbin dung des Pumpkopfes über das zweite Bauteil mit dem Vorratsgefäß eine Dichtung zwischen zweitem Bauteil und dem Vorratsgefäß, oder über die Pumpkammer mit dem Vorratsgefäß eine Dichtung zwischen Pumpkammer und dem Vorratsgefäß angeordnet ist.
Weiter bevorzugt ist der erfindungsgemäße Pumpkopf derart ausgestaltet, dass zwischen erstem Bauteil und zweitem Bauteil ein zweites elastisches Ventil angeordnet ist, das den Durchlasskanal des Bauteils in einem Lagerzu stand verschließt und in einem Betriebszustand durch Deformation freigibt.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass das zweite Ventil einen in Projektion auf den Durchlasskanal einen den Durchlasskanal verschließenden Grundkörper mit mindestens einer in Projektion auf den Durchlasskanal außerhalb des Durchlasskanal angeordneten Durchtrittsöffnung, insbesondere zwei gegen überliegend angeordnete Durchtrittsöffnungen.
Bei dieser Ausführungsform ist insbesondere vorgesehen, die mindestens eine Durchtrittsöffnung, insbesondere die zwei gegenüberliegend angeordneten Durchtrittsöffnungen als kreissegmentartige Ausnehmungen im Grundkörper ausgebildet sind. Bei Verformung des zweiten Ventils beim Dosiervorgang kann somit abzugebendes Fluid durch die dann durch die Deformation freige gebenen kreissegmentartigen Ausnehmungen durchtreten, während der Grundkörper im Lagezustand der Durchlasskanal verschließt.
Bevorzugt ist weiterhin, dass der Grundkörper an der dem ersten Bauteil zu gewandten Seite ein Führungselement und/oder Stopper, der die Ventilumforung begrenzt, z.B. einen Zapfen aufweist, das mit einem korres pondierenden Führungselement des ersten Bauteils, z.B. einen den Zapfen aufnehmende Ausnehmung, bei Freigabe des Durchlasskanals zusammen wirkt. Beim Ausbringen der Flüssigkeit wird das Ventil verformt, und damit geöffnet. Die Umformung des Ventils darf nicht beliebig weit gehen, damit eine Rückformung nach Flüssigkeitsausbringung in die ursprüngliche Form noch möglich ist. Das Führungselement verhindert somit das komplette Umspülpen des Ventils.
Insbesondere das zweite Bauteil kann mindestens ein Betätigungsmittel, ins besondere eine Auskragung umfassen.
Für den Fall, dass der Pumpkopf zur aktiven Abgabe eines Fluids, beispielswei se durch Betätigen ausgebildet ist, ist das zweite Bauteil bevorzugt mittelbar mit einem Vorratsgefäß verbindbar, wobei der Pumpkopf zusätzlich
einen zylindrischen Pumpenkörper (80), der einen ersten in Richtung des Vorratsgefäßes offenen hohlzylindrischen Pumpenkörperabschnitt und einen zweiten in Richtung zweiten Bauteils offenen hohlzylindrischen Pum penkörperabschnitts umfasst,
einen an beiden Enden offenen inneren Hohlzylinder (90), der am ers ten Pumpenkörperabschnitt befestigbar bzw. befestigt ist und konzentrisch zu diesem angeordnet ist, einen einen durchgehenden Kanal aufweisenden Kolben, der konzentrisch im Pumpenkörper und im inneren Hohlzylinder beweglich gelagert ist, und mit einer inneren Wandung des inneren Hohlzylinders dichtend ausgebildet ist, wobei das zweite Bauteil mit dem Pumpenkörper verbindbar bzw. ver bundenen und gegenüber dem Pumpenkörper beweglich gelagert ist, und der durchgehende Kanal in den Durchlasskanal mündet.
Bei der zuvor genannten Ausführungsform ist es insbesondere bevorzug, wenn das zweite Bauteil eine Aussparung zur Aufnahme eines oberen Endes des Kolbens aufweist.
Bevorzugt ist zwischen zweitem Bauteil und Pumpenkörper ein Element ange ordnet ist, das auf das Bauteil während und/oder nach einer Betätigung eine Rückstellkraft ausübt, insbesondere ein Federelement.
Weiterhin kann der erste Pumpenkörperabschnitt eine Vorrichtung zur Befes tigung des Pumpkopfes am Vorratsgefäß aufweisen.
Bevorzugt ist weiterhin, im Bereich des ersten Pumpenkörperabschnitts eine Dichtung anordenbar bzw. angeordnet ist, die das Vorratsgefäß gegenüber der dem Pumpkopf abdichtet.
Hierbei ist es weiterhin von Vorteil, wenn am in Richtung des Vorratsbehält nisses offenen Ende des inneren Hohlzylinders ein Steigrohr anordenbar bzw. angeordnet ist.
Zudem kann vorgesehen sein, dass zwischen der Außenseite des Kolbens und der Innenseite des zweiten Pumpenkörperabschnitts am Inneren des zweiten Pumpenkörperabschnitts ein Dichtelement zur Abdichtung des Kolbens anor denbar bzw. angeordnet ist.
Bevorzugt kann das Kopfteil ein antibakterielles Material, bevorzugt Metalle oder Metallionen, insbesondere Silberpartikel oder Silberionen beinhalten. Insbesondere ist das Kopfteil im Spritzgussverfahren herstellbar, hierbei kann beispielsweise ein antibakterielles Material direkt mit dem thermoplastischen Material, das zum Herstellen des Spritzgussteils verwendet wird, compoundiert werden.
Die Erfindung betrifft zudem eine Dosiervorrichtung, die einen wie voranste hend beschriebenen Pumpkopf umfasst. Der Pumpkopf ist dabei mit einem Vorratsgefäß verbunden.
Bevorzugt kann das Vorratsgefäß als Quetschflasche oder als formfester Be hälter ausgebildet sein.
Ebenso ist es möglich, dass das Vorratsgefäß einen Innenbeutel, der gegen über dem Pumpkopf hermetisch abgedichtet ist, umfasst, wobei der Innen beutel insbesondere als Faltenbalg ausgebildet ist.
Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für Airless-Systeme.
Die Dosiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich zur Be vorratung sowohl von Konservierungsmittel enthaltenden Fluiden bzw. Lö sungen, insbesondere jedoch zur Bevorratung von Konservierungsmittel frei en Fluiden bzw. Lösungen.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher be schrieben, ohne die Erfindung auf die speziell dargestellten Ausführungsfor men zu beschränken.
Hierbei zeigen:
Figur 1 ein elastisches Ventil im Querschnitt, das in einem erfindungs gemäßen Pumpkopf (in Figur 1 nicht dargestellt) zur Anwen dung kommt,
Figur 2 eine weitere Ausführungsform eines elastischen Ventils in ver schiedenen perspektivischen Darstellungen, das in einem erfin dungsgemäßen Pumpkopf (in Figur 2 nicht dargestellt) zur An wendung kommt
Figur 3 eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Pump kopfs,
Figur 4 einen erfindungsgemäßen Pumpkopf nach Figur 3, der auf einer Quetschflasche angebracht ist,
Figur 5 eine Explosionszeichnung eines weiteren erfindungsgemäßen
Pumpkopfs, der als aktiver Pumpkopf ausgestaltet ist,
Figur 6 verschiedene perspektivische Ansichten des elastischen Ventils
201 in Figur 5,
Figur 7 den in Figur 5 als Explosionszeichnung dargestellten erfin dungsgemäßen Pumpkopf in zusammengebauter Form
Figur 8 den in Figur 7 dargestellten Pumpkopf im Betätigungszustand
Figur 9 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Pumpkopfs zur seitlichen Ausbringung des Fluids, sowie
Figur 10 den in Figur 9 dargestellten Pumpkopf im Betätigungszustand
Figur 1 zeigt ein elastisches Ventil 20 im Querschnitt, das in einem erfindungs gemäßen Pumpkopf (in Figur 1 nicht dargestellt) zur Anwendung kommt. Das elastische Ventil 20 verfügt dabei über einen Kopf 21a sowie eine elastische Wandung 21b. Die elastische Wandung 21b ist dabei treppenförmig ausgebil det und weist horizontale und vertikale Bereiche auf, die die Treppe bilden. Eine Sollknickstelle 24 ist dabei dort ausgebildet, wo ein vertikaler und hori zontaler Abschnitt der elastischen Wandung 21b zusammenlaufen. Die Dicke der vertikalen Wanderung (Bezugszeichen V) ist hierbei größer bemessen als die Dicke der horizontalen Wanderung (Bezugszeichen H). Der Kopf der Wan dung verfügt über eine äußere Oberfläche 22, an der im beispielhaften Fall des Ventils 20 gemäß Figur 1 vier konzentrisch angeordnete Dichtlippen L an gebracht sind. Die Dichtlippen L ragen dabei aus der Oberfläche 22 des Kopfes 21a des elastischen Ventils 20 hervor. Die Oberfläche 22 kann ebenso über ein Ventilkopfelement 25 verfügen, das in die Austrittsöffnung 11 des Kopfteils (in Figur 1 nicht dargestellt) eingreifen kann. Das Element dient dazu das Restvo lumen im Auslassbereich zu reduzieren. Im verschlossenen Zustand wird somit durch das elastische Ventil 20 die Auslassöffnung dadurch verschlossen, dass der Innenraum des Pumpkopfes durch Andrücken der Dichtlippen L auf die Wanderung 12 des Kopfteils 10 gegenüber der Umgebung abgeschlossen wird. Der Kopf 21a des Ventils 20 kann dabei massiv ausgebildet sein, die elas tische Wandung 21b als schlauchförmige Wandung an den Kopf 21a angefügt sein. Das komplett elastische Ventil 20 kann einstückig im Spritzgussverfahren hergestellt werden. An der elastischen Wandung 21b sind Fixierelemente 23, beispielsweise eine umlaufende Feder vorhanden. Die Funktionsweise und die Verwendung des in Figur 1 dargestellten elastischen Ventils werden in Figur 2 bzw. 3 näher erläutert.
Figur 2a zeigt verschiedene perspektivische Darstellungen eines elastischen Ventils 20, das im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß Figur 1 ent spricht. Figur 2, Perspektive a) zeigt - wie auch schon Figur 1 - einen Schnitt durch das elastische Ventil. Das elastische Ventil ist dabei identisch ausgestal tet wie das in Figur 1 dargestellte Ventil. Die perspektivische Darstellung b) zeigt eine Aufsicht auf das Ventil 20 von oben. In der gewählten Darstellung erfolgt ein Blick auf die Wandung 21a und die elastische Wandung 21b. Er sichtlich ist, dass die vier Lippen L konzentrisch um das Ventilkopfelement 25 angeordnet sind und im Bereich des Kopfes 21a ausgeführt sind. Die perspek tivische Darstellung c) ist insofern identisch mit der in der perspektivischen Darstellung a) gezeigten Ausführung, allerdings ist das Ventil 20 in der per spektivischen Darstellung c) im Betriebszustand gezeigt. Erkennbar ist, dass ein Abtauchen des Kopfteils 21a über Verformung der elastischen Wandung 21b, insbesondere an der Sollknickstelle 24 erfolgt. Die Verformung ist über die beiden horizontalen Linien, die die vertikale Position des Ventilkopfele mentes 25 darstellen, verdeutlicht.
Figur 2b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Ventil 20 und das Zu sammenwirken des elastischen Ventils 20 mitsamt den Lippen L mit der inne ren Oberfläche 12 des Kopfteils 10. Dargestellt sind die ersten beiden Lippen LI und L2 des Ventils 20. Im beispielhaften Fall ist die erste Lippe LI derart ausgebildet, dass der Anstellwinkel Q mit der inneren Oberfläche 12 des Bau teils 10 einen spitzen Winkel z.B. 10°-45°, einschließt. Somit ist sichergestellt, dass die Dichtlippen L sich stets richtig an die innere Oberfläche 12 des Kopf teils 10 anschmiegen. Durch die teilweise Verformung beim Anpressen wird die Auflagefläche der Lippe an die Wandung 12 des Kopfteils vergrößert, so dass sich die Dichtwirkung erhöht.
Figur 2c zeigt einen derartigen Zusammenbau beispielhaft. Dargestellt ist das Zusammenwirken des Kopfteils 10 mit dem elastischen Ventil 20. Auf der lin ken Seite der Figur 2c (links vom vertikalen Strich) ist das Ventil im Verschluss zustand dargestellt. Hierbei werden die Lippen L an die innere Wandung 12 des Kopfteils 10 angepresst. Aufgrund der in Figur 2b dargestellten Geometrie der Lippen findet hierbei eine Verkrümmung der elastischen Lippen L statt, sodass ein sicherer Verschluss gewährleistet ist.
Rechts des vertikalen Strichs ist die hypothetische Ausgestaltung der Lippen dargestellt. Erkennbar ist das gewisse Spiel, das zur Verformung der Lippen, wie links dargestellt, beiträgt.
Figur 3 zeigt eine Explosionszeichnung eines Pumpkopfs I, der insbesondere als Dosierkopf für eine Quetschflasche geeignet ist. Der Pumpkopf I umfasst dabei ein Kopfteil 10 mit einer Auslassöffnung 11, die bevorzugt zur tropfen förmigen Abgabe von Fluiden ausgebildet sein kann. Ebenso ist es jedoch möglich, die Auslassöffnung so auszugestalten, dass ein Sprühnebel bei der Abgabe des Fluids erzeugbar ist. Das Kopfteil 10 sitzt dabei direkt auf einem Bauteil 40 auf und ist mit diesem form- und kraftschlüssig verbunden. Das Kopfteil 10 weist dabei eine innere Aussparung auf, die eine innere Oberflä che 12 aufweist. Zwischen Kopfteil 10 und Bauteil 40 ist das in Figur 1 be schriebene elastische Ventil 20 angeordnet, das einen Kopf 21a und eine elas tische Wandung 21b aufweist. Über die Fixierelemente 23 ist das elastische Ventil 20 am Bauteil 40 fixiert. Hierzu werden die Fixierelemente 23 in korres pondierende Fixierelemente 43, beispielsweise eine umlaufende Nut, des Bauteils 40 eingerastet. Das Bauteil 40 weist eine Wandung 42 auf, die baulich den Pumpkopf I in einen oberen Teil (der Teil, der das Kopfteil 10 und das elastische Ventil 20 umfasst) und einen unteren Teil (unterhalb der Wandung 42) trennt. Unterhalb der Wandung 42 des Bauteils 40 ist ein Bauteil 60 einge fügt, das formschlüssig mit dem Bauteil 40 verbindbar ist. Zwischen Bauteil 60 und Bauteil 40 resultiert ein Zwischenraum 40-60. Das Bauteil 40 weist dabei eine Durchlassöffnung 41 auf, die im beispielhaften, in Figur 1 dargestellten Fall derart ausgebildet ist, dass im unteren Teil des Bauteils 40 (auf Höhe des Zwischenraumes 40-60) die Durchlassöffnung 41 durch die Wandung 44 des Bauteils 40 durchgeführt ist und dort in einer (nicht dargestellten) Kerbe oder Rille auf der äußeren Oberfläche des Bauteils 40 horizontal herum um das Bauteil 40 geführt ist. Die Kerbe kommuniziert dabei mit einem in Figur 3 nicht dargestellten, nach oben führenden Kanal, durch den das Fluid in Rich tung des Ventils 20 bzw. des Kopfteils 10 führbar ist. Der auf der Oberfläche des Bauteils 40 geführte Kanal wird dabei vom aufgesteckten Kopfteil 10 be grenzt und abgeschlossen. Das zum Anschluss an eine Vorratsflasche II ausgelegte Bauteil 60 verfügt über einen Durchgangskanal 61 für abzugebendes Fluid. Das Bauteil 60 wird dabei soweit ins Bauteil 40 eingesteckt, dass die Wandung 62 nicht direkt mit der Wandung 42 des Bauteils 40 abschließt, sondern ein zwischenbleibender Be reich 40-60 erhalten bleibt (siehe hierzu auch Figur 4). Im beispielhaften Fall des Pumpkopfes I nach Figur 3 ist zwischen Bauteil 40 und Bauteil 60 ein bak terienfilterndes Material 50, über das ein Luftaustausch des innenliegenden Bereichs des Pumpkopfes mit der Umgebung möglich ist, angebracht. Der Bakterienfilter 50 verfügt dabei über einen Durchgangskanal 51, der in De ckung mit der Durchgangsöffnung 41 des Bauteils 40 angeordnet wird. Somit kann ein zu dosierendes Fluid durch den Durchgangskanal 61 des Bauteils 60, weiter durch den Durchgangskanal 51 des Bakterienfilters 50 (er im oberen Bereich des Bakterienfilterns horizontal verläuft) und weiter durch die Durch gangsöffnung 41 des Bauteils 40 strömen und über die (nicht dargestellte) Kerbe auf der äußeren Oberfläche des Bauteils 40 dem nach oben führenden Kanal (nicht dargestellt) zugeführt werden. Zudem kann der Pumpkopf über ein Dichtungselement verfügen (nicht dargestellt), über das ein abdichtendes Anbringen des Pumpkopfes I auf einem in Figur 3 nicht dargestellten Vorrats gefäß II möglich ist.
Figur 4 zeigt einen Pumpkopf I nach Figur 3, der auf einem Vorratsgefäß II, im Falle der Figur 4 einer Quetschflasche, dargestellt ist. Hierbei wurden die glei chen Bezugszeichen wie in Figur 3 dargestellt verwendet. Die Quetschflasche II ist dabei nicht vollständig abgebildet. Sie besteht ebenso aus einem elasti schen Material und kann durch Druck auf die Seitenwandungen betätigt wer den. Zur Dosierung wird dabei die Dosiervorrichtung kopfüber gehalten, so dass das Fluid in den Durchgangskanal 61 eintreten kann. Bei Druck auf die Quetschflasche II wird das Fluid in den Pumpkopf I eingepresst. In Figur 4 ist mit dem Pfeil X, der durch den Durchtrittskanal 61 des Bauteils 60, durch den Zwischenbereich 40-60 zwischen Bauteil 60 und Bauteil 40, durch die Durchtrittsöffnung 41, durch den Zwischenraum 10-20, der sich bei Betäti gung der Dosiervorrichtung gemäß Figur 4 ergibt, und schließlich in Richtung der Auslassöffnung 11 der Weg des Fluids aus dem Vorratsbehältnis II Rich tung Auslassöffnung 11 angedeutet. Der Zwischenraum 10-20 bildet sich da durch, dass das abzugebende Fluid durch den Betätigungsdruck auf die Quetschflasche II unter Verformung des elastischen Ventils 20 zwischen die Kontaktstelle der Dichtlippen L und der innenliegenden Wandung 12 des Kopfteil 10 durchgepresst wird. Der sich durch Verformung des Ventils 20 ausbildende Spalt ist ausreichend, dass die Dichtlippen eine Strömungspassa ge in Richtung der Auslassöffnung 11 freigeben. Durch die Verformung des elastischen Ventils 20 ist ebenso gewährleistet, dass die Austrittsöffnung 11 freigegeben wird, sodass das abzugebenden Fluid aus der Auslassöffnung 11 austreten kann.
Eine Ausgestaltung als aktiver Pumpkopf, der eine Abgabe eines Fluids unter Betätigung des Pumpkopfes (und nicht der Quetschflasche) ermöglicht und/oder eine Ausgestaltung als selbst dosierende Dosiervorrichtung ist ebenso möglich. Diesbezüglich wird auf die internationale Patentanmeldung WO 2018/010890 Al und insbesondere die in den darin enthaltenen Figuren dargestellten Ausführungsformen verwiesen.
Entsprechende aktive Ausgestaltungsformen eines erfindungsgemäßen Pumpkopfs werden im Nachfolgenden beispielhaft dargestellt.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pump kopfs I, der als aktiver Pumpkopf ausgebildet ist und somit betätigt werden kann. Die Bezugszeichen gemäß Figur 5 (wie auch den weiteren, nachfolgend diskutierten Figuren) sind dabei identisch, wie in Figuren 3 bzw. 4 und be zeichnen identische Bauteile. Die Definitionen der Bezugszeichen wird im Zu sammenhang mit den Figuren 5 sowie den nachfolgenden Figuren nicht er neut wiederholt, bereits zu Figuren 3 bzw. 4 Gesagtes gilt hierbei uneinge schränkt, auch für die nachfolgend beschriebenen Figuren.
Der Pumpkopf I ist dabei, was das Kopfteil 10 und das erste Bauteil 40 anbe langt, identisch ausgestaltet, wie der Pumpkopf gemäß Figur 3. Zwischen Kopfteil 10 und Bauteil 40 ist dabei ein elastisches Ventil 20, wie in Figur 2 dargestellt (also 4 konzentrische Lippen L umfassend) eingebracht. Zwischen erstem Bauteil 40 und zweitem Bauteil 60 ist zusätzlich ein weiteres elasti sches Ventil 201eingebracht. Zusätzlich umfasst das zweite Bauteil 60 eine Auskragung 62 mittels der der Pumpkopf betätigt werden kann, d.h. von ei nem Benutzer beispielsweise nach unten gedrückt werden kann. In das zweite Bauteil 60 ist zudem ein weiteres elastisches Ventil 201 eingebracht, das nach folgend näher beschrieben wird. Das Ventil 201 weist dabei ein Führungsele ment 204, im beispielhaften Falle der Figur 5 einen Zapfen auf, der in ein kor respondierendes Führungselement 47 des ersten Bauteils 40, im beispielhaf ten Falle der Figur 5 eine entsprechende Ausnehmung, eingreifen kann. Das elastische Ventil 201 gibt dabei den Durchlasskanal 61 des zweiten Bauteils 60 im Betätigungszustand des Pumpkopfs I frei.
Das zweite Bauteil 60 weist im Falle des Pumpkopfs I gemäß Figur 5 eine Aus kragung 62 auf, mittels der der Pumpkopf betätigt werden kann.
Zudem umfasst der Pumpkopf I gemäß Figur 5 einen zylindrischen Pumpen körper 80, der von unten in das zweite Bauteil 60 eingreifen kann. Zwischen zweitem Bauteil 60 und dem zylindrischen Pumpenkörper 80 ist zudem eine Feder 63 ausgebildet, die nach Betätigen des Pumpkopfs I das zweite Bauteil 60 und den zylindrischen Pumpenkörper 80 wieder voneinander lösen und den Pumpkopf I somit wieder in den Lagerzustand überführen kann.
Der zylindrische Pumpenkörper weist eine zentrale Durchführungsöffnung auf, in die ein Kolben 100 mit einem korrespondierenden durchgehenden Ka nal 101 eingeführt werden kann. Der durchgehende Kanal ist dabei mit dem Durchlasskanal 61 des Bauteils 60 in Deckung angeordnet. Der Kolben 100 kann von einer Aufnahmeöffnung bzw. -aussparung 64 des zweiten Bauteils 60 aufgenommen werden.
Der zylindrische Pumpenkörper 80 verfügt über einen oberen Pumpenkörper abschnitt 81 sowie einen unteren Pumpenkörperabschnitt 82, die beide hohl zylindrisch ausgebildet sind und den zylindrischen Pumpenkörper zweiteilen.
Der Kolben 100 ist hierbei in einem Pumpenkörper 90 beweglich gelagert und kann durch die Verlagerung des Volumens der Aufnahmeöffnung des Pum penkörpers verkleinern und somit Flüssigkeit durch den durchgehenden Kanal in Richtung Auslassöffnung 11 pressen. Der Pumpenkörper 90 verfügt ferner über ein bodenseitiges Ventil 95, das die Einlassöffnung bei Dosiervorgang verschließen kann. Zudem kann zur verdichtenden Verbindung des Pump kopfs I mit dem Vorratsgefäß II (in Figur 5 nicht dargestellt) eine Dichtung (nicht dargestellt) zwischen Pumpkopf I und Vorratsgefäß II eingebracht sein.
Figur 6 zeigt verschiedene perspektivische Ansichten des zweiten elastischen Ventils201, das beim Pumpkopf gemäß Figur 5 zwischen erstem Bauteil 40 und zweitem Bauteil 60 eingebracht ist. Die Perspektive a) zeigt eine seitliche Projektion des Ventils 201. Das Ventil umfasst dabei einen Grundkörper 202, der derart ausgebildet ist, dass in einem Verschlusszustand die Durchtrittsöffnung 61 des zweiten Bauteils 60 durch Auflage verschlossen ist. Dargestellt ist ebenso das Führungselement 204, das eine sichere Bewegung des zweiten Ventils im Betätigungszustand in Richtung des ersten Bauteils 40 gewährleistet. Die in Perspektive b) abgebildete Darstellung zeigt eine Auf sicht auf das Ventil 201 von oben. Ersichtlich sind zwei kreissegmentartige Aussparungen 203, die bei Freigabe der Durchtrittsöffnung 61 des zweiten Bauteils 60 durch das Ventil 201 es ermöglichen, dass abzugebendes Fluid den Grundkörper 202 des Ventils 201 umspült und somit in Richtung des ersten Bauteils 40 geführt werden kann. Perspektive c) zeigt eine weitere seitliche Projektion des Ventils 201, ausgehend von der Darstellung aus der Perspekti ve b). Die Perspektive d) zeigt die Deformation des Ventils 201 während eines Betätigungsvorgangs. Die in Perspektive d) abgebildete Darstellung stellt ei nen Schnitt durch das Ventil 201 dar. Ersichtlich ist die Deformation des elasti schen Ventils 201 im Betätigungszustand. Es erfolgt eine Deformation des Ventils (und aufgrund der Festlegung des Ventils 201 durch das erste Bauteil 40) nach oben, wodurch die Durchtrittsöffnung 61 des zweiten Bauteils 60 freigegeben wird. Die Deformation des Ventils ist durch die beiden horizonta len Linien, die das untere Ende des Ventils 201 sowie die beiden Pfeile, darge stellt.
Figur 7 zeigt den Pumpkopf gemäß Figur 5 in zusammengebautem Zustand. Der Pumpkopf I ist zusätzlich auf ein Vorratsgefäß II aufgebracht, das in sei nem Inneren einen Faltenbalg 105 aufweist, in dem abzugebendes Fluid ein gebracht ist. Bezüglich der Bedeutung der insoweit identischen Bezugszeichen wird hierzu auch die Ausführung gemäß Figur 5 verwiesen. Figur 7 zeigt dem Pumpkopf I in einem Lagerzustand.
Figur 8 zeigt den Pumpkopf gemäß Figur 7 im Betätigungszustand. Der Betäti gungszustand wird dadurch erreicht, dass ein Benutzer auf die Auskragung 62 drückt und somit das zweite Bauteil inklusive dem Kolben 100 nach unten drückt. Der Bewegungsvorgang ist durch die beiden Pfeile dargestellt. Der Federpaket 63 wird hierbei komprimiert. Aufgrund der Volumenverkleinerung durch Einschub des Kolbens 100 in den Pumpenkörper 90 wird im Pumpen körper 90 befindliches Fluid entlang der in Figur 8 dargestellten Linie durch den durchgehenden Kanal 101 des Kolbens 100, durch die Durchtrittsöffnung 61 des zweiten Bauteils 62 nach oben abgegeben und verformt hierbei das elastische Ventil 201, das im Zwischenraum 40-60 zwischen erstem Bauteil 40 und zweitem Bauteil 60 angebracht ist. Dadurch wird der Durchtrittskanal 41 im ersten Bauteil 40 freigegeben. Hierdurch strömt Fluid in den Zwischenraum 10-20 zwischen Kopfteil 10 und elastischem Ventil 20 ein, das weiter auf die bereits im Zusammenhang mit Figuren 3 und 4 dargestellte Weise die Aus trittsöffnung 11 freigibt, sodass das Fluid letztendlich an die Umgebung frei gegeben wird.
Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pump kopfs, der zur seitliche Ausbringung ausgebildet ist. Die Betätigung des Pump kopfs erfolgt dabei durch Druck auf das erste Bauteil 40. Es wurden hierbei identische Bezugszeichen verwendet, wie in den voranstehenden Figuren. Auch der Pumpkopf gemäß Figur 9 umfasst dabei ein elastisches Ventil 20, wie in Figur 1 oder Figur 2 dargestellt. Zudem umfasst der Pumpkopf I gemäß Fi gur 9 ein zweites elastisches Ventil 201. Die Funktionsweise ist dabei identisch mit dem Pumpkopf I, wie in den Figuren 7 - 9 beschrieben, lediglich der Weg der Fluidführung durch den Pumpkopf I ist dabei unterschiedlich ausgestaltet.
Figur 10 beschreibt den vom Pumpkopf gemäß Figur 9 im Betätigungszustand, der Druckpunkt ist mit dem oben angegebenen großen Pfeil beschrieben; der Austrag von Fluid durch die Austragsöffnung 11 mit dem kleinen Pfeil.

Claims

Patentansprüche
1. Pumpkopf (I) für eine Dosiervorrichtung zur dosierten Abgabe eines Fluids, umfassend
ein Kopfteil (10) („head base") mit einer Austrittsöffnung (11) für das abzugebende Fluid, wobei das Kopfteil (10) eine innere Oberfläche (12) aufweist,
ein elastisches Ventil (20), das eine der inneren Oberfläche (12) des Kopfteils (10) zugewandte Oberfläche (22) aufweist, wobei auf der Oberfläche mindestens eine umlaufend um die Austrittsöffnung (11) ausgebildete Dichtlippe (L) ausgebildet ist,
ein erstes Bauteil (40) („liner"), das eine Durchtrittsöffnung (41) für das abzugebende Fluid aufweist, über die ein Einströmen des Fluids zwi schen Kopfteil (10) und elastischem Ventil (20) unter Deformation des elastischen Ventils (20) und/oder der mindestens einen Dichtlippe (L) und Ausbildung eines Zwischenraums (10-20) zwischen der mindestens einen Dichtlippe (L) und Kopfteil (10) ermöglicht ist (Betätigungszu stand),
wobei Kopfteil (10) und erstes Bauteil (40) form- und kraftschlüssig un ter Einschluss des elastischen Ventils (20) zwischen Kopfteil (10) und erstem Bauteil (40) verbunden sind.
2. Pumpkopf (I) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elas tische Ventil einen Kopf (21a) und eine elastische Wandung (21b) um fasst.
3. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass die elastische Wandung (21b) mindestens eine Sollknickstelle (24) aufweist, an der die elastische Wandung (21b) bei Überführen vom Lager- in den Betätigungszustand ab- bzw. einknickt.
4. Pumpkopf (I) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die elastische Wandung (21b) treppen förmig ausgestaltet ist und mindestens eine vertikalen (V) und eine ho rizontalen (H) Bereich aufweist.
5. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass die Sollknickstelle (24) insbesondere an einem Verbindungs punkt des vertikalen (V) und horizontalen (H) Bereichs ausgebildet ist.
6. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeich net, dass die elastische Wandung (21b) aus einem elastisch verformba ren Material gebildet ist und/oder der Kopf (21a) massiv ausgebildet ist, wobei im Falle einer treppenförmigen Ausbildung der Wandung (21b) der mindestens eine horizontale Bereich (H) dünner ausgebildet ist als der mindestens eine vertikale Bereich (V).
7. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass die elastische Wandung (21b) und/oder der Kopf (21a) aus einem thermoplastischen Kunststoff, Polyethylen, Polypropylen, Gummi und/oder Silicon gebildet ist.
8. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeich net, dass die die elastische Wandung (21b) eine Dicke von 0,01 bis 2,0 mm aufweist.
9. Pumpkopf (I) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass im Falle einer treppenförmigen Ausbildung der Wandung (21b) der mindestens eine horizontale Bereich (H) dün ner ausgebildet ist als der mindestens eine vertikale Bereich (V), wobei der mindestens eine vertikale Bereich (V) eine Dicke von 0,1 bis 2,0 mm, bevorzugt 0,2bis 1,0mm und/oder der mindestens eine horizonta le Bereich (H) eine Dicke von 0,01 bis 1,0 mm, bevorzugt 0,03 bis 0,5 mm aufweist.
10. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeich net, dass Kopf (21a) und elastische Wandung (21b) einstückig ausge- bildet sind und insbesondere simultan durch ein Spritzgussverfahren hergestellt sind.
11. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Ventil (20) 1 bis 5 Dichtlippen (L), bevorzugt 2 bis 4Dichtlippen (L) aufweist, wobei bei einer Mehrzahl von vorhandenen Dichtlippen (L) diese umlaufend umeinander ausge bildet sind.
12. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichtlippe (L) 0,01 bis 2 mm, bevorzugt 0,03 bis 1 mm aus Oberfläche (22) herausragt.
13. Pumpkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das elastische Ventil (20) mindestens eine erste Dichtlippe (LI) aufweist, die für den Fall, dass das elastische Ventil (20) mehrere Dichtlippen (L) aufweist, am nächsten von allen Dichtlippen (11) an der Auslassöffnung (11) angeordnet ist, wobei die erste Dicht lippe (LI) mit der inneren Oberfläche (12) einen Winkel Q einschließt, wobei bevorzugt gilt 1° < Q < 85°, weiter bevorzugt 5° < Q < 60°, beson ders bevorzugt 10° < Q < 45°.
14. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlauf der mindestens einen Dichtlippe (L) um die Austrittsöffnung (11) kreisförmig ist.
15. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Ventil (20) mit dem ersten Bauteil (40) fluidisch dicht verbunden ist.
16. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Ventil (20) über mindestens ein Fi xierelement (23) verfügt, über das das elastische Ventil (20) mit min destens einem korrespondierendem Fixierelement (43) des ersten Bauteils (40) kraftschlüssig verbunden ist, wobei bevorzugt das Fixier element (23) des elastischen Ventils (20) und das Fixierelement (43) des ersten Bauteils (40) als Einrastverbindung oder Schnappverbin dung ausgebildet ist.
17. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (40) eine Wandung (42) auf weist, die den Zwischenraum (10-20) abschließt, wobei über die Durchtrittsöffnung (41) eine fluidische Kommunikation des Zwischen raums (10-20) mit einem vom Zwischenraum (10-20) aus gesehen jen seits der Wandung (42) liegenden Bereich (40-60) ermöglicht ist.
18. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass die Durchtrittsöffnung (41) im Bereich (40-60) durch eine seitliche Wandung (44) des ersten Bauteils (40) durchgeführt wird, an einer äußeren Oberfläche des ersten Bauteils (40) in einer Einkerbung, die vom Bauteil (10) begrenzt werden kann, geführt wird, und im Be reich (10-20) erneut durch die seitliche Wandung des ersten Bauteils
(40) geführt wird und in den Bereich (10-20) mündet.
19. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass die Einkerbung an der äußeren Oberfläche des ersten Bau teils (40) horizontal und/oder vertikal geführt wird.
20. Pumpkopf (I) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Winkel, den die Durchtrittsöffnung
(41) mit einer Stelle der eine erneuten Durchführung durch die seitli che Wandung des ersten Bauteils (40) und einem Mittelpunkt des ers ten Bauteils (40) einschließt, von 10 bis 350 °, bevorzugt von 90 bis 270 °beträgt.
21. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen elastischem Ventil (20) und erstem Bauteil (40) ein Element (30), das eine Rückstellkraft auf das elastische Ventil (20) auswirkt, angeordnet ist, wobei die Rückstellkraft bewirkt, dass der im Betätigungszustand ausgebildete Zwischenraum (10-20) unter Rückkehr in den Lagerzustand abgedichtet wird, wobei das Ele ment (30) insbesondere eine Feder ist.
22. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (40) an seinem dem elastischen Ventil (20) abgewandten Ende mit einem einen Durchlasskanal (61) aufweisenden zweiten Bauteil (60) verbunden ist, über das der Pumpkopf (I) mit einem Vorratsgefäß (II) zur Bevorratung des abzuge benden Fluids unmittelbar oder mittelbar verbindbar ist.
23. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass
zwischen dem ersten Bauteil (40) und dem zweiten Bauteil (60) min destens ein Mittel (50) zur sterilen Filtration eintretender Luft vorhan den ist, insbesondere ein Bakterienfilter, oder
das erste Bauteil (40) gegenüber dem zweiten Bauteil (60) hermetisch dichtend ausgebildet ist.
24. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass das mindestens eine Mittel (50) zur sterilen Filtration eintre tender Luft mindestens einen Durchgangskanal (51) für das Fluid auf weist, wobei das mindestens eine Mittel (50) so im Pumpkopf (I) ange ordnet ist, dass der Durchgangskanal (51) in die Durchtrittsöffnung (41) mündet.
25. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass das erste Bauteil (40) gegenüber dem zweiten Bauteil (60) fixiert ist oder
beweglich ausgebildet ist, wobei zwischen dem ersten Bauteil (40) und dem zweiten Bauteil (60) mindestens ein Mittel, das eine Rückstellkraft auf das erste Bauteil (40) ausübt, angeordnet ist, wobei das Bauteil be vorzugt eine Feder ist.
26. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei unmittelbarer Verbindung des Pumpkopfes (I) über das zweite Bauteil (60) mit einem Vorratsgefäß (II) eine Dich tung (70) zwischen zweitem Bauteil (60) und dem Vorratsgefäß (II) an geordnet ist.
27. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen erstem Bauteil (40) und zweitem Bauteil (60) ein zweites elastisches Ventil (201) angeordnet ist, das den Durchlass kanal (61) des Bauteils (40) in einem Lagerzustand verschließt und in einem Betriebszustand durch Deformation freigibt.
28. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass das zweite Ventil (201) einen in Projektion auf den Durchlass kanal (61) einen den Durchlasskanal (61) verschließenden Grundkörper
(202) mit mindestens einer in Projektion auf den Durchlasskanal (61) außerhalb des Durchlasskanal (61) angeordneten Durchtrittsöffnung
(203), insbesondere zwei gegenüberliegend angeordnete
Durchtrittsöffnungen (203).
29. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass die mindestens eine Durchtrittsöffnung (203), insbesondere die zwei gegenüberliegend angeordneten Durchtrittsöffnungen (203) als kreissegmentartige Ausnehmungen im Grundkörper ausgebildet sind.
30. Pumpkopf (I) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (202) an der dem ersten Bauteil (40) zugewandten Seite ein Führungselement und/oder Stop per, der die Ventilumforung begrenzt (204), z.B. einen Zapfen aufweist, das mit einem korrespondierenden Führungselement (47) des ersten Bauteils (40), z.B. einen den Zapfen aufnehmende Ausnehmung, bei Freigabe des Durchlasskanals (61) zusammenwirkt.
31. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekenn zeichnet, dass das zweite Bauteil (60) mindestens ein Betätigungsmit tel (62), insbesondere eine Auskragung umfasst.
32. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 22 bis 31, dadurch gekenn zeichnet, dass das zweite Bauteil mittelbar mit einem Vorratsgefäß verbindbar ist, wobei der Pumpkopf (I) zusätzlich über einen zylindrischen Pumpenkörper (80), der einen ersten in Richtung des Vorratsgefäßes (II) offenen hohlzylindrischen Pumpenkörperab schnitt (81) und einen zweiten in Richtung zweiten Bauteils (60) offe nen hohlzylindrischen Pumpenkörperabschnitts (82) umfasst, einen an beiden Enden offenen inneren Hohlzylinder (90), der am ers ten Pumpenkörperabschnitt (81) befestigbar bzw. befestigt ist und konzentrisch zu diesem angeordnet ist,
einen einen durchgehenden Kanal (101) aufweisenden Kolben (100), der konzentrisch im Pumpenkörper (80) und im inneren Hohlzylinder (90) beweglich gelagert ist, und mit einer inneren Wandung des inne ren Hohlzylinders (90) dichtend ausgebildet ist,
wobei das zweite Bauteil (60) mit dem Pumpenkörper (90) verbindbar bzw. verbundenen und gegenüber dem Pumpenkörper (90) beweglich gelagert ist, und der durchgehende Kanal (101) in den Durchlasskanal (61) mündet.
33. Pumpkopf (I) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass das zweite Bauteil (60) eine Aussparung (64) zur Aufnahme eines oberen Endes des Kolbens (100) aufweist.
34. Pumpkopf (I) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass zwischen zweitem Bauteil (60) und Pum penkörper (80) ein Element (63) angeordnet ist, das auf das Bauteil (60) während und/oder nach einer Betätigung eine Rückstellkraft aus übt, insbesondere ein Federelement.
35. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekenn zeichnet, dass der erste Pumpenkörperabschnitt (81) eine Vorrichtung zur Befestigung des Pumpkopfes am Vorratsgefäß (II) aufweist.
36. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekenn zeichnet, dass im Bereich des ersten Pumpenkörperabschnitts (81) ei ne Dichtung (70) anordenbar bzw. angeordnet ist, die das Vorratsgefäß (II) gegenüber der dem Pumpkopf (I) abdichtet.
37. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekenn zeichnet, dass am in Richtung des Vorratsgefäßes (II) offenen Ende des inneren Hohlzylinders (90) ein Steigrohr anordenbar bzw. angeordnet ist.
38. Pumpkopf (I) nach einem der Ansprüche 32 bis 37, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen der Außenseite des Kolbens (100) und der In nenseite des zweiten Pumpenkörperabschnitts (82) am Inneren des zweiten Pumpenkörperabschnitts (82) ein Dichtelement zur Abdich tung des Kolbens (100) anordenbar bzw. angeordnet ist.
39. Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (10) ein antibakterielles Material, bevorzugt Metalle oder Metallionen, insbesondere Silberpartikel oder Silberionen beinhaltet.
40. Dosiervorrichtung, umfassend einen mit einem Vorratsgefäß (II) ver bundenen Pumpkopf (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
41. Dosiervorrichtung nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Vorratsgefäß (II) als Quetschflasche oder als form fester Behälter ausgebildet ist.
42. Dosiervorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorratsgefäß (II) einen Innenbeutel, der gegenüber dem Pumpkopf (I) hermetisch abgedichtet ist, umfasst, wobei der Innenbeutel insbesondere als Faltenbalg ausgebildet ist.
43. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 42 in Form eines Airless oder Non-Airless-Systems.
44. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 43 in Form eines Tropfer- oder Spray-Systems.
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