EP3094416B1 - Spender für flüssigkeiten - Google Patents

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EP3094416B1
EP3094416B1 EP14805561.9A EP14805561A EP3094416B1 EP 3094416 B1 EP3094416 B1 EP 3094416B1 EP 14805561 A EP14805561 A EP 14805561A EP 3094416 B1 EP3094416 B1 EP 3094416B1
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EP
European Patent Office
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pump chamber
liquids
sealing face
pressure
actuation handle
Prior art date
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Active
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EP14805561.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3094416A1 (de
Inventor
Thomas Bruder
Tobias Baumann
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Aptar Radolfzell GmbH
Original Assignee
Aptar Radolfzell GmbH
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Publication date
Application filed by Aptar Radolfzell GmbH filed Critical Aptar Radolfzell GmbH
Publication of EP3094416A1 publication Critical patent/EP3094416A1/de
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    • B05B11/1028—Pumps having a pumping chamber with a deformable wall
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    • B05B11/1028—Pumps having a pumping chamber with a deformable wall
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    • A45D34/00—Containers or accessories specially adapted for handling liquid toiletry or cosmetic substances, e.g. perfumes
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Definitions

  • the invention relates to a liquid dispenser for dispensing pharmaceutical or cosmetic liquids or liquids from the food sector.
  • a generic liquid dispenser is equipped with a liquid reservoir in which the liquid is stored before it is discharged, with an outlet channel through which the liquid can be discharged to an environment, and with a pump chamber, which, starting from an initial state with maximum pump chamber volume, is manual pump actuation can be volumetrically reduced by means of an actuation handle.
  • an inlet valve arrangement is provided between the liquid reservoir and the pump chamber, which opens under pressure control when there is a negative pressure in the pump chamber compared to the liquid reservoir.
  • an outlet valve arrangement is provided between the pumping chamber and the discharge opening.
  • Generic dispensers are widely known from the prior art. They have a pump that includes the pump chamber, the inlet valve arrangement and the outlet valve arrangement and that allows liquid to be discharged by means of an actuating handle that can be actuated manually.
  • liquid is understood to mean not only low-viscosity liquid media but also pasty media.
  • the liquid dispensers of the generic type, on which the invention is based are mobile liquid dispensers with a liquid reservoir of usually less than 200 ml, which are usually designed as disposable dispensers and are sold together with the liquid to be discharged through them.
  • the pumping devices of known generic dispensers usually have inlet and outlet valve arrangements, each of which operates under pressure control.
  • An excess pressure in the liquid reservoir compared to the pump chamber leads to the inlet valve arrangement opening, so that the liquid can flow into the pump chamber.
  • Excessive pressure in the pumping chamber relative to an atmosphere surrounding the dispenser opens the outlet valve assembly so that liquid can be dispensed.
  • the pump chamber is reduced in size, as a result of which the inlet valve arrangement closes and the outlet valve arrangement opens in the type of dispenser mentioned.
  • With the subsequent enlargement of the pump chamber in the course of a return stroke movement and thereby The resulting negative pressure opens the intake valve assembly and the exhaust valve assembly closes. Liquid is drawn from the liquid reservoir into the pump chamber for the next discharge process.
  • the US6406207B1 discloses a dispenser having a bell-shaped pumping chamber which is slotted to form an outlet valve.
  • the outlet valve can be opened by means of liquid pressure.
  • Further designs of dispensers with outlet valves that open for the purpose of dispensing liquid are given in the documents WO 2012/165727 A1 , WO 2004/004921 A1 and DE 3909633 A1 refer to.
  • a liquid dispenser with a trigger which has a pressure-dependent opening outlet valve with an elastic valve flap.
  • This pressure-dependent opening outlet valve is in a secured state when the trigger is not pressed, in which the liquid cannot reach this outlet valve.
  • An elastic component, on which the valve flap is also provided, is only displaced when the trigger is actuated, so that liquid can flow to the valve flap and deflects it there with sufficient pressure, thus opening the outlet valve.
  • the object of the invention is to further develop a liquid dispenser of the generic type in such a way that it has improved protection against leakage.
  • the outlet valve arrangement comprises a switching valve and a pressure relief valve, the switching valve being independent of the liquid pressure in the pump chamber is mechanically positively opened in response to a displacement of the actuating handle and the pressure relief valve opens in a pressure-controlled manner when there is an overpressure in the pump chamber compared to the outlet channel.
  • the outlet valve arrangement is opened in the manner of a forced opening, which means that the displacement of the actuating handle causes the outlet valve arrangement to open regardless of the pressure existing in the pump chamber.
  • the actuation of the actuating handle thus fulfills a dual function, namely on the one hand the aforementioned volumetric reduction in the pumping chamber and on the other hand the pressure-independent positive opening of the outlet valve arrangement by opening the switching valve.
  • the outlet valve arrangement is designed in such a way that, at least up to a limit overpressure, the outlet valve arrangement does not open solely as a result of overpressure in the pump chamber.
  • the outlet valve arrangement is therefore designed according to the invention in such a way that it prevents opening when the actuating handle is not actuated.
  • Such an outlet valve arrangement which cannot be opened solely by excess pressure in the pump chamber or can only be opened when a considerable excess pressure is reached, prevents an unwanted discharge process from occurring if an excess pressure in the pump chamber compared to a environment exists.
  • the switching valve is designed in such a way that it is pressed in the direction of its closed position by excess pressure in the pump chamber, so that an unintentional pressure-dependent opening cannot take place without destroying the dispenser.
  • a particularly preferred embodiment of the switching valve of the outlet valve arrangement provides that this switching valve has a first sealing surface which is forcibly coupled to the actuating handle, in particular connected in one piece, and has a second sealing surface which is movable relative to this first sealing surface and bears against the first sealing surface in the closed state of the outlet valve arrangement.
  • the second sealing surface can be moved relative to the first sealing surface and can be pushed by moving the actuating handle onto an opening area adjacent to the first sealing surface, which is designed in such a way that it prevents the first sealing surface from coming into close contact with the second sealing surface.
  • the switching valve is thus designed in the manner of a slide valve.
  • the second sealing surface is displaced on the first sealing surface until, in the opening area adjoining the first sealing surface, it necessarily separates from the first sealing surface, at least in sections, in such a way that liquid can flow through between the first sealing surface and the second sealing surface.
  • a particularly advantageous embodiment of this provides that in the opening area, which adjoins the first sealing surface, a ramp-like web or several spaced-apart ramp-like webs is or are provided, onto which the second sealing surface is pushed, so that on both sides of this web a separation of the both sealing surfaces takes place.
  • This ramp-like web is preferably provided with one or more points of interruption, at which a separation of the second sealing surface from the contact with the opening area is forced.
  • the component on which the first sealing surface is provided and the component on which the second sealing surface is provided are connected to one another via a spring element which is tensioned when the second sealing surface is transferred into the opening area .
  • the spring element can be a separate spring element such as a helical spring.
  • the spring element is preferably an elastically formable section which is formed in one piece with the second sealing surface and which is supported on the component on which the first sealing surface is provided, in particular on the actuating handle.
  • the spring element can therefore in particular be formed as a circumferential deformable web on the outside of a pump wall body.
  • the outlet valve arrangement in addition to the switching valve provided according to the invention, also has a separate overpressure valve which opens under pressure control when there is an overpressure in the pump chamber compared to the outlet channel.
  • the outlet valve arrangement thus has two separate valves which are provided in series one behind the other between the pump chamber and the discharge opening. In order for a discharge process to take place, both the switching valve and the pressure relief valve must be opened.
  • This design with a separate pressure relief valve is advantageous above all because this pressure relief valve closes immediately during the return stroke of the actuating handle after a discharge process has taken place when the pump chamber volume increases again. Thus, the suction process taking place in the pump chamber during the return stroke is not delayed by the fact that the switching valve does not close immediately.
  • the second sealing surface of the switching valve is formed in one piece around at least one sealing surface of the pressure relief valve.
  • a common, preferably elastically deformable component is therefore provided, which sealing surfaces of both separate valves provides.
  • the pump chamber has a flexible wall that allows its volumetric variability.
  • This wall surrounds the pumping chamber. It is preferably an essentially rotationally symmetrical component which is open at both ends. Said second sealing surface of the switching valve and/or said sealing surface of the overpressure valve can advantageously be formed in one piece with this wall.
  • a particularly advantageous design of the liquid dispenser can thus be achieved in which the entire outlet valve arrangement, including the switching valve and the pressure relief valve, is formed jointly by the component that also forms the wall of the pump chamber on the one hand and the actuating handle on the other.
  • the component forming the wall of the pump chamber can also act as a return spring of the liquid dispenser at the same time.
  • the pump chamber wall is designed to be closed all the way around and has a substantially cylindrical first section at a first end with an outer diameter that is smaller than the inner diameter of a substantially cylindrical second section at an opposite second end, wherein the pump chamber wall is deformed in the actuated state of the actuating handle in such a way that the first section is surrounded by the second section.
  • Such a pump chamber wall has an approximately cup-shaped shape when the actuating handle is not actuated.
  • the second end which is larger in terms of diameter, is pushed over the first end and overlaps it in relation to the direction of compression of the pumping chamber wall.
  • a connection area that connecting the cylindrical sections of different diameters preferably acts as an elastically deformable spring element for the purpose of resetting. This connection area is preferably designed with thinner walls than the cylindrical areas.
  • An advantageous design of a liquid dispenser according to the invention provides that the actuating handle is operatively coupled to the pump chamber and the switching valve in such a way that when the actuating handle is actuated, the switching valve is first opened and then the pump chamber is reduced in size.
  • Figures 1a to 1c an embodiment of a dispenser according to the invention in the unactuated, partially actuated and actuated state.
  • the exemplary embodiment described below represents a liquid dispenser which can have different types of liquid reservoirs. Since the design according to the invention is particularly advantageous in the case of liquid reservoirs designed as tubes, such tube-like liquid reservoirs are named below. However, this is to be understood as an example.
  • the dispenser described below has a discharge head which is attached to this tube or some other liquid reservoir and which has a volumetrically variable pump chamber which can be reduced in size by moving an actuating handle relative to an associated base in order to discharge liquid.
  • a volumetrically variable pump chamber which can be reduced in size by moving an actuating handle relative to an associated base in order to discharge liquid.
  • the Figures 1a to 1c show an embodiment of a dispenser according to the invention.
  • the exemplary tube-like liquid reservoir 12 of this dispenser is only partially shown.
  • the discharge head 20 of the dispenser consists of only three components, namely a base 30, an actuating handle 40 with a discharge opening 42 and an intermediate pump chamber component 50.
  • a riser pipe which is preferably provided in dispensers according to the invention and extends into the liquid reservoir 12.
  • the actuating handle 40 comprises a pressure surface 43 and a lateral surface 44 projecting downwards therefrom. Together with an inner and an outer circumferential guide web 31, 32 on the side of the base 30, this lateral surface 44 forms a guide along which the actuating handle 40 can be moved in the direction of arrow 2 is relocatable.
  • the pump chamber component 50 arranged between them is made of an elastically deformable material such as an elastomer.
  • the pump chamber component 50 has an essentially rotationally symmetrical shape and is designed to be open at its lower end 50b and at its upper end 50a. Holding sections 51a, 51b are provided at both ends 50a and 50b, by means of which the component 50 is fastened to the base 30 on the one hand and to the actuating handle 40 on the other hand. The pump chamber component 50 is therefore compressed in the direction of arrow 2 when the actuating handle 40 is pressed down.
  • the component 50 has a cup-like shape, which has two approximately cylindrical portions 52a, 52b and a connecting portion 52c therebetween.
  • the wall thickness of the component is reduced in the connection area 52c compared to the average wall thickness in the cylindrical areas 52a, 52b.
  • the connection area 52c acts as a spring during operation, as will be explained below.
  • the pump chamber component 50 surrounds a pump chamber 60 of the dispenser, which is volumetrically reduced in accordance with the purpose for dispensing liquid.
  • an inlet valve arrangement 70 and an outlet valve arrangement 80 are provided, which are arranged on the inlet side and outlet side of the pump chamber 60 .
  • the inlet valve arrangement 70 has an inlet valve, which is formed by a valve lip 72 and a mating surface 74 provided on a central pin. This inlet valve opens as a function of the differential pressure between the pump chamber 60 and the liquid reservoir 12. If there is a vacuum in the pump chamber 60 during the return stroke, the inlet valve opens and allows liquid to flow into the pump chamber 60.
  • the valve lip 72 is designed in one piece with the pump chamber component 50 .
  • the outlet valve assembly 80 is more complex and in Figure 1a therefore shown enlarged again. It comprises an outlet valve 82 which also opens as a function of the pressure and has a sealing lip 82a and a counter surface 82b which is provided on a collar-like web 46 which is provided in one piece on the actuating handle 40 .
  • a switching valve 84 is part of the outlet valve assembly.
  • This switching valve 84 has a valve lip 84a which, like the valve lip 82a, is provided in one piece on the pump chamber component 50. It also has a cylindrical mating surface 84b, which is arranged on the outside of the valve lip 84a and is an integral part of the actuating handle 40.
  • This switching valve 84 is closed when the dispenser is not actuated.
  • the sealing lip 84b rests circumferentially on the counter surface 84a from the inside.
  • the switching valve 84 cannot be opened by an increase in pressure in the pump chamber 60 either, since such an increased pressure, for example achieved by compressing the tube 12, can open the inlet valve arrangement 70 and the pressure relief valve 82, but the pressure can still seal the switching valve 84 amplified instead of opening this valve as well.
  • the higher the pressure in the pump chamber 60 and beyond the pressure relief valve 82 the stronger the valve lip 84b is pressed against the counter surface 84a.
  • Fig. 1b and 1c Based on Fig. 1b and 1c is clarified as per the donor Fig. 1a functions. Is based on the state of Fig. 1a If the actuating handle 40 is pressed downwards in the direction of the arrow 2a, this is inevitably accompanied by a deformation of the pump chamber component 50. However, the pump chamber component 50 is initially only deformed to a small extent, since the upper end of the component 50 beyond the upper holding section 51a can dip deeper into the actuating handle 40, with elastic deformation of a circumferential spring area 53 on the inside of the upper holding section 51a.
  • valve lip 84b This also results in a corresponding relative movement between the valve lip 84b and the mating surface 84a in the state of Fig. 1b .
  • the sealing lip 84b is pushed onto an opening portion 84c on the side of the operating handle 40, which is on the opposite surface 84b connects.
  • this opening area 84c there is a bevel 84d with multiple interruptions, which is positioned opposite to the direction of the arrow 2a and which is not provided all the way round, but rather has an interruption 84e on the left-hand side in relation to the illustrations.
  • the bevel 84d and the interruption 84e ensure that it is no longer possible for the valve lip 84a to lie tightly all around.
  • the valve lip 84a separates from the actuating handle 40 at least in the area of the interruption 84e.
  • the pump chamber component 50 is then clearly deformed.
  • the upper cylindrical area 52a is pushed over the lower cylindrical area 52b with increasing elastic bending and stretching deformation, particularly in the connecting area 52c.
  • the internal volume of the pump chamber is reduced in the process, so that medium that is under overpressure therein is discharged along the path 8 .
  • the pressure relief valve 82 closes immediately, so that a negative pressure is created in the pump chamber 60, which is suitable for sucking in new medium from the liquid reservoir 12.
  • the spring force from the spring area 53 ensures that the sealing lip 84b of the switching valve 84 is also pushed back again, so that towards the end of the return stroke it again rests sealingly against its counter surface 84a.

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Description

    ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
  • Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsspender für den Austrag von pharmazeutischen oder kosmetischen Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten aus dem Lebensmittelbereich. Ein gattungsgemäßer Flüssigkeitsspender ist ausgestattet mit einem Flüssigkeitsspeicher, in dem die Flüssigkeit vor dem Austrag gelagert ist, mit einem Auslasskanal, durch den hindurch die Flüssigkeit an eine Umgebung abgegeben werden kann, und mit einer Pumpkammer, die ausgehend von einem Ausgangszustand mit maximalem Pumpkammervolumen durch eine manuelle Pumpbetätigung mittels einer Betätigungshandhabe volumetrisch verkleinerbar ist. Dabei ist bei einem gattungsgemäßen Flüssigkeitsspender zwischen dem Flüssigkeitsspeicher und der Pumpkammer eine Einlassventilanordnung vorgesehen, welche druckgesteuert öffnet, wenn in der Pumpkammer ein Unterdruck gegenüber dem Flüssigkeitsspeicher besteht. Weiterhin ist zwischen der Pumpkammer und der Austragöffnung eine Auslassventilanordnung vorgesehen.
  • Gattungsgemäße Spender sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. Sie verfügen über eine Pumpe, die die Pumpkammer, die Einlassventilanordnung und die Auslassventilanordnung umfasst und die es gestattet, mittels einer manuell zu betätigenden Betätigungshandhabe Flüssigkeit auszutragen. Unter Flüssigkeit im Zusammenhang mit dieser Erfindung werden neben niederviskosen flüssigen Medien auch pastöse Medien verstanden.
  • Die gattungsgemäßen Flüssigkeitsspender, auf denen die Erfindung aufbaut, sind mobile Flüssigkeitsspender mit einem Flüssigkeitsspeicher von üblicherweise weniger als 200 ml, die meist als Einwegspender konzipiert sind und zusammen mit der durch sie auszutragenden Flüssigkeit verkauft werden.
  • Die Pumpeinrichtungen bekannter gattungsgemäßer Spender verfügen üblicherweise über Einlass- und Auslassventilanordnungen, die jeweils druckgesteuert arbeiten. Ein Überdruck im Flüssigkeitsspeicher gegenüber der Pumpkammer führt zum Öffnen der Einlassventilanordnung, sodass die Flüssigkeit in die Pumpkammer einströmen kann. Ein Überdruck in der Pumpkammer gegenüber einer den Spender umgebenden Atmosphäre führt zum Öffnen der Auslassventilanordnung, sodass Flüssigkeit ausgegeben werden kann. Bei Betätigung der Betätigungshandhabe wird die Pumpkammer verkleinert, wodurch bei der genannten Art von Spendern die Einlassventilanordnung schließt und die Auslassventilanordnung öffnet. Bei der nachfolgenden Vergrößerung der Pumpkammer im Zuge einer Rückhubbewegung und dem dadurch entstehenden Unterdruck öffnet die Einlassventilanordnung und die Auslassventilanordnung schließt. Flüssigkeit wird aus dem Flüssigkeitsspeicher in die Pumpkammer für den nächsten Austragvorgang angesogen.
  • Als problematisch an dem bekannten gattungsgemäßen Flüssigkeitsspendern wird angesehen, dass diese bei bestimmten Gestaltungen oder Umständen zur Leckage neigen. Dies gilt beispielsweise, wenn der Flüssigkeitsspender als Flüssigkeitsspeicher eine Tube aufweist. Wird diese Tube ungewollt zusammengedrückt, so kann dies ein gleichzeitiges Öffnen sowohl der Einlass- als auch der Auslassventilanordnung bewirken, sodass die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher ungewollt entweicht. Auch kann der bei Lufttransport eines solchen Flüssigkeitsspenders auftretende geringe Umgebungsdruck bewirken, dass die Auslassventilanordnung und gegebenenfalls auch die Einlassventilanordnung öffnen. Auch in einer solchen Situation kann Flüssigkeit ungewollt entweichen.
  • Das Dokument US 2005/0189377 A1 offenbart Spender mit Schiebeventilen, die beim Niederdrücken eines Kopfstücks in Abhängigkeit des Hubwegs öffnen und schließen.
  • Die US 6406207 B1 offenbart einen Spender mit einer glockenförmigen Pumpkammer, die zur Bildung eines Auslassventils geschlitzt ist. Das Auslassventil kann mittels Flüssigkeitsdruck geöffnet werden. Weitere Gestaltungen von Spendern mit Auslassventilen, die zum Zwecke des Austrags von Flüssigkeit öffnen, sind den Dokumenten WO 2012/165727 A1 , WO 2004/004921 A1 und DE 3909633 A1 zu entnehmen.
  • Aus der US 4201317 A ist ein Flüssigkeitsspender mit einem Abzug bekannt, der über ein druckabhängig öffnendes Auslassventil mit einer elastischen Ventilklappe verfügt. Dieses druckabhängig öffnende Auslassventil befindet sich bei nicht gedrücktem Abzug in einem gesicherten Zustand, in dem die Flüssigkeit nicht bis zu diesem Auslassventil gelangen kann. Erst durch Betätigung des Abzuges wird ein elastisches Bauteil, an dem auch die Ventilklappe vorgesehen ist, verlagert, so dass Flüssigkeit bis zur Ventilklappe strömen kann und dort diese bei ausreichendem Druck auslenkt und das Auslassventil so öffnet.
    • AUFGABE UND LÖSUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Flüssigkeitsspender dahingehend weiterzubilden, dass dieser einen verbesserten Schutz gegen Leckage aufweist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Auslassventilanordnung ein Schaltventil und ein Überdruckventil umfasst, wobei das Schaltventil unabhängig vom Flüssigkeitsdruck in der Pumpkammer in Reaktion auf eine Verlagerung der Betätigungshandhabe mechanisch zwangsgeöffnet wird und wobei das Überdruckventil druckgesteuert öffnet, wenn in der Pumpkammer ein Überdruck gegenüber dem Auslasskanal besteht.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspender ist somit vorgesehen, dass das Öffnen der Auslassventilanordnung in Art einer Zwangsöffnung erfolgt, worunter zu verstehen ist, dass die Verlagerung der Betätigungshandhabe ungeachtet des in der Pumpkammer bestehenden Drucks ein Öffnen der Auslassventilanordnung bewirkt. Die Betätigung der Betätigungshandhabe erfüllt somit eine Doppelfunktion, nämlich einerseits die genannte volumetrische Verkleinerung der Pumpkammer und andererseits die druckunabhängige Zwangsöffnung der Auslassventilanordnung durch Öffnen des Schaltventils.
  • Erfindungsgemäß ist die Auslassventilanordnung derart gestaltet, dass zumindest bis zu einem Grenzüberdruck ein Öffnen der Auslassventilanordnung alleine durch Überdruck in der Pumpkammer nicht stattfindet. Die Auslassventilanordnung ist demzufolge erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass sie bei unbetätigter Betätigungshandhabe ein Öffnen verhindert.
  • Eine solche Auslassventilanordnung, die alleine durch einen Überdruck in der Pumpkammer nicht oder erst bei Erreichen eines erheblichen Überdrucks geöffnet werden kann, verhindert, dass es zu einem ungewollten Austragvorgang kommt, wenn auf anderem Wege als durch eine manuelle Betätigung ein Überdruck in der Pumpkammer gegenüber einer Umgebung besteht. Erfindungsgemäß ist das Schaltventil so ausgebildet ist, dass es durch Überdruck in der Pumpkammer in Richtung seiner Schließstellung gedrückt wird, so dass ein ungewolltes druckabhängiges Öffnen ohne Zerstörung des Spenders nicht erfolgen kann.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Schaltventils der Auslassventilanordnung sieht vor, dass dieses Schaltventil eine mit der Betätigungshandhabe zwangsgekoppelte, insbesondere einstückig verbundene, erste Dichtfläche aufweist sowie eine gegenüber dieser ersten Dichtfläche bewegliche und an der ersten Dichtfläche im geschlossenen Zustand der Ausgangsventilanordnung anliegende zweite Dichtfläche aufweist. Dabei ist die zweite Dichtfläche gegenüber der ersten Dichtfläche beweglich und kann durch Verlagerung der Betätigungshandhabe auf einen an die erste Dichtfläche angrenzenden Öffnungsbereich geschoben werden, der so ausgebildet ist, dass er ein dichtes Anliegen der ersten Dichtfläche an der zweiten Dichtfläche verhindert.
  • Gemäß diesem Vorschlag ist das Schaltventil somit in Art eines Schiebeventils ausgebildet. Durch Verlagerung der Betätigungshandhabe und der mit ihr zumindest mittelbar, vorzugsweise jedoch unmittelbar, verbundenen ersten Dichtfläche wird die zweite Dichtfläche auf der ersten Dichtfläche verschoben, bis sie sich im an die erste Dichtfläche angrenzenden Öffnungsbereich zwangsläufig zumindest abschnittsweise derart von der ersten Dichtfläche löst, dass Flüssigkeit zwischen der ersten Dichtfläche und der zweiten Dichtfläche hindurchströmen kann.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dessen sieht vor, dass im Öffnungsbereich, der sich an die erste Dichtfläche anschließt, ein rampenartiger Steg oder mehrere voneinander beabstandete rampenartige Stege vorgesehen ist bzw. sind, auf den die zweite Dichtfläche aufgeschoben wird, sodass beidseitig dieses Stegs eine Trennung der beiden Dichtflächen erfolgt. Vorzugsweise in dieser rampenartige Steg mit einer oder mehreren Unterbrechungsstelle versehen, an der eine Trennung der zweiten Dichtfläche von der Anlage am Öffnungsbereich erzwungen wird.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn jenes Bauteil, an dem die erste Dichtfläche vorgesehen ist, und jenes Bauteil, an dem die zweite Dichtfläche vorgesehen ist, miteinander über ein Federelement verbunden sind, welches bei der Überführung der zweiten Dichtfläche in den Öffnungsbereich gespannt wird.
  • Hierdurch wird erreicht, dass das Öffnen des Schaltventils durch Verlagerung der Betätigungshandhabe gleichzeitig zu einer Spannung im genannten Federelement führt. Bei Rücküberführung der Betätigungshandhabe in ihre Grundstellung wird das Schaltventil somit durch das genannte Federelement automatisch wieder geschlossen. Bei dem Federelement kann es sich um ein separates Federelement wie beispielsweise eine Schraubenfeder handeln. Vorzugsweise ist das Federelement jedoch ein elastischer formbarer Abschnitt, der einstückig mit der zweiten Dichtfläche ausgebildet ist und der sich an jenem Bauteil, an dem die erste Dichtfläche vorgesehen ist, insbesondere an der Betätigungshandhabe, abstützt. Das Federelement kann insbesondere also umlaufender verformbarer Steg an der Außenseite eines Pumpenwandungskörpers ausgebildet sein.
  • Erfindungsgemäß weist die Auslassventilanordnung neben dem erfindungsgemäß vorgesehenen Schaltventil auch ein separates Überdruckventil auf, welches druckgesteuert öffnet, wenn in der Pumpkammer ein Überdruck gegenüber dem Auslasskanal besteht.
  • Zusammen mit dem Schaltventil verfügt die Auslassventilanordnung somit über zwei separate Ventile, die seriell hintereinander zwischen der Pumpkammer und der Austragöffnung vorgesehen sind. Damit es zu einem Austragvorgang kommt, bedarf es des Öffnens sowohl des Schaltventils als auch des Überdruckventils.
  • Diese Gestaltung mit einem separaten Überdruckventil ist vor allen Dingen deswegen vorteilhaft, da dieses Überdruckventil im Zuge des Rückhubs der Betätigungshandhabe nach einem erfolgten Austragvorgang unmittelbar schließt, wenn das Pumpkammervolumen wieder zunimmt. Somit wird der beim Rückhub stattfindende Ansaugprozess in die Pumpkammer nicht dadurch verzögert, dass das Schaltventil nicht unmittelbar schließt.
  • Im Sinne einer einfachen Ausgestaltung des Flüssigkeitsspenders mit möglichst wenigen Bauteilen ist es von Vorteil, wenn mindestens die zweite Dichtfläche des Schaltventils um mindestens eine Dichtfläche des Überdruckventils einstückig zueinander ausgebildet sind, es ist somit ein gemeinsames vorzugsweise elastisch verformbares Bauteil vorgesehen, welches Dichtflächen beider separater Ventile zur Verfügung stellt.
  • Zur noch weiteren baulichen Vereinfachung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Pumpkammer eine flexible Wandung aufweist, die ihre volumetrische Veränderbarkeit gestattet. Diese Wandung umgibt die Pumpkammer. Vorzugsweise handelt es sich um ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches und an beiden Enden offenes Bauteil. Die genannte zweite Dichtfläche des Schaltventils und/oder die genannte Dichtfläche des Überdruckventils können in vorteilhafter Gestaltung einstückig mit dieser Wandung ausgebildet sein.
  • Es lässt sich somit eine besonders vorteilhafte Gestaltung des Flüssigkeitsspenders erzielen, bei dem die gesamte Auslassventilanordnung, umfassend das Schaltventil und das Überdruckventil, gemeinsam durch jenes auch die Wandung der Pumpkammer bildende Bauteil einerseits und die Betätigungshandhabe andererseits gebildet wird.
  • Das die Wandung der Pumpkammer bildende Bauteil kann gleichzeitig auch als Rückstellfeder des Flüssigkeitsspenders agieren. Insbesondere zu diesem Zweck ist es von Vorteil, wenn die Pumpkammerwandung umlaufend geschlossen ausgebildet ist und an einem ersten Ende einem im Wesentlichen zylindrischen ersten Abschnitt eines Außendurchmessers aufweist, der geringer als der Innendurchmesser eines im Wesentlichen zylindrischen zweiten Abschnitts an einem gegenüberliegenden zweiten Ende ist, wobei die Pumpkammerwandung im betätigten Zustand der Betätigungshandhabe derart verformt ist, dass der erste Abschnitt vom zweiten Abschnitt umgeben ist.
  • Eine solche Pumpkammerwandung hat bei unbetätigter Betätigungshandhabe eine in etwa kelchförmige Form. Durch Verlagerung der Betätigungshandhabe wird das in Hinblick auf den Durchmesser größere zweite Ende über das erste Ende geschoben und überlappt dieses bezogen auf die Komprimierungsrichtung der Pumpkammerwandung. Ein Verbindungsbereich, der die durchmesserverschiedenen zylindrischen Abschnitte verbindet, wirkt vorzugsweise als elastisch verformbares Federelement zum Zwecke der Rückstellung. Dieser Verbindungsbereich ist vorzugsweise dünnwandiger als die zylindrischen Bereiche ausgestaltet.
  • Eine vorteilhafte Gestaltung eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspenders sieht vor, dass die Betätigungshandhabe mit der Pumpkammer und dem Schaltventil derart wirkgekoppelt ist, dass bei einer Betätigung der Betätigungshandhabe zunächst das Schaltventil geöffnet wird und nachfolgend die Pumpkammer verkleinert wird.
  • Bei einer solchen Gestaltung ist somit vorgesehen, dass eine Wechselwirkung zwischen der Verlagerung der Betätigungshandhabe und dem Pumpkammervolumen zunächst nicht gegeben ist, da im Zuge der beginnenden Verlagerung der Betätigungshandhabe zunächst nur das Schaltventil geöffnet wird. Erst wenn das Schaltventil geöffnet wird, kommt es zu einer verzögerten Wirkkopplung der Betätigung der Betätigungshandhabe und des Pumpkammervolumens.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie den Ausführungsbeispielen, die anhand von Figuren nachfolgend erläutert werden. Dabei zeigen:
    Fig. 1a bis 1c ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spenders im unbetätigten, teilbetätigten und betätigten Zustand.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel stellt einen Flüssigkeitsspender dar, der verschiedene Sorten von Flüssigkeitsspeichern aufweisen kann. Da die erfindungsgemäße Gestaltung insbesondere bei als Tuben ausgebildeten Flüssigkeitsspeichern von Vorteil ist, sind nachfolgend solche tubenartigen Flüssigkeitsspeicher genannt. Dies ist jedoch exemplarisch zu verstehen.
  • Der nachfolgend beschriebene Spender verfügt über einen Austragkopf der auf dieser Tube oder einem anderweitigen Flüssigkeitsspeicher befestigt ist und der über eine volumetrisch veränderliche Pumpkammer verfügt, die durch die Verlagerung einer Betätigungshandhabe gegenüber einer zugeordneten Basis verkleinert werden kann, um Flüssigkeit auszutragen. Die nachfolgende Beschreibung der Funktionsweise findet unter der Annahme einer nicht mit Flüssigkeit befüllten Pumpkammer statt, da erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Öffnen des Auslassventils der Pumpkammer ungeachtet eines sich bei der Betätigung einstellenden Flüssigkeitsdrucks stattfindet. Selbstverständlich wird im Normalbetrieb eines solchen Spenders die Pumpkammer mit Flüssigkeit befüllt, sodass sie bei einer Verringerung des Volumens der Pumpkammer ausgetragen werden kann.
  • Die Fig. 1a bis 1c zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spenders. Der exemplarisch tubenartige Flüssigkeitsspeicher 12 dieses Spenders ist nur partiell dargestellt. Der Austragkopf 20 des Spenders besteht aus nur drei Bauteilen, nämlich einer Basis 30, einer Betätigungshandhabe 40 mit einer Austragöffnung 42 und einem dazwischenliegenden Pumpkammerbauteil 50. Nicht dargestellt ist ein vorzugsweise bei erfindungsgemäßen Spendern vorgesehen Steigrohr, welches sind in den Flüssigkeitsspeicher 12 erstreckt.
  • Die Betätigungshandhabe 40 umfasst eine Druckfläche 43 sowie eine hiervon nach unten ragende Mantelfläche 44. Diese Mantelfläche 44 bildet gemeinsam mit einem inneren und einem äußeren umlaufenden Führungssteg 31, 32 auf Seiten der Basis 30 eine Führung, entlang derer die Betätigungshandhabe 40 in Richtung des Pfeils 2 verlagerbar ist.
  • Während die Basis 30 und die Betätigungshandhabe 40 aus einem vergleichsweise starren und bestimmungsgemäß unverformbaren Kunststoff wie PP oder PE bestehen, ist das zwischen ihnen angeordnete Pumpkammerbauteil 50 aus einem elastisch verformbaren Material wie beispielsweise einem Elastomer hergestellt. Das Pumpkammerbauteil 50 weist eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Formgebung auf und ist an seinem unteren Ende 50b sowie an seinem oberen Ende 50a offen ausgestaltet. An beiden Enden 50a und 50b sind Halteabschnitte 51a, 51b vorgesehen, mittels derer das Bauteil 50 einerseits an der Basis 30 und andererseits an der Betätigungshandhabe 40 befestigt ist. Das Pumpkammerbauteil 50 wird daher beim Niederdrücken der Betätigungshandhabe 40 in Richtung des Pfeils 2 gestaucht. Das Bauteil 50 weist eine kelchartige Form auf, die über zwei in etwa zylindrische Bereiche 52a, 52b und einen Verbindungsbereich 52c dazwischen verfügt. Die Wandungsstärke des Bauteils ist im Verbindungbereich 52c gegenüber der mittleren Wandungsstärke in die zylindrischen Bereichen 52a, 52b verringert. Insbesondere der Verbindungsbereich 52c agiert im Betrieb als Feder, wie im Weiteren noch erläutert wird.
  • Das Pumpkammerbauteil 50 umgibt eine Pumpkammer 60 des Spenders, welche bestimmungsgemäß zum Austrag von Flüssigkeit volumetrisch verkleinert wird. Um den Austragvorgang zu ermöglichen sind eine Einlassventilanordnung 70 und eine Auslassventilanordnung 80 vorgesehen, die eingangsseitig- bzw. ausgangsseitig der Pumpkammer 60 angeordnet sind.
  • Die Einlassventilanordnung 70 verfügt über ein Einlassventil, welches durch eine Ventillippe 72 und eine an einem zentrischen Stift vorgesehene Gegenfläche 74 gebildet wird. Dieses Einlassventil öffnet in Abhängigkeit des Differenzdrucks zwischen der Pumpkammer 60 und dem Flüssigkeitsspeicher 12. Besteht in der Pumpkammer 60 im Zuge des Rückhubs ein Unterdruck, so öffnet das Einlassventil und lässt den Zustrom von Flüssigkeit in die Pumpkammer 60 zu. Zum Zwecke der baulichen Vereinfachung ist die Ventillippe 72 einstückig mit dem Pumpkammerbauteil 50 ausgestaltet.
  • Die Auslassventilanordnung 80 ist komplexer aufgebaut und in Figur 1a daher nochmals vergrößert dargestellt. Sie umfasst ein ebenfalls druckabhängig öffnendes Auslassventil 82 mit einer Dichtlippe 82a und einer Gegenfläche 82b, die an einem einstückig an der Betätigungshandhabe 40 vorgesehenen kragenartigen Steg 46 vorgesehen ist. Zusätzlich ist ein Schaltventil 84 Teil der Auslassventilanordnung. Dieses Schaltventil 84 verfügt über eine Ventillippe 84a, die ebenso wie die Ventillippe 82a einstückig am Pumpkammerbauteil 50 vorgesehen ist. Es verfügt weiterhin über eine zylindrische Gegenfläche 84b, die außenseitig der Ventillippe 84a angeordnet ist und einstückiger Teil der Betätigungshandhabe 40 ist.
  • Dieses Schaltventil 84 ist im unbetätigten Zustand des Spenders geschlossen. Die Dichtlippe 84b liegt von innen umlaufend an der Gegenfläche 84a an. Das Schaltventil 84 lässt sich auch durch eine Druckerhöhung in der Pumpkammer 60 nicht öffnen, da ein solch erhöhter Druck, erzielt beispielsweise durch Zusammendrücken der Tube 12, zwar die Einlassventilanordnung 70 und das Überdruckventil 82 öffnen kann, der Druck jedoch die Abdichtung am Schaltventil 84 noch verstärkt, statt dieses Ventil ebenfalls zu öffnen. Je höher der Druck in der Pumpkammer 60 und jenseits der Überdruckventils 82 ist, desto stärker wird die Ventillippe 84b gegen die Gegenfläche 84a gedrückt.
  • Anhand der Fig. 1b und 1c wird verdeutlicht, wie der Spender gemäß Fig. 1a funktioniert. Wird ausgehend vom Zustand der Fig. 1a die Betätigungshandhabe 40 in Richtung des Pfeils 2a nach unten gedrückt, so geht dies zwangsläufig mit einer Verformung des Pumpkammerbauteils 50 einher. Das Pumpkammerbauteil 50 wird jedoch zunächst nur in geringem Maße verformt, da das obere Ende des Bauteils 50 jenseits des oberen Halteabschnitts 51a unter elastischer Verformung eines umlaufenden Federbereichs 53 innenseitig des oberen Halteabschnitts 51a relativ zur Betätigungshandhabe 40 nach oben tiefer in diese hinein eintauchen kann.
  • Hierbei kommt es auch zu einer entsprechenden Relativbewegung zwischen der Ventillippe 84b und der Gegenfläche 84a in den Zustand der Fig. 1b. Die Dichtlippe 84b wird auf einen Öffnungsbereich 84c auf Seiten der Betätigungshandhabe 40 geschoben, der sich an die Gegenfläche 84b anschließt. In diesem Öffnungsbereich 84c ist einen gegenüber der Richtung des Pfeils 2a angestellte mehrfach unterbrochene Schräge 84d vorgesehen, die nicht vollständig umlaufend vorgesehen ist, sondern bezogen auf die Darstellungen auf der linken Seite eine Unterbrechung 84e aufweist.
  • Die Schräge 84d und die Unterbrechung 84e sorgen dafür, dass ein umlaufend dichtes Anliegen der Ventillippe 84a nicht mehr möglich ist. Die Ventillippe 84a trennt liegt zumindest im Bereich der Unterbrechung 84e von der Betätigungshandhabe 40. Das Schaltventil 84a ist nun geöffnet, so dass unter Druck stehendes Medium aus der Pumpkammer 60 nun entlang des Pfades 8 austreten kann.
  • Wird die Bewegung der Betätigungshandhabe 40 fortgesetzt, kommt es anschließend zu einer deutlichen Verformung des Pumpkammerbauteils 50. Hierbei wird der obere zylindrische Bereich 52a unter zunehmender elastischer Biege- und Streckverformung insbesondere im Verbindungsbereich 52c über den unteren zylindrischen Bereich 52b geschoben. Das Innenvolumen der Pumpkammer wird dabei reduziert, so dass darin unter Überdruck stehendes Medium entlang des Pfades 8 ausgetragen wird.
  • Wird nach Abschluss des Austragvorgangs die Betätigungshandhabe 40 zurück in die Ausgangslage der Fig. 1a rücküberführt, so schließt unmittelbar das Überdruckventil 82, so dass ein Unterdruck in der Pumpkammer 60 entsteht, der geeignet ist, neues Medium aus dem Flüssigkeitsspeicher 12 anzusaugen. Die Federkraft durch den Federbereich 53 sorgt dafür, dass auch die Dichtlippe 84b des Schaltventils 84 wieder zurückverlagert wird, so dass sie gegen Ende des Rückhubs wieder dichtend an ihrer Gegenfläche 84a anliegt.

Claims (9)

  1. Flüssigkeitsspender für den Austrag von pharmazeutischen oder kosmetischen Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten aus dem Lebensmittelbereich mit
    - einem Flüssigkeitsspeicher (12), in dem die Flüssigkeit vor dem Austrag gelagert ist,
    - einem Auslasskanal (42), durch den hindurch die Flüssigkeit an eine Umgebung abgegeben werden kann,
    - einer Pumpkammer (60), die ausgehend von einem Ausgangszustand mit maximalem Pumpkammervolumen durch eine manuelle Pumpbetätigung mittels einer Betätigungshandhabe (40) volumetrisch verkleinerbar ist,
    wobei
    - zwischen dem Flüssigkeitsspeicher (12) und der Pumpkammer (60) eine Einlassventilanordnung (70) vorgesehen ist, welche druckgesteuert öffnet, wenn in der Pumpkammer (60) ein Unterdruck gegenüber dem Flüssigkeitsspeicher (12) besteht, und
    - zwischen der Pumpkammer (60) und der Austragöffnung (42) ein Auslassventilanordnung (80) vorgesehen ist,
    wobei
    die Auslassventilanordnung (80) ein Schaltventil (84) und ein Überdruckventil (82) umfasst, wobei das Schaltventil (84) unabhängig vom Flüssigkeitsdruck in der Pumpkammer (60) in Reaktion auf eine Verlagerung der Betätigungshandhabe (40) mechanisch zwangsgeöffnet wird, und wobei das Überdruckventil (82) druckgesteuert öffnet, wenn in der Pumpkammer (60) ein Überdruck gegenüber dem Auslasskanal (42) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Auslassventilanordnung (80) bei unbetätigter Betätigungshandhabe (40) ein Öffnen verhindert und das Schaltventil (84) derart ausgestaltet ist, dass es bei unbetätigter Betätigungshandhabe (40) durch Überdruck in der Pumpkammer (60) in Richtung einer Schließstellung gedrückt wird.
  2. Flüssigkeitsspender nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Auslassventilanordnung (80) derart ausgebildet ist, dass sie bei unbetätigter Betätigungshandhabe ein Öffnen bis mindestens zu einem Überdruck in der Pumpkammer (60) von 700 mbar, vorzugsweise 1500 mbar, gegenüber dem Auslasskanal verhindert
  3. Flüssigkeitsspender nach Anspruch 2
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Schaltventil (84) eine mit der Betätigungshandhabe (40) zwangsgekoppelte oder an dieser vorgesehen erste Dichtfläche (84a) sowie eine gegenüber der ersten Dichtfläche (84b) bewegliche und an der ersten Dichtfläche (84a) im geschlossenen Zustand des Auslassventilanordnung anliegende zweite Dichtfläche (84b) aufweist, wobei durch die Verlagerung der Betätigungshandhabe (40) die zweite Dichtfläche (84b) auf einen an die erste Dichtfläche angrenzenden Öffnungsbereich (84c) geschoben wird, der so ausgebildet ist, dass er ein dichtes Anliegen der der zweiten Dichtfläche (84b) verhindert.
  4. Flüssigkeitsspender nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bauteil (40), an dem die erste Dichtfläche (84a) vorgesehen ist, und das Bauteil (50), an dem die zweite Dichtfläche (84b) vorgesehen ist, miteinander über ein Federelement (53) verbunden sind, welches bei der Überführung der zweiten Dichtfläche (84b) in den Öffnungsbereich (84c) gespannt wird.
  5. Flüssigkeitsspender nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens die zweite Dichtfläche (84b) des Schaltventils (84) und mindestens eine Dichtfläche (82a) des Überdruckventils einstückig ausgebildet sind.
  6. Flüssigkeitsspender nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Pumpkammer (60) eine flexible Wandung (50) aufweist, die die volumetrische Veränderbarkeit der Pumpkammer ermöglicht, wobei vorzugsweise die zweite Dichtfläche (84b) des Schaltventils (84) und/oder eine Dichtfläche (82a) des Überdruckventils (82) einstückig mit dieser Wandung (50) verbunden sind.
  7. Flüssigkeitsspender nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Pumpkammerwandung (50) umlaufend geschlossen ausgebildet ist und an einem ersten Ende (50b) einen im Wesentlichen zylindrischen ersten Abschnitt (52b) eines Außendurchmesser aufweist, der geringer als der Innendurchmesser eines im Wesentlichen zylindrischen zweiten Abschnitts (52a) an einem gegenüberliegenden zweiten Ende (50a) ist, und
    - die Pumpkammerwandung im betätigten Zustand der Betätigungshandhabe derart verformt ist, dass der erste Abschnitt (52b) vom zweiten Abschnitt (52b) umgeben ist.
  8. Flüssigkeitsspender nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Betätigungshandhabe (40) derart mit der Pumpkammer (60) und dem Schaltventil (84) wirkgekoppelt ist, dass bei einer Betätigung der Betätigungshandhabe (40) zunächst das Schaltventil (84) geöffnet wird und nachfolgend die Pumpkammer (60) verkleinert wird.
  9. Flüssigkeitsspender nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Flüssigkeitsspeicher (12) als kollabierbarer Flüssigkeitsspeicher (12) ausgebildet ist, insbesondere als Tube.
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