-
Die
Erfindung betrifft eine manuell betätigbare Dosiervorrichtung für ein Medium
mit einem Applikatorgehäuse,
das wenigstens eine Austragöffnung zum
Ausbringen des Mediums aufweist, mit einer Pumpeinrichtung, die
eine in dem Applikatorgehäuse angeordnete
Pumpkammer aufweist, sowie mit einer elastisch flexiblen Membran,
die einen Wandungsabschnitt der Pumpkammer bildet und in dem Applikatorgehäuse zum
Verändern
eines Kammervolumens der Pumpkammer elastisch beweglich angeordnet ist,
und der auf einer der Pumpkammer abgewandten Außenseite eine Betätigungsfläche für eine manuelle Pumpbewegung
zugeordnet ist.
-
Dosiervorrichtungen
für ein
Medium sind in verschiedenen Ausführungen mannigfaltig bekannt. Derartige
Dosiervorrichtungen weisen manuell betätigbare Pumpeinrichtungen auf.
Jede Pumpeinrichtung steht mit einem Mediumspeicher in Verbindung. Ein
Strömungsweg
zwischen Mediumspeicher und Pumpkammer ist durch ein Einlassventil
verschließbar.
Um einen Austragvorgang durch die Pumpeinrichtung zu ermöglichen,
steht die Pumpkammer über
ein Auslassventil mit der Austragöffnung der Dosiervorrichtung
in Wirkverbindung. Die Austragöff nung
ist in einem Applikatorgehäuse
der Dosiervorrichtung vorgesehen, wobei die Austragöffnung für die Dosierung
oder Ausbringung des Mediums an die Umgebung dient. Zur Betätigung der
Pumpeinrichtung ist ein manuell bedienbares Betätigungsglied vorgesehen. Die
Pumpeinrichtung kann als Schubkolbenpumpe oder in anderer Art und
Weise ausgeführt
sein.
-
Es
ist auch bekannt, Balgpumpen vorzusehen, bei denen die Pumpkammer
zumindest teilweise durch eine elastische flexible Membran gebildet wird.
Eine Kompression der Pumpkammer und demzufolge ein Austragvorgang
erfolgt in einfacher Weise durch eine manuelle Druckbelastung auf
die flexible Membran, wodurch diese deformiert wird und zwangsläufig ein
Volumen der Pumpkammer verkleinert. Die elastische Flexibilität der Pumpkammer
ist derart ausgeführt,
dass nach Wegnahme der Druckbelastung eine automatische Rückstellung
der Membran in die unbelastete Ausgangslage erfolgt, um das zu fördernde
Medium in die Dosierkammer zu saugen.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln durch manuelle Bedienung
einen Mediumaustrag ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass das Applikatorgehäuse
einen Strömungsweg
von der Pumpkammer zur Austragöffnung
aufweist, und dass die Membran ein Auslassventil der Pumpkammer
bildet. Durch die erfindungsgemäße Lösung übernimmt die
Membran eine Mehrfachfunktion. Zum einen bildet sie einen Wandungsabschnitt
der Pumpkammer. Zum anderen dient sie als Angriffsfläche für eine manuelle
Bedienung der Pumpeinrichtung, und schließlich ist sie derart gestaltet,
dass sie so in den Strömungsweg
zwischen Pumpkammer und Austragöffnung
hineinragt, dass sie das Auslassventil der Pumpkammer bildet. Mittels
eines einzelnen Bauteiles, nämlich
der elastisch flexiblen Membran, wer den somit mehrere Funktionsabschnitte
der Dosiervorrichtung erzielt. Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich für das Ausbringen
von hochviskosen oder niederviskosen fließfähigen Medien oder Flüssigkeiten,
insbesondere für
kosmetische oder auch für pharmazeutische
Zwecke.
-
In
Ausgestaltung der Erfindung weist das Applikatorgehäuse einen
zu einem Mediumspeicher führenden
Belüftungskanal
auf, und die Membran bildet ein Belüftungsventil für den Belüftungskanal. Durch
den Belüftungskanal
ist die Dosiervorrichtung für
eine Mehrfachdosierung geeignet, da nach jedem Ausbringvorgang das
ausgebrachte Flüssigkeitsvolumen
durch Luft aus der Umgebung ausgeglichen werden kann. Dadurch, dass
die Membran auch das Belüftungsventil
für den
Belüftungskanal
bildet, ergibt sich eine weitere Funktion, die in der Membran integriert
ist.
-
In
weiterer Ausgestaltung ist das Applikatorgehäuse mit einer Sprühdüse als Austragöffnung versehen.
Diese Ausgestaltung ist für
das Ausbringen von Flüssigkeiten
als Sprühnebel
besonders vorteilhaft und eignet sich insbesondere für Flüssigkeiten für kosmetische
Zwecke.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Applikatorgehäuse mit
einer für
ein hochviskoses Medium ausgelegten Austragöffnung versehen. Hiermit sind
insbesondere Gels, Salben, Cremes und ähnliches ausbringbar.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Betätigungsfläche der Membran in einer Aussparung
des Applikatorgehäuses
angeordnet und ist in unbelastetem Ruhezustand insbesondere bündig mit einer
Außenkontur
des Applikatorgehäuses
ausgerichtet. Dadurch ist die Betätigungsfläche in optisch ansprechender
Weise in die Außenkontur
der Dosiervorrichtung und insbesondere des Applikatorgehäuses, integrierbar.
-
Die
Betätigungsfläche, die
Teil der Membran ist, kann entweder direkt als Fingerauflage ausgebildet
sein, oder sie dient als Angriffsfläche für ein Betätigungselement, das die Wirkverbindung
zwischen der manuellen Druckbelastung einer Bedienperson und der
Membran herstellt.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Membran aus einem Elastomermaterial
als einstückiges,
glockenartig gestaltetes Bauteil hergestellt. Vorzugsweise ist die
Membran in einem stirnseitigen Bereich des Applikatorgehäuses integriert und
zumindest weitgehend koaxial zu einer Mittellängsachse des Applikatorgehäuses in
dem Applikatorgehäuse
ausgerichtet.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Applikatorgehäuse zweiteilig
ausgeführt,
und die Membran ist koaxial zwischen einem Innenteil und einem Außenteil
des Applikatorgehäuses
eingespannt. Vorzugsweise ist die Membran in der montierten Stellung
radial vorgespannt. Die Aussparung ist vorzugsweise an einem Stirnbereich
des Außenteiles
des Applikatorgehäuses
vorgesehen, so dass die Betätigungsfläche der
Membran von einer Stirnseite des Außenteiles her bedient werden
kann. Der Außenteil und
der Innenteil des Applikatorgehäuses
sind vorzugsweise kraft- oder formschlüssig in axialer Richtung – auf die
Mittellängsachse
des Applikatorgehäuses
bezogen – miteinander
verbunden. In der montierten Endposition von Außenteil und Innenteil miteinander
ist die Membran in ihrer Einbaulage zwangsläufig mitfixiert und vorzugsweise
radial vorgespannt. Dadurch wird eine besonders flinke Ventilfunktion
erzielt.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Betätigungsfläche der Membran außenseitig
eines Einspannbereiches der Membran in dem Applikatorgehäuse und
ein das Auslassventil bildender Lippenabschnitt innerhalb des Einspannbereiches vorgesehen,
und der Einspannbereich der Membran ist insbesondere als Festkörpergelenk
ausgeführt. Bei
einer manuellen Druckbelastung der Membran wird ein vorzugsweise
flinkes Öffnen
des Lippenabschnittes bewirkt, indem die mit Medium gefüllte Kammer
unter Druck gesetzt wird. Die Druckerhöhung führt zu einem Öffnen des
Auslassventils. Dies ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform,
da sichergestellt ist, dass bei einer Deformation der Membran zwangsläufig auch
ein Öffnen
des Auslassventils erfolgt.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein im Bereich der Aussparung
des Applikatorgehäuses
vorgesehener Dichtabschnitt der Membran als Belüftungsventil für den Belüftungsweg
vorgesehen, der diesen in unbelastetem Zustand der Membran verschließt und in
manuell komprimiertem Zustand der Membran freigibt. In analoger
Weise wird hierdurch der Belüftungsweg
zwangsläufig
mit einer Deformation der Membran freigegeben. Vorzugsweise ist
die Membran so ausgeführt,
dass bei einer entsprechenden Deformation der Membran gleichzeitig sowohl
das Auslassventil für
die Pumpkammer als auch das Belüftungsventil
zum Belüften
des Mediumspeichers geöffnet
werden.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Membran einstückig aus
einem Elastomermaterial hergestellt und weist einen Balgbereich
auf, an dem zumindest eine umlaufende oder wendelförmige Nut
ausgebildet ist. Die balgförmige
Ausgestaltung der Membran erlaubt ein besonders günstiges
Verhältnis
zwischen einem im Ruhezustand der Membran eingeschlossenen Volumen
und einem am Ende des Austragvorgangs noch von der Membran eingeschlossenen
Volumen. Das heißt,
bei einer derartigen Ausgestaltung der Membran kann ein größeres Mediumvolumen
gefördert
werden, so dass die damit ausgerüstete
Austragvorrichtung für
einen breiteren Anwendungsbereich einsetzbar ist. Zudem wird durch
die zumindest eine umlaufende oder wendelförmige Nut ein be sonders vorteilhaftes
Deformationsverhalten der Membran erreicht, da die Membran sich
zumindest im Wesentlichen nur in dem balgförmigen Bereich deformiert.
Demgegenüber
bleibt beispielsweise eine als Fingerauflagefläche vorgesehene, nach außen weisende
Deckplatte der Membran nahezu unverformt und ermöglicht somit eine günstige Kraftübertragung
und einen vorteilhaften Druckaufbau für die Dosiereinrichtung. Der
Balgbereich kann insbesondere durch eine axiale Anordnung von zumindest
zwei jeweils gegensätzlich
orientierten und einstückig
miteinander verbundenen konusabschnittsförmigen Ringen gebildet werden.
Dadurch wird zumindest eine umlaufende Nut gebildet und der Balg
weist einen im Wesentlichen V- oder U-förmigen Querschnitt vorzugsweise
gleichbleibender Dicke bzw. eine mehrfache Wiederholung eines derartigen Querschnitts
auf. Der Balgbereich kann auch eine wendelförmige, d.h. schraubengewindeartige
Geometrie aufweisen, wobei insbesondere mehrgängige Konstruktionen, wie sie
aus dem Bereich mehrgängiger
Schraubengewinde bekannt sind, für
den Balgbereich einsetzbar sind. Dadurch ist eine besonders günstige Flexibilität der Membran
gewährleistet
und es können
flexible Materialien mit unterschiedlichen Charakteristika eingesetzt
werden.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Membran in einem
vorzugsweise ringförmigen Übergangsbereich
zwischen dem Balgbereich und einem das Auslassventil bildenden Lippenabschnitt
zumindest eine, zumindest abschnittsweise umlaufende Nut für eine Bewegungsentkopplung zwischen
Balgbereich und Auslassventil auf. Durch die zumindest abschnittsweise
umlaufende Nut, die insbesondere in denjenigen Sektoren des Übergangsbereichs
angebracht sein kann, die mit den als Auslassventile wirkenden Lippenabschnitten
gekoppelt sind, wird erreicht, dass bei einer Betätigung der Membran
und einer dadurch hervorgerufenen Deformation des Balgbereichs keine
oder lediglich eine schwache Beeinflussung des Lippenabschnittes
auftritt. Somit kann der Lippenabschnitt unbeeinflusst von der Deformation
des Balgbereichs seiner Funktion als Auslassventil nachkommen.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind an der Membran zumindest
zwei Lippenabschnitte vorgesehen, die unterschiedliche Geometrien
aufweisen. Die Geometrien der Lippenabschnitte können sich insbesondere hinsichtlich
der Wandstärke der
Lippenabschnitte und/oder der Länge
der Lippenabschnitte unterscheiden. Dadurch wird die Möglichkeit
geboten, in einer einzigen Membran zumindest zwei unterschiedliche
Ventilcharakteristika für
die Dosiereinrichtung zu verwirklichen. Je nach Anwendungsfall kann
einer der zumindest zwei Lippenabschnitte derart in die Dosiervorrichtung
eingesetzt werden, dass durch diesen Lippenabschnitt das Auslassventil
gebildet wird. Dieses Auslassventil ist beispielsweise bei Verwendung
eines etwas längeren Lippenabschnittes
für die
Dosierung von hochviskosen Medien wie beispielsweise Gels geeignet
und weist eine weiche Ventilöffnungscharakteristik
auf. Eine kürzer
ausgeführte
Ventillippe bewirkt demgegenüber
eine härtere
Ventilcharakteristik, wie sie vorzugsweise für die Dosierung von niedrigviskosen, beispielsweise
wässrigen
Medien verwendet wird.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Applikatorgehäuse zumindest
ein Dichtelement zur Abtrennung eines zur Mediumführung vorgesehenen
Ringspaltabschnittes zu einem mediumfreien Ringspaltabschnitt vorgesehen.
Dadurch wird eine zuverlässige
Abtrennung des Mediums von der Umgebung gewährleistet, insbesondere kann
dadurch sichergestellt werden, dass das Medium nicht in den Belüftungskanal
gelangt.
-
Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
-
1 zeigt
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung
für eine
Flüssigkeit,
-
2 eine
weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung,
die mit einer Austragöffnung
für Gels,
Salben oder Cremes ausgeführt
ist,
-
3 eine
weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ähnlich 1,
-
4 in
perspektivischer und geschnittener Explosionsdarstellung die Dosiervorrichtung
nach 3,
-
5 in
geschnittener Explosionsdarstellung die Dosiervorrichtung nach den 3 und 4,
-
6 in
vergrößerter Darstellung
einen Ausschnitt der Dosiervorrichtung nach 5 im Bereich einer
Sprühdüse,
-
7 in
vergrößerter Schnittdarstellung
einen Ausschnitt der Dosiervorrichtung nach 3 im Bereich
des Auslassventiles, und
-
8 die
Schnittdarstellung gemäß 7, jedoch
mit geöffnetem
Auslassventil,
-
9 in
einer Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung
mit einer balgförmigen
Membran,
-
10 in
geschnittener Explosionsdarstellung eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung
mit einer balgförmigen Membran,
-
11 in
einer Draufsicht das innere Gehäuseteil
mit Dichtrippen.
-
Eine
Dosiervorrichtung 1 nach 1 weist einen
Mediumspeicher 2 auf, von dem aus Übersichtlichkeitsgründen nur
ein Halsbereich dargestellt ist. Auf den Halsbereich des Mediumspeichers 2 ist
ein Applikatorgehäuse 3 bis 5 aufgesetzt.
In dem Applikatorgehäuse 3 bis 5 ist
eine elastisch flexible Membran 6 in nachfolgend näher beschriebener
Weise integriert. Die Membran 6 ist kuppel- oder glockenartig ausgeführt und
bildet ein einteiliges Bauteil aus einem Elastomermaterial, insbesondere
aus Silikon, aus Gummi oder aus ähnlichem
Material. Es ist auch möglich,
die Membran 6 aus einem thermoplastischen Elastomer herzustellen.
-
Die
Membran 6 ist zwischen zwei Gehäuseteilen des Applikatorgehäuses 3 bis 5 eingespannt. Die
Membran 6 ist stirnseitig des Applikatorgehäuses angeordnet
und zumindest weitgehend koaxial zu einer Mittellängsachse
M des Applikatorgehäuses 3 bis 5 ausgeführt. Gemeinsam
mit einem Innenteil 5 bildet die Membran 6 eine
Pumpkammer 7 einer Pumpeinrichtung der Dosiervorrichtung 1.
Der innere Gehäuseteil 5 des
Applikatorgehäuses 3 bis 5 stützt sich axial
nach unten auf einem Verschlussteil 3 des Applikatorgehäuses 3 bis 5 ab.
Das Verschlussteil 3 ist mittels eines entsprechenden Innengewindes
auf ein Außengewinde
des Halsbereiches des Mediumspeichers 2 aufgeschraubt.
Um eine Abdichtung des Halsbereiches 2 und eine Sicherung
gegen ein unbeabsichtigtes Lösen
des Verschlussteiles 3 von dem Halsbereich zu verhindern,
ist axial zwischen einem Stirnrand des Halsbereiches 2 und
einer Ringschulter des Verschlussteiles 3 ein insbesondere
elastisch kompressibler Dichtring 11 eingefügt.
-
Der
innere Gehäuseteil 5 weist
einen durch den Dichtring koaxial zur Mittellängsachse M hindurchragenden
Anschlussstutzen auf, der in den Halsbereich des Mediumspeichers 2 hineinragt
und mit einem nicht näher
bezeichneten Ansaugschlauch versehen ist. Um eine Belüftung des
Mediumspeichers zu ermöglichen,
ist zwischen dem Außenmantel
des Einlassstutzens des inneren Gehäuseteiles 5 und einem
Innenumfang des Dichtringes 11 auch in gepresstem Zustand
des Dichtringes 11 ein Ringraum vorhanden.
-
Die
Membran 6 und der innere Gehäuseteil 5 werden durch
den äußeren Gehäuseteil 4 in
ihrer Einbaulage fixiert. Der becherartige, äußere Gehäuseteil 4 wird von
oben her axial auf das Verschlussteil 3 aufgepresst, wobei
der äußere Gehäuseteil 4 das hülsenartige
Verschlussteil 3 über
seine gesamte Höhe übergreift.
Der Presssitz des äußeren Gehäuseteiles 4 auf
dem Verschlussteil 3 ist anhand der Schnittdarstellung
der 1 gut erkennbar.
-
Die
Membran 6 bildet mit ihrer kuppelartigen Innenkontur gemeinsam
mit dem inneren Gehäuseteil 5 die
Pumpkammer 7. In die Pumpkammer 7 mündet der
Einlassstutzen des inneren Gehäuseteiles 5.
Der Einlassbereich des Einlassstutzens ist durch ein Einlassventil 8 verschließbar, das
als stempelartiges Kolbenventil ausgeführt ist. Ein Ventilschaft 10 des
Einlassventils 8 ist axial beweglich innerhalb des Einlassbereiches
des Einlassstutzens geführt.
Führungsstege 9 dienen
gleichzeitig als Axialsicherung für einen klöppelartigen, zum Mediumspeicher
gewandten Stirnendbereich 10 des Einlassventils 8.
Durch eine Axialbewegung in Richtung der Pumpkammer 7 kann
das Einlassventil 8 somit aus der in 1 dargestellten
Schließposition
in seine Öffnungsposition überführt werden.
-
Der äußere Gehäuseteil 4 weist
in seinem obenliegenden Stirnbereich eine kreisförmige Aussparung auf, in die
die Membran 6 derart hineinragt, dass eine außenliegende
Betätigungsfläche 12 der Membran 6 bündig mit
der stirnseitigen Außenkontur des äußeren Gehäuseteiles 4 zumindest
weitgehend abschließt.
Die Aussparung in dem äußeren Gehäuseteil 4 ist
geringfügig
größer als
die kreisscheibenförmige
Betätigungsfläche 12 der
Membran 6. Anschließend
an die Betätigungsfläche 12 geht
die Membran 6 in axialer Richtung in einen Randbereich über, der
sich mit einem umlaufenden Dichtabschnitt 14 konisch nach
unten erweitert. In unbelastetem Ruhezustand der Membran 6 schließt dieser
Dichtabschnitt 14 mit einem umlaufenden Dichtrand 15 an
einem axial unteren Ende der Aussparung des äußeren Gehäuseteiles 4 dicht
ab. Sobald die Membran 6 durch einen manuellen Druck eines
Fingers einer Bedienperson von oben her komprimiert wird, geraten der
Dichtabschnitt 14 und der Dichtrand 15 zumindest
abschnittsweise außer
Anlage und geben einen Belüftungsweg
ins Innere des Mediumspeichers frei, solange die Membran 6 deformiert
ist. Um einen Belüftungsweg
von der Umgebung ins Innere des Mediumspeichers zu ermöglichen,
ist die Membran 6 mit wenigstens einem Durchlass 16 versehen.
Innenseitig der Membran 6 ist auch der innere Gehäuseteil 5 mit
wenigstens einem Durchtritt 19 versehen, so dass die Umgebungsluft
von außen
kommend bei einer Deformation der Membran 6 über den
Durchlass 16, den Durchtritt 19 und den Ringraum
zwischen Einlassstutzen und Dichtring 11 in den Mediumspeicher gelangen
kann.
-
Der äußere Gehäuseteil 4 ist
im Bereich einer Austragöffnung
mit einer einstückig
in dem äußeren Gehäuseteil 4 integrierten
Sprühdüse 18 versehen.
In dem inneren Gehäuseteil 5 einerseits
und dem äußeren Gehäuseteil 4 andererseits
ist zudem ein Strömungsweg 17 zu
der Sprühdüse 18 gebildet, der
in unbelastetem Zustand der Membran 6 durch einen Lippenabschnitt 13 der
Membran 6 verschlossen ist. Die Einspannung der Membran 6 ist
so gewählt,
dass der Lippenabschnitt 13 in montiertem Zustand radial
vorgespannt an dem inneren Gehäuseteil 5 anliegt.
Der Lippenabschnitt 13 der Membran 6 dient als
Auslassventil für
die Pumpkammer 7. Der Strömungsweg 17 wird durch
entsprechende Profilierungen in dem inneren Gehäuseteil 5 und im äußeren Gehäuseteil 4 gebildet,
wobei die Profilierungen jeweils einstückig in dem jeweiligen Gehäuseteil 4, 5 integriert
sind. Der Lippenabschnitt 13 bildet einen nach unten ragenden
Schenkelabschnitt der Membran 6 axial unterhalb eines Einspannbereiches,
an dem die Membran 6 ringförmig zwischen einer die Aussparung
begrenzenden Ringschulter des äußeren Gehäuseteiles 4 und
einem Bodenabschnitt des inneren Gehäuseteiles 5 dicht
eingeklemmt ist, wobei eine verbleibende Bodenfläche des Gehäuseteiles 5 gemeinsam
mit der Innenkontur der Membran 6 die Pumpkammer 7 bildet.
Der Einspannbereich bildet für
den Lippenabschnitt 13 ein Festkörpergelenk der Membran 6.
Sobald die Membran 6 aus ihrer in 1 dargestellten
Ruhelage axial druckbeaufschlagt wird, deformiert sie sich durch
im wesentlichen axiale Bewegung der Betätigungsfläche 12 nach unten.
Im Einspannbereich wird hierdurch zwangsläufig ein Drehmoment bewirkt,
das den im Vergleich zu dem die Pumpkammer 7 umgebenden
Abschnitt der Membran 6 vergleichsweise dünnwandigen
Lippenabschnitt 13 bei einer Druckbelastung radial nach
außen
bewegt. Durch den Strömungsdruck
des Mediums bei einer Betätigung
der Membran öffnet
sich der elastisch radial vorgespannte Lippenabschnitt entsprechend
seiner Ventilfunktion. Hierdurch wird in Verbindung mit der durch
die Kompression erfolgten Druckerhöhung innerhalb der Pumpkammer 7 der Strömungsweg 17 für das auszubringende
Medium freigegeben, wodurch das Medium, nämlich die entsprechende Flüssigkeit,
durch die Sprühdüse 18 in die
Umgebung ausgebracht werden kann. Solange die Membran 6 axial
druckbelastet ist, ist der Belüftungsweg über das
Belüftungsventil 14, 15 in
den Mediumspeicher hinein freigegeben, so dass ein im Mediumspeicher
vorhandener Unterdruck ausgeglichen werden kann. Nach Entlastung
der Membran 6 stellt sich diese aufgrund ihrer Elastizität zwangsläufig in
die in 1 darge stellte Ausgangslage zurück. Durch
die Volumenvergrößerung der
Pumpkammer 7 entsteht in dieser zwangsläufig ein Unterdruck, der zu
einem Öffnen
des Einlassventils 8 nach oben und zu einem erneuten Befüllen der
Pumpkammer 7 führt.
Ein erneuter Austragsvorgang wird durch eine Druckbelastung von
oben her auf die Betätigungsfläche 12 der
Membran 6 bewirkt. Die Pumpkammer 7 wird axial
nach unten komprimiert. Falls die Membran 6 bis zum Boden
der Pumpkammer 7 gedrückt
wird, wird auch das Einlassventil 8 durch diese manuelle Druckbewegung
zwangsläufig
in seine Schließposition
zurückgedrückt. Gleichzeitig
erfolgt eine erneute Belüftung
des Mediumspeichers über
das Belüftungsventil 14, 15,
und das in der Pumpkammer 7 befindliche Medium wird über den
Strömungsweg 17 und
die Sprühdüse 18 erneut
ausgetragen. Dieser Pumpvorgang kann beliebig wiederholt werden,
bis ein Ansaugschlauch der Pumpeinrichtung keine Flüssigkeit
im Mediumspeicher mehr ansaugen kann.
-
Die
anhand der Schnittdarstellung der 2 dargestellte
Ausführungsform
entspricht im wesentlichen der zuvor anhand der 1 ausführlich beschriebenen
Ausführungsform.
Die in 2 dargestellte Dosiervorrichtung 1a wird
daher lediglich bezüglich
seiner Unterschiede beschrieben. Unterschiedliche Bauteile sind
mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch unter Hinzufügung des
Buchstabens a versehen. Alle übrigen
Bauteile entsprechen der Dosiervorrichtung nach 1,
so dass entweder dieselben Bezugszeichen verwendet wurden, oder
aber zur Verbesserung der Übersichtlichkeit
die Bezugszeichen weggelassen wurden. Bezüglich der Verwendung der Bezugszeichen
wird insoweit auf die Darstellung nach 1 verwiesen.
Die Dosiervorrichtung 1a nach 2 dient
zum Ausbringen vorzugsweise hochviskoser Medien wie Gels, Cremes oder
Salben. Hierzu ist der äußere Gehäuseteil 4a mit
einer modifizierten Austragöffnung 18a versehen. Auch
die Strömungswege 17a für das Medium
sind gegenüber
der Ausführungsform
nach 1 modifiziert. Näheres ist der Schnittdarstellung
nach 2 gut entnehm bar. Auch die nasenförmige Austrittsöffnung 18a ist
in dem äußeren Gehäuseteil 4a einstückig integriert.
-
Bei
beiden Ausführungsformen
sind sowohl das Verschlussteil 3, als auch der innere Gehäuseteil 5 und
der äußeren Gehäuseteil 4a jeweils
aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial hergestellt. Das
Einlassventil 8 besteht vorzugsweise ebenfalls aus einem
thermoplastischen Kunststoffmaterial.
-
Die
Ausführungsform
nach den 3 bis 8 entspricht
im Wesentlichen der Dosiervorrichtung 1 nach 1.
Um Wiederholungen zu vermeiden, wird daher ergänzend auf die Offenbarung der Dosiervorrichtung
nach 1 verwiesen. Soweit bei der Ausführungsform
nach den 3 bis 8 Details
beschrieben werden, die auch bei der Dosiervorrichtung 1 nach 1 enthalten
sind, gilt die nachfolgende Offenbarung auch als Beschreibung der
Ausführungsform
nach 1. Die Ausführungsform nach
den 3 bis 8 ist bis auf eine geringfügige Modifikation
des Düsenaustrittes
identisch zu der Dosiervorrichtung 1 nach 1.
Der besseren Übersichtlichkeit
halber sind für
die Ausführungsform nach
den 3 bis 8 die gleichen Bezugszeichen
verwendet worden wie in der Ausführungsform nach 1.
Bezüglich
modifizierter Teile wurde der Buchstabe „b" zu dem jeweiligen Bezugszeichen hinzugefügt. Im Hinblick
auf eine erfindungswesentliche Offenbarung wird hiermit ausdrücklich ergänzend auf den
Offenbarungsgehalt der Zeichnungen gemäß den 3 bis 8 verwiesen.
-
Wie
anhand der 5 bis 8 gut erkennbar
ist, sind die Strömungswege 17b in
dem äußeren Gehäuseteil 4b gegenüber der
Ausführungsform nach 1 geringfügig modifiziert
gestaltet. Die detaillierte Ausführung
der einteilig in den äußeren Gehäuseteil 4 eingeformten
Strömungswege 17b ist
insbesondere anhand der 6 bis 8 gut erkennbar.
-
Der
Lippenabschnitt 13 der Membran 6 ist unter elastischer
radialer Vorspannung auf den konischen Bereich des inneren Gehäuseteiles 5 aufgesteckt
und in dieser radial vorgespannten Position durch die bereits beschriebene
Verpressung zwischen äußerem Gehäuseteil 4b und
innerem Gehäuseteil 5 bzw.
Verschlussteil 3 fixiert.
-
Sobald
durch eine Druckbelastung der Membran 6 auf die Betätigungsfläche 12 die
Pumpkammer 7 komprimiert wird, führt der erhöhte Mediumdruck zwangsläufig zu
einem elastischen Öffnen
des als Auslassventil dienenden Lippenabschnittes 13 gemäß 8.
Mit Wegnahme der Druckbelastung auf die Membran 6 vergrößert sich
die Pumpkammer 7 wieder. Durch den entstehenden Unterdruck schließt das Auslassventil
in Form des Lippenabschnittes 13 und das Einlassventil 8 öffnet, um
entsprechendes Medium nachströmen
zu lassen.
-
Um
eine korrekt ausgerichtete Montage des inneren Gehäuseteiles 5 relativ
zu dem Verschlussteil 3 und insbesondere ein ungewünschtes
Verdrehen des inneren Gehäuseteiles 5 relativ
zu dem Verschlussteil 3 im montierten Betriebszustand der
Dosiervorrichtung 1b zu vermeiden, sind einander korrespondierende
Steckprofilierungen 20, 21 an dem inneren Gehäuseteil 5 bzw.
am Verschlussteil 3 vorgesehen, die ein axiales Ineinanderstecken
von Gehäuseteil 5 und
Verschlussteil 3 ermöglichen
und anschließend
im zusammengesteckten Zustand eine Verdrehsicherung für den inneren
Gehäuseteil
relativ zum Verschlussteil 3 bilden.
-
Die
Ausführungsformen
nach den 9 und 10 entsprechen
im Wesentlichen der Dosiervorrichtung 1 nach 1.
Um Wiederholungen zu vermeiden, wird daher ergänzend auf die Offenbarung der
Dosiervorrichtung nach 1 verwiesen. Die Ausführungsformen
nach den 9 und 10 unterscheiden
sich von der Ausführungsform
gemäß 1 im
we sentlichen hinsichtlich der Membran. Der besseren Übersichtlichkeit
halber sind für
die Ausführungsformen
nach den 9 und 10 die
gleichen Bezugszeichen verwendet worden wie in der Ausführungsform
nach 1, jeweils ergänzt
durch die Buchstaben „c" und „d".
-
Übereinstimmend
mit der Dosiervorrichtung 1, wie sie aus der 1 bekannt
ist, weist auch die in 9 dargestellte Dosiervorrichtung 1c ein
auf einen nicht dargestellten Mediumspeicher aufschraubbares Applikatorgehäuse 3c auf,
auf das ein Verschlussteil 4c formschlüssig aufgepresst ist. Auf das
Applikatorgehäuse 3c ist
ein inneres Gehäuseteil 5c aufgesetzt,
das zusammen mit einer Membran 6c eine Pumpkammer 7c bildet.
Die Membran 6c ist dabei im Wesentlichen aus einer Stirnplatte 22c,
die eine dicke Wandstärke
aufweist, sowie einem einstückig
daran anschließenden
Balgbereich 23c gebildet. Der Balgbereich 23c weist
eine dünne
Wandstärke
auf und besitzt einen im Wesentlichen V-förmigen
Querschnitt. An den Balgbereich 23c schließt ein im
Wesentlichen als ebener Ring ausgeführter Übergangsbereich 24c an,
der einstückig
mit einem leicht konisch geformten, umlaufenden Lippenabschnitt 13c ausgebildet
ist. Der Balgbereich 23c weist zwei wendelförmige, um
180° versetzte
Nuten auf, die in der Art eines zweigängigen Schraubgewindes angeordnet
sind und dadurch die besonders vorteilhafte Flexibilität des Balgbereiches 23c gewährleisten.
Die mit einer größeren Wandstärke versehene
Stirnplatte 22c weist einen radial außenliegenden, umlaufenden Dichtbund 24c auf.
Der Dichtbund 24c liegt flächig an einer Innenstirnfläche des
Verschlussteils 4c an und verschließt dadurch den im Wesentlichen
identisch zur Dosiereinrichtung 1 gemäß der 1 ausgeführten Durchlass 16c,
sofern die Membran, wie in der 9 dargestellt,
in der Ruheposition ist.
-
In
Abweichung zur Dosiervorrichtung 1 gemäß der 1 ist bei
der Ausführungsform
gemäß der 9 ein
als Kugelrückschlagventil
ausgeführtes Einlassventil 8c vorgesehen,
wobei die nicht näher bezeichnete
Ven tilkugel in einem durch drei zirkular angeordnete Haltenocken
in einem Öffnungshub
begrenzt wird. In der in 9 dargestellten Ruheposition
liegt die Ventilkugel in einem im Wesentlichen konischen Ventilsitz
abdichtend auf. Übereinstimmend mit
der aus 1 bekannten Dosiervorrichtung
sind ein Strömungsweg 17c sowie
eine Austragöffnung 18c vorgesehen.
Die Austragöffnung 18c ist
für eine Ableitung
des in der Pumpkammer 7c eingeschlossenen und bei Betätigung der
Membran mit Druck beaufschlagbaren Mediums vorgesehen und ist als Austragöffnung für hochviskose,
insbesondere gelartige Medien ausgeführt.
-
Die
in der 10 dargestellte Dosiervorrichtung 1d unterscheidet
sich von der Dosiervorrichtung 1c gemäß der 9 lediglich
durch eine andere Anbringung der Membran 6c auf dem inneren
Gehäuseteil 5c.
Außerdem
ist ein anderes Verschlussteil 4c vorgesehen, das mit einer
Sprühdüse 18c für den Austrag
von niedrigviskosen, insbesondere wässrigen Medien ausgestattet
ist. In der Darstellung der 10 kommt
zur Geltung, dass die Membran 6c zwei unterschiedlich geformte
Lippenabschnitte aufweist, von denen ein erster Lippenabschnitt 13.1 kürzer ausgeführt ist
als ein zweiter Lippenabschnitt 13.2. Dadurch ergeben sich
in Verbindung mit dem inneren Gehäuseteil 5d unterschiedliche
Ventilcharakteristika. Dabei ist der kürzere Lippenabschnitt 13.1 für einen
höheren
Druckaufbau in der Pumpkammer 7c vorgesehen und daher insbesondere
für niedrigviskose,
wässrige
Medien geeignet, die fein vernebelt ausgetragen werden sollen. Demgegenüber ist
der längere
Lippenabschnitt 13.2 für
ein Öffnen
des Auslassventils bereits bei geringerem Druck ausgebildet und
daher insbesondere für
hochviskose Medien, insbesondere Gels geeignet.
-
Bei
der in 10 dargestellten Ausführungsform
ist das Verschlussteil 4d mit einer Sprühdüse 18d für niedrigviskose
Medien ausgestattet. Entsprechend ist die Membran 6c derart
auf dem inneren Gehäuseteil 5c montiert,
dass das Sprühventil
durch das innere Gehäuseteil 5c und
den kurzen Lippenabschnitt 13.1 gebildet wird. Bei einer
nicht dargestellten Ausführungsform
der Dosiervorrichtung, die insbesondere für hochviskose Medien wie Gels
geeignet ist, steht der innere Gehäuseteil mit dem längeren Lippenabschnitt
in Wirkverbindung und bildet das Sprühventil. Bei den Membranen 6c und 6d,
wie sie in den 9 und 10 dargestellt
sind, ist an einer dem inneren Gehäuseteil 5c bzw. 5d zugewandten Stirnfläche des Übergangsbereichs 26c eine
zumindest abschnittsweise umlaufende Entlastungsnut 25c bzw. 25d vorgesehen,
die für
eine mechanische Entkopplung zwischen dem Balgbereich 23c bzw. 23d und
den Lippenabschnitten 13c bzw. 13.1 und 13.2 vorgesehen
ist.
-
Für eine Betätigung der
Dosiervorrichtungen 1c bzw. 1d, von denen nachfolgend
exemplarisch nur auf die Ausführungsform
gemäß der 9 Bezug
genommen wird, muss ein Benutzer eine Bedienkraft auf die Betätigungsfläche 12c ausüben. Durch
die Betätigungskraft
wird das in der Pumpkammer 7c eingeschlossene Medium unter
Druck gesetzt. Bei Erreichen eines ausreichenden Druckniveaus wird der
Lippenabschnitt 13c aus der in 9 dargestellten
Ruheposition in eine Öffnungsposition
ausgelenkt, so dass das Medium entlang des Strömungsweges 17c und
an dem Lippenabschnitt 13c vorbei in die Austragöffnung 18c und
von dort aus in die Umgebung abströmen kann. Durch das Abströmen des Mediums
verringert sich das in der Pumpkammer 7c eingeschlossene
Volumen und es erfolgt eine elastische Deformation der Membran 6c.
Die Membran 6c kommt bei weiterem Aufbringen der Betätigungskraft und
dem damit verbundenen Mediumaustrag mit der Stirnplatte 22c auf
dem inneren Gehäuseteil 5c zu liegen.
In dieser Situation hat sich auch der Dichtbund 24c von
der inneren Stirnseite des Verschlussteils 4c entfernt
und öffnet
somit den Durchlass 16c zum nicht dargestellten Mediumspeicher.
Mit dem Auftreffen der Stirnplatte 22c auf dem inneren
Gehäuseteil 5c endet
der Austragvorgang und der Benutzer reduziert die Betätigungskraft
auf die Membran 6c. Damit kann ein Rückhub der Membran 6c und eine
Neubefüllung
der Pumpkammer 7c mit Medium aus dem Mediumspeicher beginnen.
-
Da
die Membran 6c in der Art einer mehrgängigen Wendelfeder ausgeführt ist,
hat sie die Tendenz, sich wieder in die Ausgangslage gemäß 9 zurück zu deformieren.
Durch die Rückdeformation entsteht
in der Pumpkammer 7c ein Unterdruck. Der Unterdruck bewirkt
ein Öffnen
des Einlassventils 8c und damit ein Nachströmen von
Medium aus dem nicht dargestellten Mediumspeicher, da der Lippenabschnitt 13c den
Strömungsweg 17c abdichtet
und damit ein Einströmen
von Umgebungsluft in die Pumpkammer 7c verhindert. Währenddessen
kann durch den geöffneten
Durchlass 16c Umgebungsluft in den Mediumbehälter nachströmen und
dort für
einen Druckausgleich sorgen. Sobald der Dichtbund 24c wieder
in Anlage mit der Innenfläche
des Verschlussteils 4c kommt und somit eine weitere Bewegung
der Stirnplatte 21c verhindert, wird der Durchlass 16c verschlossen
und der Rückhub
ist durch die Neubefüllung
der Pumpkammer 7c abgeschlossen
-
Gemäß der 11 sind
an dem Applikatorgehäuse 5c zwei
Dichtrippen 27c vorgesehen, die sich in axialer Richtung
an der konischen Außenfläche des
Applikatorgehäuses 5c erstrecken
und von dort aus auf den ebenen, ringförmigen Bereich des Applikatorgehäuses 5c weitergeführt sind.
Die Dichtrippen 27c erfüllen
die Aufgabe, den zwischen Applikatorgehäuse 5c und Membran
ausgebildeten Ringspalt, der über
den Strömungsweg
mit Medium beaufschlagt werden kann, von einem davon abgewandten Ringspaltabschnitt
abzutrennen. Darüber
hinaus dichten die Dichtrippen 27c die Membran auch stirnseitig
ab. Damit wird ein Eindringen von Medium vor, während und nach dem Austragvorgang
in den Ringspaltabschnitt, der benachbart zum Belüftungskanal
angeordnet ist, verhindert. Die Dichtrippen weiten die als konisch
umlaufende Schürze
geformten Lippenabschnitte lokal derartig auf, dass es zu einem Presssitz
zwischen Applikatorgehäuse 5c und
der Membran kommt, wodurch die gewünschte Dichtwirkung erzielt
wird. Damit kann verhindert werden, dass sich Medium im Belüftungskanal
ansammelt und gegebenenfalls zu einer Kontamination der in den Mediumspeicher
einströmenden
Umgebungsluft führt.
An dem Applikatorgehäuse 5c ist
eine Codierfläche 28c vorgesehen,
die für
einen lagerichtigen Einbau des Applikatorgehäuses 5c in das Verschlussteil 4c vorgesehen
ist, so dass eine falsche Montage nahezu ausgeschlossen ist. Die
Verwendung des in 11 beschriebenen Applikatorgehäuses 5c ist
nicht auf die Ausführungsform
der 9 beschränkt,
sondern ist für
alle vorstehend beschriebenen Dosiervorrichtungen einsetzbar.