DE102008001312B4 - Mehrkomponentenverpackungs- und Spendersystem - Google Patents

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Abstract

Verpackungs- und Spendersystem zur in situ Formulierung von mehrkomponentigen viskosen Substanzen mit mindestens einem Vorratsbehälter zur getrennten Aufbewahrung mindestens zweier Komponenten, jeweils einer jeder Komponente zugeordneten Dosierpumpe, die eine mit dem oder den Vorratsbehältern kommunizierende Ansaugseite, stromabwärts eine Druckseite und einen betätigbaren Pumpenkopf aufweist, und einem Mischer, der mit den Druckseiten der Dosierpumpen kommunizierende Zuleitungen, eine Mischzone, in die die Zuleitungen münden, und wenigstens einen stromabwärts der Mischzone angeordneten Mündungsbereich aufweist. In wenigstens einer Zuleitung des Mischers ist ein Rückschlagventil vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verpackungs- und Spendersystem zur in situ Formulierung von mehrkomponentigen viskosen Substanzen mit mindestens einem Vorratsbehälter zur getrennten Aufbewahrung mindestens zweier Komponenten, jeweils einer jeder Komponente zugeordneten Dosierpumpe, die eine mit dem oder den Vorratsbehältern kommunizierende Ansaugseite, stromabwärts eine Druckseite und einen betätigbaren Pumpenkopf aufweist, und einem Mischer der mit den Druckseiten der Dosierpumpen kommunizierende Zuleitungen, eine Mischzone, in die die Zuleitungen münden, und wenigstens einen stromabwärts der Mischzone angeordneten Mündungsbereich aufweist.
  • Derartige Verpackungs- und Spendersysteme sind beispielsweise aus der US 4,773,562 , der EP 1 159 076 B1 oder der DE 103 33 924 B3 bekannt. Derartige Systeme werden zur Anwendung für kosmetische Präparate, pharmazeutische Präparate, in der Klebetechnik oder für Lebensmittel vorgeschlagen. Sie kommen insbesondere dann in Betracht, wenn Formulierungen zur Anwendung kommen, die als fertige Mischung chemisch oder physikalisch instabil sind und deshalb vorgemischt keine lange Aufbewahrungsdauer erlauben. Ferner kann durch die Verwendung eines solchen Systems der Zusatz von Emulgatoren, Suspensions- und Dispersionshilfen (Stabilisatoren) eingeschränkt werden oder es kann darauf verzichtet werden.
  • Bei den bekannten Systemen kommen teilweise manuelle Dosierpumpen zum Einsatz, die eine bestimmte Menge der Komponenten durch eine Zuleitung in einen Mischer befördern, in dem sie zusammengeführt und durch Ausbildung einer turbulenten Strömung und/oder durch Diffusionsprozesse vermischt werden. Es werden zu diesem Zweck einfache Mischerstrukturen mit makroskopischen Deflektoren zum mehrfachen Umlenken des Stromes der zusammengeführten Substanzen, Mischzonen mit sich wiederholt kreuzenden Kanälen oder, wie im Fall der DE 103 33 924 B3 , Mikromischer verwendet werden. Die bekannten Mikromischer bestehend aus einem Stapel ebener Platten, die in senkrechter Richtung zu den Plattenebenen durchströmt werden, wobei durch eine Vielzahl von Kanalstrukturen in den einzelnen Platten die Komponenten mehrfach zusammengeführt und wieder in Teilströme aufgeteilt werden.
  • Die Erfinder haben jedoch festgestellt, dass insbesondere bei der Mischung einer niedrigviskosen mit einer hochviskosen Komponente Querkontaminationen der beiden Komponenten auftreten können, die gerade bei den eingangs erwähnten chemischen oder physikalisch instabilen oder kontaminationsgefährdeten Mischungen unerwünscht sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannten Verpackungs- und Spendersysteme zur in situ Formulierung von mehrkomponentigen viskosen Substanzen dahingehend zu verbessern, dass Querkontaminationen nach Möglichkeit vermieden wird.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verpackungs- und Spendersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Erfindungsgemäß weist das Verpackungs- und Spendersystem zur in situ Formulierung von mehrkomponentigen viskosen Substanzen auf:
    • – mindestens einem Vorratsbehälter zur getrennten Aufbewahrung mindestens zweier Komponenten,
    • – jeweils einer jeder Komponente zugeordneten Dosierpumpe, die ein Einlassventil und einen betätigbaren Pumpenkopf aufweist, wobei das Einlassventil die Dosierpumpe stromaufwärts in eine mit dem oder den Vorratsbehältern kommunizierende Ansaugseite und stromabwärts in eine Druckseite unterteilt und eingerichtet ist, beim Betätigen des Pumpenkopfes die Druckseite gegenüber der Ansaugseite zu verschließen, und
    • – einem eine Mischerplatte aufweisenden Mischer, wobei die Mischerplatte aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht und in die Oberseite des Unterteils mit den Druckseiten der Dosierpumpen kommunizierende Zuleitungen in Form von flachen Kanälen und eine Mischzone, in die die Zuleitungen münden, eingearbeitet sind.
  • Aus der US 5,899,362 ist ein Verpackungs- und Spendersystem mit einem Mischer und zwei Vorratsbehältern bekannt, die doppelwandig ausgeführt sind. Das Verpackungs- und Spendersystem weist keine Dosierpumpe auf. Um die Substanzen aus den Vorratsbehältern in den Mischer zu befördern, wird über ein Leitungssystem Druckluft in den Zwischenraum zwischen der doppelten Wandung der Behälter eingeleitet, wodurch die flexiblen Innenwandungen der Behälter jeweils komprimiert und deren Inhalt in den Mischer gefördert wird. Der Mischer weist ein Kanalsystem auf, welches auf den mit den Vorratsbehältern kommunizierenden Eintrittsseiten jeweils ein Rückschlagventil umfasst.
  • Die Erfinder haben bei den Untersuchungen mehrkomponentiger viskoser Substanzen festgestellt, dass es zu einem geringfügigen, unerwünschten Rückfluss der beiden Komponenten, welche sich noch in den Zuleitungen und in der Mischzone befinden, kommen kann. Insbesondere bei Komponenten unterschiedlicher Viskosität kann es passieren, dass bedingt durch den unterschiedlichen Strömungswiderstand der Komponenten, ein Rückfluss der niedrigviskoseren Komponente auch in den Zuleitungszweig der höherviskosen Flüssigkeit bis hin zu einem druckseitigen Dosiervolumen in der Dosierpumpe stattfinden kann. Das dort für die nächste Anwendung anstehende, abgemessene Volumen dieser Komponente kann somit kontaminiert werden und bei längerer Anwendungspause aufgrund der chemischen oder physikalischen Instabilität beispielsweise an Wirksamkeit verlieren. Dem wirkt die Erfindung entgegen, indem in wenigstens einer Zuleitung, insbesondere jener der Komponente mit höherer Viskosität, und damit möglichst nahe an der Mischzone ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das das Einsaugen dieser Komponente in die Volumina der Dosierpumpe verhindert.
  • Bei längeren Anwendungspausen besteht auch die Gefahr, dass eine Querkontamination allein durch Diffusionsprozesse auftritt. Um diese Kontamination nicht weiter voran schreiten zu lassen, ist es vorteilhaft, dass in allen Zuleitungen des Mischers ein Rückschlagventil vorgesehen ist.
  • Ferner weisen die Dosierpumpen ein Einlassventil auf, welches die Dosierpumpe stromaufwärts in die Ansaugseite und stromabwärts in die Druckseite unterteilt und eingerichtet ist, beim Betätigen des Pumpenkopfes die Druckseite gegenüber der Ansaugseite zu verschließen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass beim Betätigen der Dosierpumpe, also beim Ausüben eines Druckes auf die in einem Dosiervolumen der Dosierpumpe anstehenden Substanz, diese nicht zurück in den Vorratsbehälter sondern nur in Richtung des Mischer gelangt. Das Einlassventil ist dabei vorteilhafterweise federbelastet, so dass auch im Ruhezustand keine Verbindung zwischen dem Dosiervolumen und dem Vorratsbehälter besteht, was abermals die Kontaminationsgefahr (durch eine der anderen Komponenten oder durch Luft) vermindert.
  • Dosierpumpen mit einem eingangsseitigen Einlassventil der vorstehend beschriebenen Art sind grundsätzlich aus der US 5,848,732 ebenso wie aus der DE 196 09 880 A1 bekannt. Weiterhin ist aus der US 6,464,107 B1 ein Spendersystem zur Formulierung von mehrkomponentigen viskosen Substanzen bekannt, dessen Dosierpumpe sowohl ein Einlassventil als auch ein Auslassventil aufweist, das über ein Rohr mit einer Mischkammer verbunden ist. Sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil sind als Rückschlagventile ausgestaltet.
  • Vorzugsweise weist der Mischer einen Mischkanal mit einer so genannten Herringbone-Struktur auf.
  • Eine solche Struktur ist aus der WO 03/011443 A2 oder der US 2005/0232076 A1 bekannt, ihre Eignung für die vorliegende Anwendung wurde jedoch noch nicht erkannt. Die Herringbone-Struktur ist gekennzeichnet durch schräg, bevorzugt unter 45°, zur Strömungsrichtung entlang der Wände des Mischkanals angeordnete Strukturelemente, die in Bezug auf die Wände entweder erhaben oder vertieft sein können. Die Strukturelemente können gerade, geknickt, d. h. hakenförmig, oder gekrümmt ausgebildet sein. Durch solche Strukturen werden die zuvor zusammengeführten Flüssigkeiten in eine Rotationsbewegung versetzt, was die in dem Kanal zurückgelegte Wegstrecke der Flüssigkeiten verlängert und den Durchmischungsgrad erhöht. Verbesserte Mischergebnisse lassen sich erzielen, indem auf den entgegengesetzten Wänden des Kanals Strukturen mit gekreuzter Orientierung angeordnet sind. Hierdurch wird die Rotationsbewegung beschleunigt. Die Ausbildung der Mischzone als Mischkanal mit Herringbone-Struktur hat den Vorteil, dass derselbe Durchmischungsgrad in einem vergleichsweise kurzen und deshalb kleinvolumigen Mischkanal erreicht werden kann. Deshalb bleibt nach jeder Anwendung nur eine geringe Menge der gemischten Substanz in dem Spender zurück. Ferner kann ein solcher Mischkanal beispielsweise in einer Kunststoffspritzgussform besonders kostengünstig hergestellt werden.
  • Das Rückschlagventil umfasst eine Kugel und einen Kugelsitz. Dies ist die preiswerteste Ausführungsform des Rückschlagventils. Diese Bauform lässt sich in einfacher Weise auf den benötigten Leitungsquerschnitt anpassen. Insbesondere lassen sich auf diese Weise kostengünstig Mischer mit unterschiedlichen Leitungsquerschnitten für verschiedene Komponenten realisieren.
  • Das Rückschlagventil ist in einzelnen Anwendungsfällen bevorzugt zumindest teilweise oligodynamisch ausgebildet. Hierzu weist das Rückschlagventil zweckmäßigerweise eine Metallkugel oder eine mit Metall beschichtete Kugel auf. Besonders bevorzugt kommen Silber, Kupfer, Zinn, Gold, Palladium, Rhodium, Platin, Ruthenium und deren Legierungen als metallische Werkstoffe in Betracht.
  • Die Verwendung eines zumindest teilweise oligodynamischen Rückschlagventils in der oder den Zuleitungen des Mischers hat den Zweck die Anzahl potentiell auftretender Keime, die durch die Mündung des Mischers bzw. ein daran angeschlossener Sprühkopf aus der Umgebung eintreten können, reduziert wird. Dabei ist die Anordnung des Rückschlagventils in dem Mischer abermals besonders günstig, da sie sich nahe dem Mündungsbereich befindet und damit die Verunreinigung bereits frühzeitig stoppt.
  • Um die Mischergebnisse zu verbessern, kann der Mischkanal gefaltet sein. Besonders kostengünstig ist diese Ausführungsform, wenn der Mischkanal in einer Ebene beispielsweise mäanderförmig oder spiralförmig verläuft. Gleichzeitig ist diese Anordnung platzsparend, was beispielsweise die Anwendung in Sprayapplikatoren erlaubt. Bei der Ausbildung des Mischkanals ist darauf zu achten, dass je nach Viskosität der Komponenten ein ausreichender Vermischungsgrad erzielt wird, wobei das Volumen des Mischkanals so gering wie möglich ausfallen sollte, um einerseits das Volumen der in dem Mischkanal anstehenden fertig gemischten Substanz so gering wie möglich zu halten und um andererseits den Druckabfall über die Länge des Mischkanals nicht unnötig zu vergrößern.
  • Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Mischer formstabil ausgebildet ist und die Dosierpumpen dergestalt verbindet, dass eine synchrone Betätigung derselben erfolgen kann.
  • In dieser Ausführungsform bildet der Mischer auch ein Koppelelement, das die beweglichen Kolbenelemente beider Dosierpumpen miteinander koppelt, um eine synchrone Betätigung zu erlauben. Ferner ist eine geeignete Führung vorzusehen, die eine Bewegung des Mischers und der Dosierpumpenköpfe entlang einer definierten (linearen) Bahn sicherstellt, um stets möglichst identische Mischergebnisse zu erzielen.
  • In einer bevorzugten weil kostengünstigen Ausführungsform ist der Mischer in Form einer formstabilen Mischerplatte ausgebildet. Eine Mischerplatte ist kostengünstig herstellbar und erlaubt eine einfache Anordnung eines Mischkanals in einer Ebene.
  • Bevorzugt sind die Dosierpumpen so ausgelegt, dass sie bei gleichem Hub aller Pumpenköpfe vorbestimmte Volumina der Komponenten abgeben.
  • Hieran sind die Querschnitte der Zuleitungen vorteilhafter Weise dergestalt angepasst, dass die Strömungsgeschwindigkeiten in allen Zuleitungen im Wesentlichen gleich sind.
  • Dies stellt sicher, dass über den gesamten Ausstoß der gemischten Substanz eine gleichmäßige Durchmischung aller Komponenten erzielt werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verpackungs- und Spendersystems weist der Vorratsbehälter eine flexible Innenwand auf, die eine Volumenkompensation ohne Einströmen von Luft ermöglicht. Hierdurch wird eine Kontamination der entsprechenden Komponente bereits in den Vorratsbehältern vermieden, da die Komponenten jeweils nur mit der Innenwand der Vorratsbehälter in Berührung sind.
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1A eine Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungs- und Spendersystems im Schnitt;
  • 1B ein Ausschnitt des Systems gemäß 1A im Bereich des Mischers;
  • 2 eine perspektivische Darstellung des Systems gemäß 1A und
  • 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des Mischers als Mischerplatte in der Ebene des Mischkanals.
  • Das Verpackungs- und Spendersystem gemäß 1A weist zwei Vorratsbehälter 10a, 10b auf, in deren Volumina 11a bzw. 11b jeweils eine Komponente der zu mischenden Substanz bevorratet ist. Über den Vorratsbehältern 10a und 10b ist jeweils eine Dosierpumpe 12a bzw. 12b angeordnet. Die Dosierpumpen und Vorratsbehälter sind jeweils in einem einstückigen Gehäuse 14a bzw. 14b ausgebildet.
  • Die Dosierpumpen 12a, 12b weisen jeweils ein Einlassventil 16a, 16b auf. Das Einlassventil ist als Kugel 18a bzw. 18b ausgebildet, welche jeweils in einem kegelförmigen Bohrungsabschnitt als Ventilsitz 20a bzw. 20b aufsitzt. Die Kugeln 18a, 18b werden durch die Schwerkraft und den beim Betätigen der Pumpen aufgebrachten Druck in der Pumpkammer in ihren Sitz gedrückt. Beim Entspannen werden sie durch das aus den Vorratsbehältern 10a und 10b nachströmende Fluid nach oben bewegt und geben den Durchlass frei. Unterstützend zur Schwerkraft können die Kugeln 18a, 18b mittels einer Andrückfeder (nicht gezeigt) zur Abdichtung in den Ventilsitz 20a, 20b hineindrückt werden. Alternativ kann das Einlassventil als Elastomer-Membranventil ausgebildet sein. Die Dosierpumpen 12a, 12b weisen weiterhin jeweils einen Kolben 21a, 21b und jeweils eine Andruckfeder 22a bzw. 22b auf, welche nach der Betätigung der Kolben 21a, 21b eine Rückstellkraft ausüben, die die Kolben in ihre Ausgangslage bewegen. Die Kolben 21a, 21b werden bei Betätigung in den Dosierpumpen 12a, 12b vertikal abwärts bewegt, so dass sich die Volumina 24a, 24b verringern. Hierdurch entsteht oberhalb des Ventils 16a, 16b, also druckseitig, ein Überdruck, der aufgrund der Wirkungsrichtung der Einlassventile 16a, 16b für einen Ausstoß der in den Volumina 24a, 24b befindlichen Komponenten nach oben sorgt. Die jeweils ausgestoßenen Flüssigkeitsmengen sind durch den Hub der Kolben einerseits und die Querschnittsfläche der Kolben andererseits bestimmt. Da die Kolben beider Dosierpumpen 12a, 12b gleichzeitig und mit gleichem Hub betätig werden, ist das Mischungsverhältnis über die jeweiligen Kolbenflächen einzustellen.
  • Die Dosierpumpen 12a, 12b sind jeweils über ein Anschlussstück 26a, 26b mit einer Mischerplatte 30 verbunden. Die Mischerplatte 30 besteht aus einem Unterteil 32 und einem Oberteil 34. In dem Unterteil 32 sind zwei Aufnahmebohrungen 36, 38 zur Aufnahme der Anschlussstücke 26a, 26b vorgesehen.
  • Koaxial zu den Aufnahmebohrungen und mit den Druckseiten der Dosierpumpen 12a, 12b kommunizierend sind in dem Unterteil 32 der Mischerplatte 30 jeweils ein Rückschlagventil 40a, 40b angeordnet. Jedes Rückschlagventil 40 weist eine Kugel 42 und einen Kugelsitz 44 auf. Der Kugelsitz 44 ist in Form einer Kegelbohrung von oben in die untere Plattenhälfte 32 eingelassen. Die Kugel fällt in aufrechter Stellung der Spenders in die Kegelbohrung hinein und dichtet diese ab. Bei einem Druckgefälle in Richtung des Vorratsbehälters wird die Kugel zudem gegen den Kugelsitz 44 angedrückt. Bei umgekehrtem Druckgefälle, d. h. bei Betätigung der Dosierpumpe öffnen sich die Ventile 40a, 40b. Eine zusätzliche Andruckfeder kann vorgesehen und beispielsweise in einer in dem oberen Teil 34 der Mischerplatte 30 vorgesehene Tasche (nicht dargestellt) zur Führung eingelassen sein, wenn die Anforderungen an die Dichtigkeit dieses Ventils besonders hoch sind oder die Orientierung des Spenders in der Anwendungs- und/oder der Aufbewahrungshaltung dies erfordern.
  • Die Ventile 40a, 40b öffnen und verschließen Zuleitungen 46a, 46b, welche in dem unteren Teil 32 der Mischerplatte 30 in Form von flachen Kanälen auf deren Oberseite vorgesehen sind. Die Kanäle werden nach oben durch den Oberteil 34 der Mischerplatte 30, welcher unmittelbar auf dem Unterteil 32 aufliegt, verschlossen. Ggf. kann zwischen dem Unterteil 32 und dem Oberteil 34 eine Dichtung vorgesehen sein. Bei hinreichender Oberflächengüte der Ober- und Unterteile kann jedoch auf die Dichtung verzichtet werden. Die Mischerplatte ist bevorzugt aus einem spritzgussfähigen Polymer (zum Beispiel aus PA, PP, PE, POM, PUR, PEEK, COC) hergestellt. Diese Kunststoffe lassen sich in einem Spritzgussverfahren mit hinreichender Oberflächengenauigkeit erzeugen.
  • Die Zuleitungen 46a, 46b führen von den Rückschlagventilen zu einem Knotenpunkt 48, in welchem sich die geförderten Komponenten erstmals berühren. Von hieraus gelangen Sie gemeinsam aufgrund der bei Betätigung vorherrschenden Druckdifferenz in einen Mischkanal 50, welcher ebenfalls auf der Oberseite des Unterteils 32 der Mischerplatte 30 eingeformt ist. In dem Kanal sind ferner schräg, bevorzugt unter 45°, zur Strömungsrichtung angeordnete Strukturen 52 vorgesehen. Die Strukturen 52 können erhaben sein, d. h. von dessen Oberfläche in den Mischkanal 50 hineinragen, oder vertieft sein, d. h. als Rillen in den Oberflächen des Mischkanals 50 ausgeformt sein. Die Strukturen 52 können gerade oder, wie in 3 zu sehen, abgewinkelt, das heißt hakenförmig ausgebildet sein. Auch gekrümmte Strukturen kommen in Frage. Durch solche Strukturen werden die zusammengeführten Flüssigkeiten in eine Rotationsbewegung versetzt und hierdurch durchmischt. Verbesserte Mischergebnisse lassen sich erzielen, indem auf der Unterseite des Oberteils 34 eben solche Strukturen 54 in umgekehrter, das heißt gekreuzter Orientierung angeordnet sind. Hierdurch wird die Rotationsbewegung beschleunigt. Die Flüssigkeiten durchlaufen den Mischkanal mit einer solchen Herringbone-Struktur in einer Spiralbahn, was zu einer Vergrößerung der Grenzflächen zwischen den zu mischenden Fluiden führt und somit die diffusive Mischung verbessert.
  • Im Mündungsbereich, das heißt stromabwärts des Mischkanals 50 weist die Mischerplatte 30 ein Anschlussstück 56 zur Aufnahme eines Sprüh- oder Dosierkopfes (nicht abgebildet) auf.
  • Bezugszeichenliste
  • 10a, 10b
    Vorratsbehälter
    11a, 11b
    Volumen
    12a, 12b
    Dosierpumpe
    14a, 14b
    Gehäuse
    16a, 16b
    Einlassventil
    18a, 18b
    Kugel
    20a, 20b
    Ventilsitz
    21a, 21b
    Kolben
    22a, 22b
    Andruckfeder
    24a, 24b
    Volumen
    26a, 26b
    Anschlussstück
    30
    Mischerplatte
    32
    Unterteil
    34
    Oberteil
    36, 38
    Aufnahmebohrung
    40, 40a, 40b
    Rückschlagventil
    42
    Kugel
    44
    Kugelsitz
    46a, 46b
    Zuleitung
    48
    Knotenpunkt
    50
    Mischkanal
    52, 54
    Struktur
    56
    Anschlussstück

Claims (13)

  1. Verpackungs- und Spendersystem zur in situ Formulierung von mehrkomponentigen viskosen Substanzen mit – mindestens einem Vorratsbehälter zur getrennten Aufbewahrung mindestens zweier Komponenten, – jeweils einer jeder Komponente zugeordneten Dosierpumpe, die ein Einlassventil und einen betätigbaren Pumpenkopf aufweist, wobei das Einlassventil die Dosierpumpe stromaufwärts in eine mit dem oder den Vorratsbehältern kommunizierende Ansaugseite und stromabwärts in eine Druckseite unterteilt und eingerichtet ist, beim Betätigen des Pumpenkopfes die Druckseite gegenüber der Ansaugseite zu verschließen, und – einem eine Mischerplatte aufweisenden Mischer, wobei die Mischerplatte aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht und in die Oberseite des Unterteils mit den Druckseiten der Dosierpumpen kommunizierende Zuleitungen in Form von flachen Kanälen und eine Mischzone, in die die Zuleitungen münden, eingearbeitet sind, wobei der Mischer wenigstens einen stromabwärts der Mischzone angeordneten Mündungsbereich aufweist und wobei in den Zuleitungen des Mischers jeweils ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das eine Kugel und einen Kugelsitz aufweist, der in Form einer Kegelbohrung in der Oberseite des Unterteils eingelassen ist.
  2. Verpackungs- und Spendersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil federbelastet ist.
  3. Verpackungs- und Spendersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil als Elastomer-Membranventil ausgebildet ist.
  4. Verpackungs- und Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil zumindest teilweise oligodynamisch ist.
  5. Verpackungs- und Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil eine Metallkugel oder eine mit Metall beschichte Kugel aufweist.
  6. Verpackungs- und Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischzone in Form eines Mischkanals mit einer Herringbone-Struktur ausgebildet ist.
  7. Verpackungs- und Spendersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischkanal gefaltet ist.
  8. Verpackungs- und Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer formstabil ausgebildet ist und die Dosierpumpen dergestalt verbindet, dass eine synchrone Betätigung derselben erfolgen kann.
  9. Verpackungs- und Spendersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer in Form einer formstabilen Mischerplatte ausgebildet ist.
  10. Verpackungs- und Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer im Mündungsbereich ein Anschlussstück zur Aufnahme eines Sprüh- oder Dosierkopfes aufweist.
  11. Verpackungs- und Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierpumpen so ausgelegt sind, dass sie bei gleichem Hub aller Pumpenköpfe vorbestimmte Volumina der Komponente abgeben.
  12. Verpackungs- und Spendersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte der Zuleitungen so an die vorbestimmten Volumina der entsprechenden Komponenten angepasst sind, dass die Strömungsgeschwindigkeiten in allen Zuleitungen im Wesentlichen gleich sind.
  13. Verpackungs- und Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter wenigstens eine flexible Innenwand aufweist, die eine Volumenkompensation ohne Einströmen von Luft ermöglicht.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11278852B2 (en) 2018-12-31 2022-03-22 Amorepacific Corporation Apparatus for manufacturing cosmetic

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202012004644U1 (de) 2012-05-11 2013-05-13 Gerhard Brugger Sprühspender fûr mehrere Komponenten
DE102014017032A1 (de) * 2014-11-19 2016-05-19 Henkel Ag & Co. Kgaa Abgabevorrichtung sowie zugehöriger Spender für fließfähige Produktzusammensetzungen
DE102016104190A1 (de) 2016-03-08 2017-09-14 Gerhard Brugger Spender für die Ausgabe von flüssigen oder pastösen Substanzen
KR102371209B1 (ko) 2017-03-24 2022-03-07 (주)아모레퍼시픽 순간 유화 화장품 제조 장치 및 제조 방법
CN110053858A (zh) * 2019-05-17 2019-07-26 上海上荣包装技术有限公司 一种日化用品储存混合器
DE102021204572A1 (de) 2021-05-06 2022-11-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Dosierkopf und Dosiersystem zur Aufnahme und Dosierung wenigstens zweier Medien

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4773562A (en) * 1986-09-04 1988-09-27 L'oreal Dispenser head for mixing separate pasty substances and a storage unit provided with such a dispenser head
DE19609880A1 (de) * 1995-11-17 1997-09-18 Ursatec Verpackungs Gmbh Vor Kontamination schützende Abgabevorrichtung für Fluide
US5848732A (en) * 1995-07-24 1998-12-15 Brugger; Gerhard Dispenser for a liquid medium consisting of two components
US5899362A (en) * 1997-05-01 1999-05-04 Moran; Michael J. Method and apparatus for combining liquids
WO2001000521A1 (en) * 1999-06-28 2001-01-04 Charles Dumont Dispensing container having blending valve
US6464107B1 (en) * 1998-08-14 2002-10-15 Anton Brugger Dosage dispenser
WO2003011443A2 (en) * 2001-07-27 2003-02-13 President And Fellows Of Harvard College Laminar mixing apparatus and methods
EP1159076B1 (de) * 1999-03-17 2004-05-12 MERCK PATENT GmbH Verpackungssystem für kosmetische formulierungen
DE10333924B3 (de) * 2003-07-25 2004-10-07 Wella Ag Mehrkomponentenverpackung, Mischverfahren und Verwendung von statischen Mikromischern
US20050232076A1 (en) * 2004-04-19 2005-10-20 Jing-Tang Yang Micromixer with overlapping-crisscross entrance

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4773562A (en) * 1986-09-04 1988-09-27 L'oreal Dispenser head for mixing separate pasty substances and a storage unit provided with such a dispenser head
US5848732A (en) * 1995-07-24 1998-12-15 Brugger; Gerhard Dispenser for a liquid medium consisting of two components
DE19609880A1 (de) * 1995-11-17 1997-09-18 Ursatec Verpackungs Gmbh Vor Kontamination schützende Abgabevorrichtung für Fluide
US5899362A (en) * 1997-05-01 1999-05-04 Moran; Michael J. Method and apparatus for combining liquids
US6464107B1 (en) * 1998-08-14 2002-10-15 Anton Brugger Dosage dispenser
EP1159076B1 (de) * 1999-03-17 2004-05-12 MERCK PATENT GmbH Verpackungssystem für kosmetische formulierungen
WO2001000521A1 (en) * 1999-06-28 2001-01-04 Charles Dumont Dispensing container having blending valve
WO2003011443A2 (en) * 2001-07-27 2003-02-13 President And Fellows Of Harvard College Laminar mixing apparatus and methods
DE10333924B3 (de) * 2003-07-25 2004-10-07 Wella Ag Mehrkomponentenverpackung, Mischverfahren und Verwendung von statischen Mikromischern
US20050232076A1 (en) * 2004-04-19 2005-10-20 Jing-Tang Yang Micromixer with overlapping-crisscross entrance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11278852B2 (en) 2018-12-31 2022-03-22 Amorepacific Corporation Apparatus for manufacturing cosmetic

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