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Die Erfindung betrifft einen Spender zur Ausgabe flüssiger bis pastöser Massen, mit einer Pumpkammer, einer Ausgabeöffnung und einem Betätigungsteil zur Durchführung eines Pumpvorganges, wobei die Pumpkammer ein Ein- und ein Auslassventil aufweist und bei einem Pumpvorgang eine vorbestimmte Menge an Masse an der Ausgeböffnung abgegeben wird.
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Spender der in Rede stehenden Art sind bekannt. Beispielsweise wird auf die
EP 1 871 539 B1 (
US 2009/0050651 A1 ) verwiesen. Derartige Spender dienen beispielsweise zur portionierten Ausgabe kosmetischer oder dermatologischer Zubereitungen, wie diese beispielsweise aus der
DE 20 2014 003 722 U1 bekannt sind. Solche Zubereitungen können kugelförmige Partikel aufweisen, welche Partikel eine oder mehrere Substanzen beinhalten. Im Zuge der Masseausgabe werden die kugelförmigen Partikel zerstört, zur Abgabe der Substanz. Ausgegeben wird hiernach eine Masse bestehend insbesondere aus der ursprünglich in den kugelförmigen Partikeln bevorrateten Substanz und bruchstückartige Abschnitte der Partikelwandung, die beispielsweise aus einer fließfähigen gelartigen Faser auf wässeriger Basis bestehen kann.
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Im Hinblick auf den bekannten Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Spender der in Rede stehenden Art derart verbessert auszugestalten, dass eine ausreichend homogenisierte Masse bei Betätigung des Spenders ausgebbar ist.
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Eine mögliche Lösung der Aufgabe ist nach einem ersten Erfindungsgedanken bei einem Spender gegeben, bei welchem darauf abgestellt ist, dass der Ausgabekanal gegenüber der Ausgabeöffnung zurückversetzt eine Trennwand mit einer Vielzahl von Durchlassöffnungen aufweist, welche Durchlassöffnungen jeweils eine an einer Ausrichtung des Ausgabekanals angepasste Durchsetzungsrichtung aufweisen.
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Zufolge der vorgeschlagenen Ausgestaltung ist eine homogene Masse ausgebbar. Etwaige gegebenenfalls feste Bestandteile in der Masse werden zufolge zwangsläufiger Durchsetzung der Masse durch die Durchlassöffnungen abschließend so weit bearbeitet, dass sich eine homogene Durchmischung der Masse in Ausgaberichtung hinter den Durchlassöffnungen, bevorzugt noch innerhalb des Ausgabekanals ergibt. Gegebenenfalls den Auftrag auf die Haut oder dergleichen störende Massebestandteile, wie beispielsweise größere Bestandteile von im Zuge der Ausgabe aufgeplatzter kugelförmiger Partikel oder auch sich beispielsweise während Standzeiten des Spenders ergebende inhomogen Teilmassen werden so abschließend im Spenderkopf unmittelbar vor der Ausgabe über die Ausgabeöffnung vergleichmäßigt.
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Die Durchlassöffnungen sind mit Bezug auf die Ausgaberichtung zurückversetzt zur Ausgabeöffnung des Ausgabekanals. Hierdurch ergibt sich eine günstige Vereinigung der mehreren Massestränge, die sich beim Durchsatz der Durchlassöffnungen ergeben. Bevorzugt ergibt sich durch den nachfolgenden Ausgabekanal ein homogener Massestrang mit einer dem Ausgabekanal angepassten, quer zur Ausgaberichtung betrachteten Querschnittsfläche.
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Die in Ausgaberichtung betrachtete Länge des Ausgabekanals zwischen den Durchlassöffnungen und der Ausgabeöffnung ist so gewählt, dass eine ausreichende Homogenisierung der einzelnen Massestränge hinter den Durchlassöffnungen erreichbar ist. So kann die diesbezügliche Länge des Ausgabekanals einem 5- bis 20-Fachen, weiter beispielsweise einem 6- bis 10-Fachen eines Auslassquerschnittes einer Durchlassöffnung entsprechen.
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Die Durchlassöffnungen können weiter so ausgerichtet sein, dass eine die Durchlassöffnung jeweils durchsetzende geometrische Zentralachse angepasst ausgerichtet ist zu einer geometrischen Zentralachse des Ausgabekanals. Auch kann die Zentralachse einer Durchlassöffnung in einem spitzen Winkel von 15° oder weniger zu der Zentralachse des Ausgabekanals verlaufen. Der jeweilige durch die Durchlassöffnungen gebildete Masse-Teilstrom erfährt so innerhalb des Ausgabekanals bevorzugt keine oder keine wesentliche Richtungsänderung vor Austritt des gesamten Massestroms aus der Ausgabeöffnung.
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In einem alternativen Lösungsansatz, der auch konstruktiv zu dem vorbeschriebenen Lösungsansatz betrachtet werden kann, ist vorgesehen, dass der Ausgabekanal eine gegenüber der Ausgabeöffnung zurückversetzte Trennwand aufweist, mit einer Vielzahl von sich in Ausgaberichtung erweiternden Durchlassöffnungen. Der in Durchsetzungsrichtung sich ergebende Anfangsquerschnitt einer jeden Durchlassöffnung ist entsprechend kleiner gewählt als der Endquerschnitt. So kann die Endquerschnittsfläche einem 1,2-Fachen oder mehr, bis hin zu einem 5-Fachen der Anfangsquerschnittsfläche entsprechen. Auch kann sich eine Durchlassöffnung in Richtung auf den Endquerschnitt trichterförmig erweitern.
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Auch kann eine Durchlassöffnung, bezogen auf einen in Durchsetzungsrichtung gegebenen Anfangsquerschnitt, also einem Öffnungsquerschnitt der Durchlassöffnung abgewandt der Ausgabeöffnung, eine Länge aufweisen, die dem Zwei- oder Mehrfachen einer größten freien Abmessung des Anfangsquerschnittes entspricht. Bei einem kreisrunden Anfangsquerschnitt einer Durchlassöffnung ist die freie Abmessung der Durchmesser. Die Länge der Durchlassöffnung kann bis hin zu einem 20-Fachen oder 30-Fachen der größten freien Abmessung des Anfangsquerschnittes entsprechen.
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Die Querschnittsfläche des Ausgabekanals kann an der Ausgabeöffnung dem doppelten oder mehr, bis hin zu dem 10-Fachen der Summe der Anfangsquerschnittsflächen der Durchlassöffnungen entsprechen. So kann die, die Durchlassöffnungen aufweisende Trennwand eine die Durchlassöffnungen umgebende Wandfläche aufweisen, die – zumindest bezogen auf die, die Anfangsquerschnittsflächen der Durchlassöffnungen zugeordnete Fläche – der Hälfte oder mehr der Querschnittsfläche der Ausgabeöffnung entspricht. Die geschlossenen Bereiche der Trennwand werden bevorzugt sowohl an- als auch abströmseitig der Masse umströmt beziehungsweise von Masse beaufschlagt.
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Auch können die Durchlassöffnungen in einer Rechteckanordnung vorgesehen sein. So ist bevorzugt eine Anordnung der Durchlassöffnungen gegeben, bei welcher zumindest in einer Ebene der Anfangsquerschnittsflächen eine die zentralen Durchsetzungsachsen der Durchlassöffnungen verbindende Linie in einem Rechteck angeordnet ist.
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Auch kann die Rechteckanordnung sowohl bezüglich der Durchsetzungsfläche im Bereich der Anfangsquerschnitte als auch bezüglich der Durchsetzungsfläche im Bereich der Endquerschnitte der Durchlassöffnungen gegeben sein.
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Die vor- und nachstehend angegebenen Bereiche beziehungsweise Wertebereiche oder Mehrfachbereiche schließen hinsichtlich der Offenbarung auch sämtliche Zwischenwerte ein, insbesondere in 1/10- Schritten der jeweiligen Dimension, gegebenenfalls also auch dimensionslos, beispielsweise ein Zehntel eines 2-Fachen etc., einerseits zur Eingrenzung der genannten Bereichsgrenzen von unten und/oder oben, alternativ oder ergänzend aber auch im Hinblick auf die Offenbarung eines oder mehrerer singulärer Werte aus dem jeweils angegebenen Bereich.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, die aber lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt. Auf der Zeichnung zeigt:
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1 einen Spender in einer Vertikalschnittdarstellung, eine nicht betätigte Grundstellung betreffend;
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2 eine Herausvergrößerung des Spenders im Bereich eines Spenderkopfes bei Spenderbetätigung und Masseausgabe;
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3 die Herausvergrößerung des Bereiches III in 1;
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4 das Kopfteil des Spenders in einer Vertikalschnittdarstellung;
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5 in vergrößerter Darstellung eine Ansicht gegen eine Ausgabeöffnung gemäß Pfeil V in 4.
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Dargestellt und beschrieben ist, zunächst mit Bezug zu 1, ein Spender 1 zur Ausgabe einer Masse M. Dieser besteht im Wesentlichen aus einem Pumpenkopf 2 und einem Vorratsbehältnis 3.
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Der Pumpenkopf 2 ist im Bereich eines, die Behältnisöffnung umgebenden Behältnishalses 4 mit dem Vorratsbehältnis 3 befestigt, beispielsweise rastbefestigt.
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Weiter kann, wenngleich nicht dargestellt, in dem Vorratsbehältnis 3 ein Nachlaufkolben vorgesehen sein.
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Der Pumpenkopf 2 weist eine Pumpkammer 5 auf, die bevorzugt aus einem flexiblen Pumpenbalg 6 besteht. Der Pumpenbalg 6 ist im Vertikalschnitt gemäß der Darstellung in 1 zickzack-förmig verlaufend ausgebildet. In einem quer zu einer Spenderlängsachse x verlaufenden Horizontalquerschnitt ergibt sich bezüglich des Pumpenbalges 6 bevorzugt eine Kreisform.
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Bei dem Pumpenbalg 6 kann es sich um ein Kunststoff-Spritzteil aus einem entsprechend weichelastischen Kunststoff handeln.
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In dem Pumpenbalg 6 integriert ausgebildet ist fußseitig ein Brückenteil 7 eines Einlassventiles 8 vorgesehen. Dessen gegenüberliegendes Zusammenwirkungsteil ist in einem Teleskopaußenteil 9 des Pumpenkopfes 2 integriert.
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Weiter weist der Pumpenkopf 2 ein Teleskopinnenteil 10 auf, wobei beide Teleskopteile außerhalb der Pumpkammer 5 entlang der Spenderlängsachse x miteinander teleskopieren.
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Das Teleskopaußenteil 9 kann in weiterer Einzelheit einen umlaufenden Stützsockel 11 ausbilden, in welchem der Fußbereich des Pumpenbalges 6 unterseitig einsitzt, dies bevorzugt in Zusammenwirkung mit einer Innenfläche des Stützsockels 11. In diesem Bereich ist der Pumpenbalg 6 nicht mehr balgartig ausgebildet, sondern vielmehr mit einer Massivwandung, die im Überfangbereich des Stützsockels 11 einen verstärkten dreieckförmigen Querschnitt aufweisen kann.
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Über das Teleskopaußenteil 9 und einem weiter vorgesehen Adapterteil 12 ist der Pumpenkopf 2 an dem Vorratsbehältnis 3 befestigt.
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Der Pumpenbalg 6 sitzt in der dargestellten Ausführungsform unterseitig auf einem Boden 13 des Teleskopaußenteiles 9 auf, dies gegebenenfalls mittels gesonderter Stützfüße. Der Boden 13 bildet eine zentrale Öffnung 14 als Zuführkanal zum Einlassventil 8. Die Öffnung 14 kann gegenüber dem Boden 13 zum Inneren der Pumpkammer 5 hin eingezogen sein.
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Mündungsseitig läuft der hierdurch gebildete Kanal zum Einlassventil 8 hin in zwei konzentrische Ringe 15, 16 aus, von welchen die Außenfläche des Rings 15 zur dichtenden Zusammenwirkung mit einer Lippe 17 des Brückenteils 7 des Einlassventils 8 ausgebildet ist.
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Im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung der Spenderlängsachse x gegenüberliegend und abgewandt zum Einlassventil 8 ist in dem Pumpenkopf 2 ein aus einem weichelastischen Kunststoffteil gebildetes Auslassventil 18 vorgesehen. Dieses sitzt in einem Sitzteil 19 ein, welches zusammenwirkend mit einem Gegenhalterteil 20 durch Einklemmung einen oberen Kragen 21 des Pumpenbalges 6 beziehungsweise der Pumpkammerwandung haltert.
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Das Gegenhalterteil 20 kann einen in den Faltenbereich der Pumpkammer 5 hineinragenden Unterabschnitt 22 aufweisen, welcher grundsätzlich zylinderartig gebildet sein kann. An seinem unteren Ende kann eine Doppelwandung vorgesehen sein, dies über einen Teilbereich der Länge des Unterabschnitts 22, so dass sich ein Führungsabschnitt 23 ergibt, in welchem das Sitzteil 19 geführt ist. Das Sitzteil 19 schließt unterseitig etwa mit dem unteren Ende des Führungsabschnitts 23 ab.
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In Förderrichtung a einer Masse M betrachtet hinter dem Auslassventil 18 ergibt sich in dem Pumpenkopf 2, insbesondere in dem Teleskopaußenteil 9 eine Kammer 24, die zunächst und im Wesentlichen übergeht in einen Ausgabekanal 25 mit einer endseitigen Ausgabeöffnung 26.
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Im Übergang von Kammer 24 und Ausgabekanal 25 ist eine Trennwand 27 mit einer Vielzahl von Durchlassöffnungen 28 vorgesehen. Der Abstand b der Trennwand 27, insbesondere der der Ausgabeöffnung 26 zugewandten Trennwandfläche zu der Öffnungsfläche der Ausgabeöffnung kann dem 1,5- bis 4-Fachen, bevorzugt dem 2- bis 3-Fachen der größten freien Abmessung c des Querschnittes in der Ausgabeöffnung 26 entsprechen, welches Maß c bei bevorzugter kreisrunder Querschnittsausgestaltung des Ausgabekanals 25 der Öffnungsdurchmesser der Ausgabeöffnung 26 sein kann.
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In der Trennwand 27 können, wie dargestellt, acht Durchlassöffnungen 28 vorgesehen sein. Diese sind bevorzugt in einer Rechteckanordnung vorgesehen, so insbesondere in einer Anordnung von zwei Reihen je vier Durchlassöffnungen 28.
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Jede Durchlassöffnung 28 weist – bezogen auf die Trennwand 27 – eine Durchsetzungsrichtung auf, welche im Wesentlichen an der Ausrichtung des Ausgabekanals 25 angepasst ist. So kann sich eine Durchsetzungsachse y einer Durchlassöffnung 28 parallel oder auch in einem spitzen Winkel von weniger als 15° zu einer zentralen Längsachse z des Ausgabekanals 25 erstrecken.
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Die Durchsetzungsachsen y aller Durchlassöffnungen 28 können, wie bevorzugt, parallel raumversetzt zueinander verlaufen.
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In Ausgabe- beziehungsweise Förderrichtung a betrachtet (vgl. hierzu beispielsweise 3) erweitern sich die Durchlassöffnungen 28, hierbei beginnend mit einem Anfangsquerschnitt 29 und in einem Endquerschnitt 30 endend.
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Ausgehend von dem Anfangsquerschnitt 29 kann sich jede Durchlassöffnung 28 in Richtung auf den Endquerschnitt 30 trichterartig erweitern. Die Fläche des Endquerschnittes 30 kann dem 1,5- bis 5-Fachen, weiter beispielsweise dem 2- bis 3-Fachen der Anfangsquerschnittsfläche entsprechen.
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Darüber hinaus kann eine Durchlassöffnung 28 – bezogen auf eine Durchsetzungsrichtung, welche der Förderrichtung a entspricht – eine Länge e aufweisen (bevorzugt gemessen entlang der Durchsetzungsachse y), die dem Zwei- oder Mehrfachen, beispielsweise dem 2,5- oder 3-Fachen einer größten freien Abmessung d des Anfangsquerschnittes 29 entspricht.
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Die Durchlassöffnungen 28 können im Bereich ihres Anfangsquerschnittes 29 einen Durchmesser von 0,15 mm bis 0,35 mm, bevorzugt etwa 0,25 mm, aufweisen.
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Durch die Anordnung einer zu der Ausgabeöffnung 26 beabstandeten Trennwand 27 mit Durchlassöffnungen 28 ist eine ausreichende Homogenisierung der auszugebenden Masse M erreichbar.
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Dies auch und insbesondere bei einer auszugebenden Masse, welche zunächst im Vorratsbehältnis
3 im Wesentlichen in Form kugelförmiger Partikel
31 ausschließlich oder teilweise vorliegt. Eine solche Masse in Form beispielsweise einer kosmetischen Zubereitung ist aus der
DE 20 2014 003 722 U1 bekannt.
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So liegt weiter die Masse ursprünglich in getrennten Kompartimenten vor, bestehend aus einer äußeren Gelphase und einer inneren partikulären Phase. Die kugelförmigen Partikel 31 weisen hierbei einen mittleren Durchmesser von 0,1 bis 10 mm, bevorzugt 2 bis 7,5 mm auf.
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Im Zuge der Ausbringung der Masse wird diese zunächst über das geöffnete Einlassventil 8 in die Pumpkammer 5 verbracht, wobei im Bereich des Einlassventiles 8 wirkende Scherkräfte die Partikelhülle aufspalten, wonach sich eine vereinheitlichte Masse bildet, die gegebenenfalls noch optisch und/oder haptisch erfassbare Bestandteile der Gelphase aufweisen kann.
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Im Zuge des Masseaustrages zufolge Niederdrücken des durch das Teleskopinnenteil 10 des Pumpenkopfes 2 gebildeten Betätigungsteils wird die in der Pumpkammer 5 befindliche Masse M bei geschlossenem Einlassventil 8 durch das geöffnete Auslassventil 18 durch die Kammer 24 und den Ausgabekanal 25 zur Ausgabe gepumpt, wobei im Zuge der Umströmung des Auslassventiles 18 eine weitere Homogenisierung erreicht werden kann. Eine abschließende Homogenisierung erfolgt bei Durchsetzung der Durchlassöffnungen 28 in der Trennwand 27.
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Es ist so zumindest eine stufenweise Homogenisierung der Masse erreichbar, zur Ausgabe einer homogenen Masse M, die sowohl optisch als auch haptisch bevorzugt frei ist von Bestandteilen der Partikelhülle.
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Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, nämlich:
Ein Spender, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Ausgabekanal 25 gegenüber der Ausgabeöffnung 26 zurückversetzt eine Trennwand 27 mit einer Vielzahl von Durchlassöffnungen 28 aufweist, welche Durchlassöffnungen 28 jeweils eine an einer Ausrichtung des Ausgabekanals 25 angepasste Durchsetzungsrichtung aufweisen.
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Ein Spender, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Ausgabekanal 25 eine gegenüber der Ausgabeöffnung 26 zurückversetzte Trennwand 27 aufweist, mit einer Vielzahl von sich in Ausgaberichtung erweiternden Durchlassöffnungen 28.
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Ein Spender, der dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Durchlassöffnung 28, bezogen auf einen in Durchsetzungsrichtung gegebenen Anfangsquerschnitt 29, eine Länge e aufweist, die dem 2- oder Mehrfachen einer größten freien Abmessung d des Anfangsquerschnitts 29 entspricht.
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Ein Spender, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Querschnittsfläche des Ausgabekanals 25 an der Ausgabeöffnung 26 dem Doppelten oder mehr der Summe der Anfangsquerschnittsflächen der Durchlassöffnungen 28 entspricht.
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Ein Spender, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Durchlassöffnungen 28 in einer Rechteckanordnung vorgesehen sind.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spender
- 2
- Pumpenkopf
- 3
- Vorratsbehältnis
- 4
- Behältnishals
- 5
- Pumpkammer
- 6
- Pumpenbalg
- 7
- Brückenteil
- 8
- Einlassventil
- 9
- Teleskopaußenteil
- 10
- Teleskopinnenteil
- 11
- Stützsockel
- 12
- Adapterteil
- 13
- Boden
- 14
- Öffnung
- 15
- Ring
- 16
- Ring
- 17
- Lippe
- 18
- Auslassventil
- 19
- Sitzteil
- 20
- Gegenhalterteil
- 21
- Kragen
- 22
- Unterabschnitt
- 23
- Führungsabschnitt
- 24
- Kammer
- 25
- Ausgabekanal
- 26
- Ausgabeöffnung
- 27
- Trennwand
- 28
- Durchlassöffnung
- 29
- Anfangsquerschnitt
- 30
- Endquerschnitt
- 31
- kugelförmige Partikel
- a
- Förderrichtung
- b
- Abstand
- c
- Abmessung
- d
- Abmessung
- e
- Länge
- x
- Spenderlängsachse
- y
- Durchsetzungsachse
- z
- zentrale Längsachse
- M
- Masse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1871539 B1 [0002]
- US 2009/0050651 A1 [0002]
- DE 202014003722 U1 [0002, 0044]
