DE10335842C5

DE10335842C5 - Abgabepackung

Info

Publication number: DE10335842C5
Application number: DE10335842A
Authority: DE
Inventors: Karsten BÖHNISCH; Bernhard Jasper
Original assignee: Seaquist Perfect Dispensing GmbH
Current assignee: Aptar Dortmund GmbH
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: WO2005016551A1; US20070007307A1; US8534506B2; DE10335842B4; DE10335842A1; EP1651356A1; EP1651356B1

Abstract

Abgabepackung, bestehend aus einer Dosierpumpe (20) und einem damit dicht verbundenen Behälter (26) mit
– einer Verschlusskappe (22), die an einem Hals (21) des Behälters (26) befestigt werden kann sowie eine zylindrische Wand (31) aufweist, die eine axiale Öffnung (32) umschließt, welche oberhalb eines Innenflansches (34) angeordnet ist,
– einem Halter (38) zur Befestigung der Pumpe (20) innerhalb der Verschlusskappe (22), wobei der Halter (38) mit einem Außenflansch (42) gegen eine ringförmige Dichtung (41) auf einer Stirnfläche des Behälterhalses (21) abdichtend pressbar ist,
– die Dichtung (41) zwischen der Stirnfläche (27) des Behälterhalses (21) und dem Außenflansch (42) des Halters (38) an der Außenseite des Pumpengehäuses (48) mit ihrem inneren Lochrand (52) luftdicht anliegt, der Bestandteil einer Ringlippe (53) ist, deren Dicke zum äußeren Ende der Ringlippe (53) hin verringert ist,
– einem Pumpengehäuse (48) mit einem Pumpenzylinder (43), der eine Pumpenkammer (80) umgibt, deren oberes...

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgabepackung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
In der US 63 98 079 B1 ist eine Abgabepackung beschrieben, bestehend aus einer Dosierpumpe und einem damit dicht verbundenen Behälter mit einer Verschlusskappe, die an einem Hals des Behälters befestigt werden kann sowie eine zylindrische Wand aufweist, die eine axiale Öffnung umschließt, welche oberhalb eines Innenflansches angeordnet ist, einem Halter zur Befestigung der Pumpe innerhalb der Verschlusskappe, wobei der Halter mit einem Außenflansch gegen eine ringförmige Dichtung auf einer Stirnfläche des Behälterhalses abdichtend preßbar ist, die Dichtung zwischen der Stirnfläche des Behälterhalses und dem Außenflansch des Halters an der Außenseite des Pumpengehäuses mit ihrem inneren Lochrand luftdicht anliegt, der Bestandteil einer Ringlippe ist, deren Dicke zum äußeren Ende der Ringlippe hin verringert ist, einem Pumpengehäuse mit einem Pumpenzylinder, der eine Pumpenkammer umgibt, deren oberes Ende eine Öffnung hat und am unteren Ende mit einem Tauchrohrnippel versehen ist, einem Pumpenkolben, der in der Pumpenkammer verschiebbar und mit einem Kolbenschaft versehen ist, der aus der Pumpenkammer vorsteht und mit einem Betätigungs- und Abgabekopf versehen ist, einem axialen Auslasskanal, der sich durch den Kolbenschaft und den Pumpenkolben erstreckt und die Pumpenkammer mit einer Abgabeöffnung des Betätigungskopfes verbindet, einem Einlaßventil und einem Auslaßventil für das fließfähige Medium, und einer Schraubendruckfeder, die den Pumpenkolben in Richtung seiner Ruhestellung beaufschlagt.
Aus der EP 790 936 B1 ist es bekannt, eine handbetätigte Dosierpumpe für eine Flasche mit einer verformbaren Hülle auszurüsten, deren Kragen in einem Mantel einer festen Hülle befestigt ist.
In der EP 342 651 B1 ist eine Dosierpumpe beschrieben, die mit einer Verschlusskappe versehen ist, die an einem Hals des Behälters befestigt werden kann sowie eine hohle zylindrische Wand mit einer inneren zylindrischen Öffnung aufweist, die oberhalb eines Innenflansches angeordnet ist. Ein Halter ist zur Befestigung der Pumpe innerhalb der Verschlusskappe vorgesehen, wobei der Halter eine zylindrische Außenwand aufweist und innerhalb der Öffnung der Verschlusskappe angeordnet sowie an dem unteren Ende mit einem Außenflansch versehen ist, der gegen eine ringförmige, flache Dichtungsscheibe auf einer äußeren Stirnfläche des Behälterhalses durch den Innenflansch der Verschlusskappe abdichtend pressbar ist. Ein Pumpengehäuse ist mit einem Pumpenzylinder versehen, der eine Pumpenkammer umgibt, deren oberes Ende eine Öffnung hat, in die eine zylindrische Innenwand des Halters koaxial zur Außenwand des Halters eingreift und mit dieser am oberen Ende durch eine ringförmige Endwand verbunden ist. Das Pumpengehäuse ist am oberen Ende mit einem nach außen vorstehenden Ringflansch der in eine Ringnut am inneren, oberen Ende des Halters rastend eingesetzt ist, und am unteren Ende mit einem Rohrnippel versehen. Ein Pumpenkolben, der in der Pumpenkammer abgedichtet verschiebbar und mit einem hohlzylindrischen Kolbenschaft versehen ist, steht aus der Pumpenkammer durch eine Öffnung in der Endwand des Halters nach außen vor und ist an seinem äußeren Ende mit einem Betätigungs- und Abgabekopf versehen. Ein axialer Auslasskanal, der sich durch den Kolbenschaft und den Pumpenkolben erstreckt, verbindet die Pumpenkammer mit einer Abgabeöffnung eines Betätigungskopfes. Eine ringförmige Dichtungsfläche ist an der Oberseite des Pumpenkolbens zur abdichtenden Anlage an dem unteren Ende der zylindrischen Innenwand des Halters vorgesehen, wenn der Pumpenkolben seine obere Ruhestellung einnimmt. Ein zylindrischer, rohrförmiger Zuführstutzen ragt von einem Boden des Pumpengehäuses koaxial zum Tauchrohrnippel in die Pumpenkammer auf. Ferner ist ein zweiteiliger Differentialkolben vorgesehen, der aus einem Ventilkörper unterhalb des Pumpenkolbens und einer darunter angeordneten Dichtungshülse besteht, die an in gleichen Umfangswinkelabständen angeordneten Führungsrippen in dem Pumpenzylinder axial verschiebbar geführt sind. Die Dichtungshülse ist gegenüber dem Ventilkörper begrenzt axial verschiebbar und bildet einen Verbindungskanal mit dem Ventilkörper zwischen der Pumpenkammer und dem Auslasskanal, der beim Pumpenhub des Pumpenkolbens geschlossen und bei dessen Saughub offen ist. Eine zylindrische Öffnung im oberen Ende der Dichtungshülse ist von einem Innenflansch der Dichtungshülse umschlossen. Durch diese Öffnung erstreckt sich ein Führungszapfen des Ventilkörpers koaxial, der mit Längsrippen versehen ist. Eine Druckfeder ist mit ihrem unteren Ende auf dem Gehäuseboden und mit ihrem oberen Ende an unteren Stirnflächen der Längsrippen des Führungszapfens abgestützt und dient als Auflage für den Innenflansch der Dichtungshülse in der Ruhestellung des Pumpenkolbens sowie während seines Saughubes.
Die ringförmige Dichtungsscheibe ist mit ihrem Innenrand mindestens teilweise in einem Abstand von der Außenwandung des Ventilgehäuses angeordnet, um eine Belüftung des Behälters bei der Betätigung der Pumpe zu erreichen und einen Druckausgleich dadurch herbeizuführen, dass das Volumen des durch die Pumpe aus dem Behälter abgegebenen Mediums durch Luft ersetzt wird.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgabepackung der eingangs erwähnten Gattung so zu verbessern, dass unter Verwendung von Standardpumpen, welche die Belüftung eines mit einer solchen Pumpe ausgerüsteten Behälters normalerweise ermöglichen, das im Behälter enthaltene fließfähige Medium nicht mit Luft in Berührung kommen und kontaminiert werden kann, so dass ggf. auch die Menge an Konservierungsstoffen für das fließfähige Medium verringert werden kann. Insbesondere soll auch die Abgabe von hoch viskosen Medien, wie z. B. die Abgabe von üblichen Kosmetika oder medizinischen Cremes, unter Luftabschluß sowie auch in einer Überkopfstellung der Abgabepackung möglich sein. Dabei soll diese Aufgabe durch eine relativ schnelle und einfache Umrüstung bereits vorhandener Montageautomaten realisiert werden können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass das an die Abnahme des Mediumvolumens anpassbare, das fließfähige Medium enthaltende Volumen des Behälters von einem Beutel aus flexiblem Material umschlossen ist, dessen oberer Öffnungsrand mit der Wand des Behälters einteilig verbunden ist und Luft unter atmosphärischem Druck zwischen der Innenseite der Behälterwand und der Außenseite des Beutels enthalten ist.
Gemäß der Erfindung ist der Öffnungsrand des Beutels an das untere Ende des Behälterhalses angespritzt.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass das fließfähige Medium nicht mit der Luft und darin enthaltenen, für das abzugebende Medium schädlichen Bestandteilen, wie z. B. Sauerstoff oder Schmutzpartikeln, in Berührung kommen und kontaminiert werden kann.
Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist die Erfindung anhand der schematischen Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen teilweise gebrochenen Längsschnitt durch eine Abgabepackung gemäß der Erfindung, bei der ein das abzugebende Medium enthaltender Beutel ein einheitlicher Bestandteil des Behälters und von einem Druckmittel umgeben ist,
2 die Abgabepackung gemäß 1 mit fast entleertem Beutel,
3 eine vergrößerte Darstellung des in den 1 und 2 gezeigten Details A,
4 und 5 eine Einzelheit eines in den 1 und 2 gezeigten Einlaßventils in Offen- bzw. Schließstellung.
In den 1 und 2 sind im Längsschnitt mehrere Bestandteile der Abgabepackung dargestellt, die überwiegend aus einem verhältnismäßig harten Kunststoff, wie z. B. Polypropylen, hergestellt sind. Diese Teile sind in Bezug auf eine Mittellängsachse O-O rotationssymmetrisch angeordnet und bilden die Abgabepackung.
Gemäß den 1 und 2 besteht die Abgabepackung aus einer Dosierpumpe 20 und einem mit dieser dicht verbundenen Behälter 26, mit dem ein Beutel 28 aus flexiblem Material einteilig verbunden ist, der ein fließfähiges Medium 29, vorzugsweise eine versprühbare Flüssigkeit, wie z. B. normale oder medizinische Hautcreme, enthält, deren Qualität durch Berührung mit Luft, z. B. durch darin enthaltene Bakterienkontaminiert werden kann, so dass die Abgabepackung gemäß der Erfindung einen derartigen Luftzutritt zu dem im Behälter enthaltenen Medium verhindert und die Menge an dem Medium 29 zuzusetzenden Konservierungsstoffen verringert.
Eine Verschlusskappe 22 ist durch ein übliches Schraubgewinde 25 auf einem Hals 21 des Behälters 26 befestigt. Die Verschlusskappe 22 weist am oberen Ende eine Wand 31 mit einer inneren zylindrischen Öffnung 32 auf, die oberhalb eines Innenflansches 34 angeordnet ist. Für die Pumpe 20 ist ein Halter 38 vorgesehen, der eine zylindrische Außenwand 40 aufweist und innerhalb der Öffnung 32 der Verschlusskappe 22 angeordnet sowie am unteren Ende mit einem Außenflansch 42 versehen ist. Dieser Außenflansch 42 ist gegen eine ringförmige Dichtung 41 auf einer äußeren Stirnfläche 27 des Behälterhalses 21 durch den Innenflansch 34 der Verschlusskappe 22 abdichtend pressbar. Auf die Funktion dieser Dichtung 41 wird weiter unten Bezug genommen. Anstelle eines Schraubgewindes 25 kann die Verschlußkappe 22 auch, wie an sich bekannt ist, durch Aufprellen, Schweißen, Kleben o. dergl. mit dem Behälterhals 21 verbunden sein.
Ein Pumpengehäuse 48 ist mit einem Pumpenzylinder 43 versehen, der unterhalb der ringförmigen Dichtung 41 mit einer kleinen Entlüftungsöffnung 51 versehen ist, die das Innenvolumen des Beutels 28 mit einer Pumpenkammer 80 verbindet und zur Entlüftung des Pumpenzylinders 43, während einer erstmaligen Betätigung der Dosierpumpe 20 dient.
Der Pumpenzylinder 43 umgibt die Pumpenkammer 80, die nach oben oder außen offen ist. Eine zylindrische Innenwand 72 des Halters 38 greift koaxial in die obere Öffnung der Pumpenkammer 80 ein und ist mit dieser am oberen Ende durch eine ringförmige Endwand 64 verbunden. Das Pumpengehäuse 48 ist am oberen Ende mit einem nach außen vorstehenden Ringflansch 50 versehen, der in eine Ringnut 62 am inneren, oberen Ende des Halters 38 rastend eingesetzt ist. Am unteren Ende des Pumpengehäuses 48 ist ein Tauchrohrnippel 30 angeformt, durch den das fließfähige Medium 29 innerhalb des Beutels 28 aus flexiblem Material angesaugt wird. Die Öffnung des Tauchrohrnippels 30 liegt mit Absicht frei, um auch das Ansaugen von hoch viskosen Medien, wie z. B. Cremes, sowie eine Abgabefunktion der Pumpe auch in einer Überkopflage der Abgabepackung zu ermöglichen.
Der Beutel 28 umschließt dicht das Medium 29, indem sein oberer Öffnungsrand 33 mit der Wandung des Behälters 26, im vorliegenden Fall mit dem unteren Ende des Behälterhalses 21, einteilig verbunden ist. Zu diesem Zweck ist das obere Ende des Beutels 28 an das untere Ende des Behälterhalses 21 während der Herstellung des Behälters 26 im Kunststoff-Spritzgießverfahren einteilig angespritzt. Zwischen der Außenseite des Beutels 28 und der Innenseite des Behälters 26 ist ein Ringraum 35 vorgesehen, der Umgebungsluft enthält, die unter atmosphärischem Druck steht.
Ein Pumpenkolben 45 ist in dem Pumpenzylinder 43 abgedichtet verschiebbar und mit einem hohlzylindrischen Kolbenschaft 47 versehen, der aus der Pumpenkammer 80 durch eine zylindrische Öffnung 23 in der Endwand 64 des Halters 38 nach außen vorsteht und an seinem äußeren Ende mit einem Betätigungs- und Abgabekopf 90 versehen ist. Ein axialer Auslasskanal 98 erstreckt sich durch den Kolbenschaft 47 und den Pumpenkolben 45 und verbindet die Pumpenkammer 80 mit einer Abgabeöffnung 92 des Betätigungskopfes 90. An das obere und untere Ende des Pumpenkolbens 45 sind je eine ringförmige Dichtungslippe 102, 103 angeformt, die mit elastischer Vorspannung an der Innenwand des Pumpenzylinders 43 dicht anliegen. Der Pumpenkolben 45 liegt in seiner Ruhestellung mit seinem oberen Ende an einem unteren Ende 73 der zylindrischen Innenwand 72 des Halters 38 abdichtend an.
Das Pumpengehäuse 48 ist mit einem Boden 49 versehen, von dem ein zylindrischer rohrförmiger Zuführstutzen 120 koaxial zum Tauchrohrnippel 30 in die Pumpenkammer 80 aufragt.
Ein Einlaßventil 66 ist als zweiteiliger Differentialkolben ausgebildet und besteht aus einem Ventilkörper 150 unterhalb des Pumpenkolbens 45 und einer unter dem Ventilkörper 150 angeordneten Dichtungshülse 190, die mit in gleichen Umfangswinkelabständen angeordneten Führungsrippen 250 versehen ist (2, 4 und 5). Der Ventilkörper 150 und die Dichtungshülse 190 sind zwischen dem Pumpenkolben 45 und dem Zuführstutzen 120 in der Pumpenkammer 80 axial verschiebbar geführt.
Die Dichtungshülse 190 ist gegenüber dem Ventilkörper 150 begrenzt axial verschiebbar und bildet einen Verbindungskanal 54 zwischen der Pumpenkammer 80 und dem Auslasskanal 98 mit einem Ventilkopf 170 des Ventilkörpers 150 (2, 4 und 5), der beim Pumphub des Pumpenkolbens 45 geschlossen und bei dessen Saughub offen ist (4 und 5). In 2 ist eine zylindrische Öffnung 226 im oberen Ende der Dichtungshülse 190 vorgesehen, die von einem Innenflansch 210 der Dichtungshülse 190 umschlossen ist. Ein Führungszapfen 230 des Ventilkörpers 150 erstreckt sich durch diese Öffnung 226 koaxial hindurch und ist mit Längsrippen 234 versehen. Eine Schraubendruckfeder 240, deren unteres Ende auf dem Gehäuseboden 49 und deren oberes Ende an unteren Stirnflächen 235 der Längsrippen 234 des Führungszapfens 230 abgestützt ist, dient als Auflager für den Innenflansch 210 der Dichtungshülse 190 in der Ruhestellung des Pumpenkolbens 45 sowie während seines Saughubes (2, 4 und 5).
In 3 ist in vergrößertem Maßstab die in den 1 und 2 mit A bezeichnete Einzelheit spiegelbildlich dargestellt, die sich auf die ringförmige Dichtung 41 bezieht, die zwischen dem Behälterhals 21 und der Verschlusskappe 22 eingespannt ist und gemäß der Erfindung mit einem inneren Lochrand 52 an der Außenseite des Pumpengehäuses 48 gasdicht anliegt. Dabei ist der innere Lochrand 52 als eine Ringlippe 53 geformt, deren Dicke in Richtung zu dem inneren Lochrand 52 verringert ist. Die Dichtung 41 erstreckt sich von der Innenseite eines äußeren, horizontal angeordneten Ringrandes 55 radial nach innen und oben oder außen in Form eines Kegelstumpfes 58 in einen Ringraum 57, der von der zylindrischen Außenseite des Pumpengehäuses 48 und der Außenwand 40 des Halters 38 in der Verschlußkappe 22 umschlossen ist. Die Dichtung 41 besteht vorzugsweise aus Silikon oder einem anderen gummiartigen, elastomeren Material, das gegenüber dem im Behälter 26 enthaltenen Medium 29 inert ist.
Die in den 1 und 2 in der linken Hälfte der Zeichnungen zu sehende senkrechte Nut 62 des Ringflansches 50 bildet einen Luftauslassschlitz zwischen dem Pumpengehäuse 48 und der Außenwand 40 des Halters 38 und wirkt mit radialen Luftkanälen 70 im Halter 38 zusammen. Die obere Endwand 64 des Halters 38, hat eine umlaufende Nut 68 auf der Unterseite des Halters 38. Die Nut 68 ist mit der Oberseite der Nut 62 verbunden. In einer um 180° versetzten Lage gegenüber der Nut 62 ist die Nut 68 mit den radialen Luftkanälen 70 verbunden, die in der Unterseite der oberen Endwand 64 des Halters 38 vorgesehen sind. Die Luftkanäle 70 erstrecken sich nach innen entlang der Wandung des Pumpengehäuses 48 in den Ringraum 57, der durch die Dichtung 41 nach innen oder unten abgedichtet ist.
Der obere Innenrand des Pumpengehäuses 48 ist konisch nach oben erweitert und bildet einen Ringkanal 71 um den Halter 38 herum. Der Zwischenraum zwischen der zylindrischen Innenwand 72, dem Kolbenschaft 47 und der Wandung der Pumpenkammer 80 verbindet einen Ringraum 77 am unteren Ende der zylindrischen Innenwand 72 des Halters 38 mit dem ringförmigen Kanal 71, der rund um das obere Ende des Pumpengehäuses 48 verläuft. Dadurch entsteht ein Entlüftungskanal, der sich von dem Inneren des Pumpengehäuses 48 heraus durch die radialen Luftkanäle 70, rund um die umlaufende Nut 68, durch die Nut 62 nach innen oder unten zwischen der Innenseite der zylindrischen Außenwand 40 und der Außenseite des Pumpengehäuses 48 bis zu der Dichtung 41 erstreckt. Die ringförmige Dichtung 41 verhindert den Luftzutritt in den Beutel 28 und damit einen Kontakt des im Beutel 28 enthaltenen fließfähigen Mediums 29 mit der Außenluft, so daß die Qualität des Mediums 29 durch die Aussperrung der Außenluft aufrechterhalten wird.
Bei einem teilweise oder vollständig abwärts gedrückten Pumpenkolben 45 wird die konkave Dichtungslippe 102 des Pumpenkolbens 45 von dem unteren Ende 73 der Innenwand 72 des Halters 38 getrennt. Es entsteht daher der ringförmige Freiraum 77 zwischen der Außenseite des oberen, im Durchmesser reduzierten Abschnitts des sich nach unten bewegenden Kolbenschaftes 47 und dem unteren Ende 73 der Innenwand 72 des Halters 38.
Bei der Bewegung des Pumpenkolbens 45 in die untere Endstellung des Pumpenhubes strömt die Luft durch einen Ringspalt 23 längs der Innenwand 72 des Halters 38 und des Pumpengehäuses 48 durch die radialen Luftkanäle 70 in die Umfangsnut 68. Hier verteilt sie sich in beide Richtungen um den Umfang des Halters 38 über etwa 180°, wo sie dann durch die Nut 62 in den Ringraum 57 des Pumpengehäuses 48 fließt. Die Luft wird danach an einem Eindringen in den Beutel 28 durch die ringförmige Dichtung 41 gehindert, die beim anschließenden Saughub des Pumpenkolbens 45 aufgrund der dabei entstehenden Druckdifferenz zwischen dem Innern des Beutels 28 und der Außenluft mit verstärktem Druck an dem Pumpengehäuse 48 anliegt. Das fließfähige Medium 29 wird durch den Tauchrohrnippel 30 aus dem Beutel 28 in die Pumpenkammer 80 angesaugt, wobei der Beutel 28 unter Anpassung an das sich vermindernde Volumen des Mediums 29 zunehmend zusammenschrumpft. Ferner hat der Pumpenkolben 45 eine vergrößerte Bohrung 154, deren oberes Ende einen ringförmigen Ventilsitz 158 eines Auslaßventils in dem Auslaßkanal 98 bildet.
Der Ventilkörper 150 ist am oberen Ende zu einem Ventilkegel 182 des Auslaßventils geformt, der an dem ringförmigen Ventilsitz 158 in dem Pumpenkolben 45 dicht anliegt, um das Medium 29 an einem Ausfließen aus der Pumpenkammer 80 durch den Auslaßkanal 98 zu hindern. De Ventilkopf 170 des Ventilkörpers 150 hat eine obere Kopffläche 172, die mit radialen Rippen 174 versehen ist (2), die, in gleichen Umfangswinkelabständen angeordnet, sich radial nach außen erstrecken und von der oberen Kopffläche 172 vorstehen.
Die untere Seite des Ventilkopfes 170 ist mit einer Ringnut 179 versehen (4), die im Querschnitt trapezförmig ist und einen integralen Bestandteil des Einlaßventils 66 bildet. Zu diesem Zweck bildet die äußere Seitenwand der Ringnut 179 eine Ventilfläche 180, die sich konisch nach unten und außen erweitert, um gegen eine obere kegelförmige Kontaktfläche 218 der Dichtungshülse 190 abzudichten. Die Kontaktfläche 218 ist mit dem Ventilkörper 150 derart verbunden, daß sie axial begrenzt verstellbar ist. Die Ventilfläche 180 und die konische Kontaktfläche 218 bilden im wesentlichen den stumpfkegelförmigen Verbindungskanal 54, wobei die innere Seitenwand der ringförmigen Nut 179 von dem zylindrischen Führungszapfen 230 gebildet ist.
Aus den 4 und 5 ist deutlich zu erkennen, daß die Dichtungshülse 190 an ihrer dem Behälter zugekehrten Seite einen im wesentlichen zylindrischen Kolbenmantel 202 umfaßt. Das obere Ende der Dichtungshülse 190 bildet den ringförmigen Innenflansch 210, dessen Unterseite eine ringförmige Auflage 211 aufweist, die auf einem oberen Ende 241 der schraubenförmigen Druckfeder 240 ruht, wenn der Pumpenkolben 45 sich in seiner oberen Ruhestellung befindet. In dieser Ruhestellung ist das Einlassventil 66 mit seinem Verbindungskanal 54 offen (4). Der Innenflansch 210 kann aus seiner Ruhestellung in eine Arbeitsstellung axial verstellt werden, in der der Verbindungskanal 54 des Einlassventils 66 geschlossen ist. Der Innenflansch 210 erstreckt sich mit einer Auflagefläche 211 und einer Oberseite 212 in einem rechten Winkel zur Pumpenachse O-O ebenso wie axial in die Ringnut 179 des Ventilkopfes 170.
Die Schraubendruckfeder 240 besteht aus einem im Querschnitt runden Federdraht. Es ist ersichtlich, dass ein oberes Ende 241 der Feder 240 mit der inneren Hälfte des Drahtquerschnitts gegen die Stirnflächen 235 der Längsrippen 234 anliegt, d. h. über einen Berührungswinkel von etwa 80°. Die unteren Längenabschnitte 236 der Längsrippen 234 stehen nur radial über etwa ein Drittel der Breite der Längsrippen 234 vor. Wahlweise kann anstelle eines im Querschnitt kreisförmigen Federdrahtes ein Federdraht anderen Querschnitts, z. B. rechtwinkligen Querschnitts, verwendet werden, solange der Durchmesser des Federdrahtes größer als die radiale Breite der Längsrippen 234 bemessen ist, so dass ein Teil des Drahtquerschnitts die Abstützung für die ringförmige Auflagefläche 211 der Dichtungshülse 190 bildet. Gegebenenfalls kann auch eine Zwischenlegscheibe zwischen dem oberen Ende 241 der Druckfeder 240 und der Stirnseite 235 der Längsrippen 234 angeordnet sein, die sich parallel zu der Auflagefläche 211 und den Stirnseiten der Längsrippen 234 erstreckt. Aufgrund dieses unteren Anschlages, der durch das obere Ende 241 der Druckfeder 240 für die Dichtungshülse 190 gebildet ist, entsteht ein Freiraum 220 (5), der die begrenzte axiale Bewegung zwischen dem Ventilkörper 150 und der Dichtungshülse 190 ermöglicht. Diese relative Bewegbarkeit der Dichtungshülse 190 ist so gewählt, dass die Berührungsfläche 218 der Dichtungshülse 190 gegen die innere Ventilfläche 180 eines Außenrandes 171 des Ventilkopfes 170 in der einen Endstellung des relativen Bewegungsbereiches der Dichtungshülse 190 anliegt, so dass das von den genannten Teilen gebildete Einlassventil 66 eingeschlossen ist. Das untere Ende der Dichtungshülse 190 ist so bemessen, dass es teleskopartig und abdichtend in engem Kontakt mit der Außenseite des feststehenden rohrförmigen Zuführstutzens 120 verschoben werden kann.
Die Bestandteile der Pumpe 20 können aus thermoplastischen Werkstoffen hergestellt werden. Die Feder 240 besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Das Pumpengehäuse 48 mit dem rohrförmigen Zuführstutzen 120 wird zweckmäßig aus Polypropylen hergestellt. Andere innere Bestandteile, wie z. B. der Pumpenkolben 45, der Ventilkörper 150 und die Dichtungshülse 190 oder Teile dieser anderen Bestandteile können aus Polyethylen hergestellt werden, um eine bessere Abdichtung zu erzielen. Aufgrund der axial begrenzten Beweglichkeit gegenüber dem Ventilkörper 150 kann die bewegliche Dichtungshülse 190 unmittelbar auf den Führungszapfen 230 des Ventilkörpers 150 ohne Berührung anderer Teile gedrückt werden, woraufhin das obere Ende der Druckfeder 240 auf den Führungszapfen 230 gedrückt wird und infolgedessen die Dichtungshülse 190 in einem begrenzten Ausmaß auf dem Ventilkörper 150 axial beweglich gehalten ist.
In der Ruhestellung nimmt die Dichtungshülse 190 in Bezug auf den Ventilkopf 170 die in den 1, 2 und 4 gezeigte Endstellung ein. Bei der Betätigung der Pumpe 20 bewegen sich der Pumpenkolben 45 und der Ventilkörper 150 in dem Pumpengehäuse 48 nach unten, wobei die Druckfeder 240 komprimiert wird. Die Dichtungshülse 190 folgt kurzzeitig dieser Bewegung, während der Innenflansch 210 mit seiner ringförmigen Auflagefläche 211 auf der Druckfeder 240 abgestützt ist. Wenn das untere freie Ende der Dichtungshülse 190 auf den rohrförmigen Zuführstutzen 120 auftrifft, wird die Bewegung der Dichtungshülse 190 kurz unterbrochen. Das obere Ende der Dichtungshülse 190 wird schnell von dem Ventilkopf 170 erreicht, so daß beide Teile die geschlossene Stellung in 5 einnehmen. Von diesem Augenblick an führt der Ventilkopf 170 die Dichtungshülse 190 mit sich nach unten, so dass die Dichtungshülse 190 teleskopartig und abdichtend auf den rohrförmigen Zuführstutzen 120 geschoben wird. Die dabei auftretende Reibung trägt zu einem relativen Druck des Innenflansches 210 auf die Ringnut 179 bei, so dass der Verbindungskanal 54 zwischen der Kontaktfläche 218 der Dichtungshülse 190 und der Ventilfläche 180 des Ventilkopfes 170 geschlossen oder abgedichtet wird. Von diesem Augenblick an, der unmittelbar nach der Betätigung der Pumpe 20 beginnt, wird die Pumpenkammer 80 vollständig geschlossen. Durch das weitere Herabdrücken des Pumpenkolbens 45 wird der Druck innerhalb der Pumpenkammer 80 erhöht.
Diese Erhöhung hängt jedoch von der Auswahl derjenigen Stelle ab, an der der Innenflansch 210 auf dem Ventilkörper 150 abgestützt wird. Solange nämlich der Druck in der Pumpenkammer 80 zunimmt, addiert sich eine axiale, nach außen gerichtete Kraft zu der Reibung zwischen der Dichtungshülse 190 und dem Zuführstutzen 120.
Sobald kein Druck mehr auf den Pumpenkolben 45 ausgeübt wird, drückt die Druckfeder 240 den Ventilkörper 150 zurück. Der Ventilkörper 150 bewegt sich daher von der Dichtungshülse 190 weg, die aufgrund der Reibung an dem rohrförmigen Zuführstutzen 120 zurückbleibt. Die Dichtungshülse 190 bewegt sich dann von der geschlossen Stellung in die offene Stellung. Der Verbindungskanal 54 zwischen Ventilkopf 170 und dem Innenflansch 210 der Dichtungshülse 190 ist dann offen und verbindet den Behälter 26 mit der Pumpenkammer 80 über die Freiräume oder Nuten zwischen den Führungsrippen 250. Die Druckfeder 240, auf der die innere Auflagefläche 211 des Innenflansches 210 ruht, nimmt jetzt die Dichtungshülse 190 und den Ventilkörper 150 gleichzeitig mit nach oben. Dadurch vergrößert sich das Volumen der Pumpenkammer 80. Da der Verbindungskanal 54 offen ist, kann das Medium 29 in die Pumpenkammer 80 fließen. Der Verbindungskanal 54 ermöglicht eine Füllung der Pumpenkammer 80 in dem Ausmaß, in dem sich das Volumen der Pumpenkammer 80 vergrößert. Wenn die Pumpe 20 ihre obere Ruhestellung erreicht hat und die Dichtungshülse 190 von einem oberen Ende 121 des rohrförmigen Zuführstutzens 120 freikommt, wird kein flüssiges Medium 29 mehr durch den rohrförmigen Zuführstutzen 120 in die Pumpenkammer 80 eindringen.
Wenn die Dosierpumpe 20 betätigt wird, schließt sich der Verbindungskanal 54 daher annähernd zu dem gleichen Zeitpunkt, an dem die Dichtungshülse 190 auf den Zuführstutzen 120 aufgeschoben wird. Wenn jedoch der Pumpenkolben 45 sich nach oben bewegt, öffnet sich der Verbindungskanal 54, bevor sich die Dichtungshülse 190 von dem Zuführstutzen 120 trennt. Dadurch entsteht ein deutlich geringeres Vakuum in der Pumpenkammer 80. Infolgedessen kann, wenn überhaupt, nur in geringem Umfang Luft eindringen, selbst wenn die Dichtung des Pumpenkolbens 45 gegenüber dem Pumpenzylinder 43 nicht vollständig gewährleistet sein sollte. Für die Abdichtung des Pumpenkolbens 45 wird die untere Dichtungslippe 103 benötigt, die zu dem Behälter 26 gerichtet ist, so dass während der Abgabe des fließfähigen Mediums 29 der in der Pumpenkammer 80 vorherrschende Druck die Dichtwirkung erhöht.
Die beiden zusammenwirkenden Teile 150 und 190 des Einlaßventils 66 wirken daher über die Druckfeder 240 zusammen und ermöglichen es, dass das flüssige Medium 29 während der Betätigung der Dosierpumpe 20 in die Pumpenkammer 80 gesaugt wird. Wenn die Pumpenkammer 80 beim ersten Pumpenhub mit Luft gefüllt ist, wird der Druck in der Pumpenkammer 80 bei der Abwärtsbewegung der beweglichen Teile 45, 150, 190 im Pumpengehäuse 48 nicht in einem solchen Ausmaß erhöht, dass das Auslassventil 162 sich öffnen könnte. Der Verbindungskanal 54 zwischen der Pumpenkammer 80 und dem Behälter 26 öffnet sich unmittelbar beim Beginn der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 45, so daß sich Luft in der Pumpenkammer 80 ausbreiten kann, aber an einem Eindringen in den Beutel 28 durch die Dichtung 41 gehindert wird. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 45 vergrößert sich das Volumen der Pumpenkammer 80 und erzeugt daher ein Vakuum, das zu einer beschleunigten Füllung der Pumpenkammer 80 mit dem flüssigen Medium 29 führt.
Zusammenfassend läßt sich die Funktion der Abgabepackung gemäß der Erfindung wie folgt beschreiben: Beim ersten Pumpenhub wird die unter dem Pumpenkolben 45 vorhandene Luft in den Beutel 28 verdrängt und steigt nach dem Austritt aus dem Tauchrohrnippel 30 in dem fließfähigen Medium 29 innerhalb des Beutels 28 über den Spiegel des Mediums 29 nach oben. Gleichzeitig saugt der Pumpenkolben 45 Luft aus der freien Atmosphäre durch den Ringspalt 23 an. Ferner entsteht ein geringes Vakuum in dem Ringraum 57 zwischen der äußeren Umfangsfläche des Pumpengehäuses 48 und der Innenseite der zylindrischen Wand 40 des Halters 38, weil der Ringraum 77 über die Kanäle 62, 68, 70 mit diesem Ringraum 57 oberhalb der Dichtung 41 in Verbindung steht. Der dabei entstehende Saugdruck ist jedoch zu gering, um die Dichtung 41 von der Außenseite der Pumpenzylinders 43 abheben zu können.
Da der Tauchrohrnippel 30 weit unter dem Spiegel des fließfähigen Mediums 29 liegt, wird beim anschließenden Saughub nur das fließfähige Medium 29 in die Pumpenkammer 80 angesaugt. Die Luft oberhalb des Pumpenkolbens 45 entweicht durch den Ringspalt 23 in der Endwand 64 des Halters 38. Eine geringe Luftmenge wird dabei durch die Kanäle 62, 68, 70 in den Ringraum 57 gepreßt, wodurch der Dichtungsdruck der Dichtung 41 auf die Außenseite des Pumpenzylinders 43 noch verstärkt und dadurch das Medium 29 in dem Beutel 28 gegen Lufteinwirkung noch besser geschützt wird.
Bei einem sich daran anschließenden Pumpenhub schließt sich nach einem kurzen Hubweg der Verbindungskanal 54 zwischen dem Ventilkörper 150 und der Dichtungshülse 190 aufgrund des im Pumpenzylinder 43 ansteigenden Druckes und des Reibungswiderstandes, dem die Dichtungshülse 190 beim Aufschieben auf den rohrförmigen Zuführstutzen 120 unterworfen ist. Bei weiter ansteigendem Druck in dem Pumpenzylinder 43 wird der Ventilkörper 150 mit der Dichtungshülse 190 gegen den Druck der Druckfeder 240 mit seinem Ventilkegel 182 von seinem Ventilsitz 158 im Kolbenschaft 47 abgehoben, so daß das fließfähige Medium 29 durch den Abgabekopf 90 hindurch abgegeben wird. Es ist daher festzustellen, dass die beschriebene Abgabepackung gemäß der Erfindung aufgrund der Abdichtung des Pumpengehäuses 48 gegenüber dem Behälterhals 21 durch die Dichtung 41 einen Lufteintritt und damit eine Qualitätsverschlechterung des in dem Beutel 28 des Behälters 26 enthaltenen flüssigen Mediums 29 verhindert, ohne dass es einer weiteren konstruktiven Veränderung der Pumpe 20 bedarf, die für den Fall einer fehlenden Abdichtung des Pumpengehäuses 48 gegenüber dem Behälterhals 21 und der Verschlusskappe 22 für fließfähige Medien verwendbar ist, die gegenüber einem Kontakt mit Luft unempfindlich sind. Ferner ist verständlich, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung der oben beschriebenen Standardpumpe beschränkt ist, sondern unter Verwendung beliebiger Pumpen anwendbar ist, die eine Belüftung des zugehörigen Behälters und seines fließfähigen Inhalts ermöglichen, aber für den erfindungsgemäßen Zweck umgerüstet werden können.
Bezugszeichenliste

20: Dosierpumpe
21: Behälterhals
22: Verschlusskappe
23: Ringspalt
25: Schraubgewinde
26: Behälter
27: äußere Stirnfläche
28: flexibler Beutel
29: fließfähiges Medium
30: Rohrnippel
31: hohle zylindrische Wand
32: zylindrische Öffnung
33: oberer Öffnungsrand (Beutel 29)
34: Innenflansch
35: Ringraum
38: Halter
40: zylindrische Außenwand
41: ringförmige Dichtung
42: Außenflansch
43: Pumpenzylinder
45: Pumpenkolben
47: Kolbenschaft
48: Pumpengehäuse
49: Gehäuseboden
50: Ringflansch
51: Druckausgleichsöffnung
52: innerer Lochrand
53: Ringlippe
54: Verbindungskanal
55: äußerer horizontaler Ringrand
57: Ringraum
58: Kegelstumpf
62: Ringnut
64: ringförmige Endwand
66: Einlassventil
68: umlaufende Nut
70: radialer Luftkanal
71: Ringkanal
72: zylindrische Innenwand
73: unteres Ende (Halter 38)
77: Ringraum
80: Pumpenkammer
90: Betätigungs- und Abgabekopf
92: Abgabeöffnung
98: axialer Auslasskanal
102, 103: ringförmige Dichtungslippe
120: zylindrischer rohrförmiger Zuführstutzen
121: oberes Ende (Zuführstutzen)
140: ringförmige Dichtung
150: Ventilkörper
154: Bohrung
158: Ventilsitz
162: Auslassventil
170: Ventilkopf
171: Außenrand
172: obere Kopffläche
174: radiale Rippen
179: Ringnut
180: Ventilfläche
182: Ventilkegel
190: Dichtungshülse
202: zylindrischer Kolbenmantel
210: Innenflansch
211: ringförmige Auflagefläche
212: Oberseite
218: obere kegelförmige Kontaktfläche
220: Freiraum
226: zylindrische Öffnung
230: Führungszapfen
234: Längsrippen
235: untere Stirnflächen
236: Längenabschnitte
240: Schraubendruckfeder
241: oberes Ende
250: Führungsrippen

Claims

Abgabepackung, bestehend aus einer Dosierpumpe (20) und einem damit dicht verbundenen Behälter (26) mit – einer Verschlusskappe (22), die an einem Hals (21) des Behälters (26) befestigt werden kann sowie eine zylindrische Wand (31) aufweist, die eine axiale Öffnung (32) umschließt, welche oberhalb eines Innenflansches (34) angeordnet ist, – einem Halter (38) zur Befestigung der Pumpe (20) innerhalb der Verschlusskappe (22), wobei der Halter (38) mit einem Außenflansch (42) gegen eine ringförmige Dichtung (41) auf einer Stirnfläche des Behälterhalses (21) abdichtend pressbar ist, – die Dichtung (41) zwischen der Stirnfläche (27) des Behälterhalses (21) und dem Außenflansch (42) des Halters (38) an der Außenseite des Pumpengehäuses (48) mit ihrem inneren Lochrand (52) luftdicht anliegt, der Bestandteil einer Ringlippe (53) ist, deren Dicke zum äußeren Ende der Ringlippe (53) hin verringert ist, – einem Pumpengehäuse (48) mit einem Pumpenzylinder (43), der eine Pumpenkammer (80) umgibt, deren oberes Ende eine Öffnung hat und am unteren Ende mit einem Tauchrohrnippel (30) versehen ist, – einem Pumpenkolben (45), der in der Pumpenkammer (80) verschiebbar und mit eifern Kolbenschaft (47) versehen ist, der aus der Pumpenkammer (80) vorsteht und mit einem Betätigungs- und Abgabekopf (90) versehen ist, – einem axialen Auslasskanal (98), der sich durch den Kolbenschaft (47) und den Pumpenkolben (45) erstreckt und die Pumpenkammer (80) mit einer Abgabeöffnung (92) des Betätigungskopfes (90) verbindet, – einem Einlassventil und einem Auslassventil (158; 182) für das fließfähige Medium (29) und – einer Schraubendruckfeder (240), die den Pumpenkolben (45) in Richtung seiner Ruhestellung beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass – das an die Abnahme des Mediumvolumens anpassbare, das fließfähige Medium (29) enthaltende Volumen des Behälters (26) von einem Beutel (28) aus flexiblem Material umschlossen ist, dessen oberer Öffnungsrand mit der Wand des Behälters (26) einteilig verbunden ist und Luft unter atmosphärischem Druck zwischen der Innenseite der Behälterwand und der Außenseite des Beutels (28) enthalten ist, wobei der Öffnungsrand des Beutels (28) an das untere Ende des Behälterhalses (21) angespritzt ist.