Der Erfindung liegt daher die erste
Teilaufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsdispenser
der eingangs genannten Art zu verbessern, derart, daß er bei
möglichst
unkompliziertem und daher kostengünstigem Aufbau eine präzise Förderung
und Dosierung der auszuspenden Flüssigkeiten gestattet.
Diese Aufgabe wird für einen
Flüssigkeitsdispenser
gemäß der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß der
Förder-
oder Dosierzylinder mit dem Ventilblock einstückig aus Kunststoff geformt
ist, bzw. dadurch, daß der
Förder- oder
Dosierzylindereinheit einen Zylinder aus Glas, Keramik oder aus
einem hoch chemikalienbeständigen
Kunststoff aufweist, und ein Schutzrohr, welches mit dem Ventilblock
einstückig
aus Kunststoff geformt ist.
Durch einen solchen Dispenser wird
es auf vorteilhafte Weise möglich,
den Herstellungs- und Montageaufwand eines derartigen Flüssigkeitsdispensers
erheblich zu verringern und auf zuverlässsige Weise sicherzustellen,
daß der
Förder-
oder Dosierzylinder in abdichtender und mechanisch einwandfreier
Weise unverlierbar mit dem Ventilblock verbunden ist.
Vorzugsweise wird die hohe Förder- und
Dosierpräzision
des Flüssigkeitsdispensers
dadurch gewährleistet,
daß der
Förder-
oder Dosierzylinder ein Präzisions-Hartglaszylinder
ist. Dadurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, empfindliche bzw. aggressive
Medien auf zuverlässige
Weise zu fördern. Aufgrund
der besonders hohen Oberflächenqualität der Innenwandung
des Glaszylinders wird ferner eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem
Förderkolben
und dem Glaszylinder gewährleistet.
Zudem ermöglicht
ein derartiger Glaszylinder eine besonders leichtgängige Bewegung
des Förderkolbens.
Dieser ist vorzugsweise ein Glaskol ben oder ein zumindest partiell
und gegebenenfalls unter Ausbildung einer oder mehrere Dichtlippen
mit einer PTFE-Ummantelung versehener Glaskolben. Wie zuvor beschrieben, ist
es auch möglich,
den Förder-
oder Dosierzylinder aus einem Keramikmaterial, aus einem, insbesondere
duroplastischen Kunststoftmaterial, oder auch aus einem thermoplastischen
Kunststoftmaterial mit hohem Schmelzpunkt zu fertigen.
Vorzugsweise ist das Kunststoffmaterial
aus chemikalienbeständigem
Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen. Ein aus einem derartigen
Werkstoff gebildeter Ventilblock zeichnet sich durch eine besonders
hohe chemische Beständigkeit
aus. Er wird vorzugsweise über
einem drehbar an ihm gelagerten Adapter (vorzugsweise ebenfalls
aus Polypropylen) auf das Gefäß aufgesetzt.
Die Einstückigkeit von Ventilblock und
Förderzylinder
wird, wie beschrieben, auch dadurch realisiert, daß der Glaszylinder
von einem mit dem Ventilblock einstückigen Schutzrohr aus Kunststoff,
vorzugsweise chemikalienbeständigem
Kunststoff, insbesondere Polypropylen, umgeben ist. Dadurch wird auf
besonders günstige
Weise zum einen der Förder- oder
Dosierzylinder vor mechanischer Beschädigung geschützt und
im Falle von Glasbruch Absplitterungen verhindert. In vorteilhafter
Weise ist das Schutzrohr derart ausgebildet, daß dieses mit der Außenwandung
des Förderzylinders
in fest haftender Weise verbunden ist, d.h. zu einem untrennbaren
Verbundkörper
gestaltet ist. Dadurch wird im Falle einer Beschädigung des Glaszylinders eine
Ablösung
etwaiger Splitter von dem Schutzrohr ausgeschlossen und bei Wahrung
aller Präzisions-
und Medienbeständigkeitskriterien
eine überraschend
kostengünstige
Fabrikation ermöglicht.
Alternativ kann anstelle des Glaszylinders auch
ein Keramikzylinder oder ein hochchemikalienbeständiger Kunststoffzylinder verwendet
werden.
Vorzugsweise ist der Glaszylinder
in dem Ventilblock und dem Schutzrohr durch Umspritzen eingebettet,
das heißt,
der innige Materialverbund zwischen Glaszylin der und umgebenden
Schutzrohr (das einstückig
mit dem Ventilblock ist) wird durch das Umspritzen des Glaszylinders
in einer Form erreicht.
Dadurch ergibt sich eine besonders
zuverlässige
Befestigung des Zylinders in dem Schutzrohr und an dem Ventilblock.
Zudem ergibt sich auf fertigungstechnisch besonders günstige Weise
eine ideale Abdichtung zwischen Glaszylinder und Ventilblock.
Eine bei der einstückigen Ausbildung
von Schutzrohr und Ventilblock vorteilhafte Ausführungsform des Flüssigkeitsdispensers
ist dadurch gegeben, daß der
Ventilblock in Skelettkonstruktion mit beabstandeten Stegen, die
durch Ausnehmungen getrennt sind, ausgeführt ist. Durch eine derartige Ausführungsform
des Ventilblocks läßt sich
der erfindungsgemäße Flüssigkeitsdispenser
besonders materialsparend und mit hoher Steifigkeit herstellen.
Insbesondere bei einer Fertigung des Ventilblocks im Rahmen eines
Kunststoffspritzvorganges ergeben sich erhebliche Vorteile durch
weitgehende einheitliche Wandstärken
im Ventilblock. Überdies
lassen sich bei einer derartigen Skelettkonstruktion die einzelnen
Funktionsabschnitte des Ventilblockes günstig ausbilden.
Der Erfindung liegt ferner die zweite
Teilaufgabe zugrunde, einen fertigungstechnisch vereinfachten, gleichwohl
präzise
und zuverlässig
in seiner Dosiergenauigkeit arbeitenden Förder- oder Dosierzylinder für Flüssigkeiten,
insbesondere für
einen Flüssigkeitsspender
sowie eine solche Förder-
oder Dosierzylindervorrichtung, anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Ansprüche
29 und 43 gelöst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist hierbei der aus einem Glas-Werkstoff oder einem geeigneten
Keramikmaterial oder einem duroplastischen Kunststoffmaterial gebildete Förder- bzw.
Dosierzylinder im Bereich seiner Außenumfangsfläche vollständig von
dem Kunststoffmaterial des Schutzrohres (8) umgeben. Durch
ein Umspritzen des Förder-
oder Dosierzylinders mit einem das Schutzrohr bildenden Kunststoffmaterial
ergibt sich eine besonders stabile Ausführungsform des Förder- oder
Dosierzylinders. Zur Verbesserung der (Schmelz-) Verbindung zwischen
Schutzrohr und dem Förder-
bzw. Dosierzylinder ist es in vorteilhafter Weise möglich, die
Außenfläche des
Förder-
oder Dosierzylinders chemisch zu behandeln. Es ist auch möglich, die
Außenfläche des
Förder- oder Dosierzylinders
beispielsweise durch Sandstrahlen geringfügig aufzurauhen. Anstelle eines
aus einem Glaswerkstoff oder aus einem keramischen Werkstoff gebildeten
Förder-
bzw. Dosierzylinder ist es auch möglich, den Förder- bzw.
Dosierzylinder aus einem anderen, beispielsweise duroplastischen
Kunststoffmaterial zu bilden. Auch bei der Verwendung eines derartigen Förder- oder
Dosierzylinders erweist es sich als vorteilhaft, durch entsprechende
Behandlung der Außenfläche des
Förder-
oder Dosierzylinders eine Haftbrücke
zu schaffen, durch welche eine besonders feste Haftung des Förder- oder
Dosierzylinders an dem Schutzrohr möglich wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist der Kunststoffkörper,
der das Schutzrohr bildet, aus einem transparenten Material gebildet.
Dadurch kann auf einfache Weise der Füllungsgrad des Förder- oder
Dosierzylinders erfaßt werden.
In vorteilhafter Weise ist der Kunststoffkörper dabei aus Polypropylen
gefertigt. Der Kunststoffkörper
kann auch aus einem transluzenten nichttransparenten Material gefertigt
sein.
Für
den Fall, daß der
Kunststoffkörper
aus einem nicht-transpartenten Material gebildet ist, ist es in
vorteilhafter Weise möglich,
wenigstens abschnittsweise Sichtfensterbereiche aus einem transparenten
Kunststoff vorzusehen.
Zur Verringerung des Montageaufwandes bei
der Schaffung des Flüssigkeitsdispensers
wird der zur Aufnahme einer Ventileinrichtung vorgesehene Ventilblock
einstückig
mit dem Kunststoffkörper, d.h.
mit dem den Glaszylinder umgebenden Schutzrohr, ausgebildet. Dadurch
entfällt
ein nachträgliches Zusammensetzen
des Kunststoffkörpers
bzw. des Förder-
oder Dosierzylinders und des Ventilblockes. Zudem können etwaige
Undichtigkeiten im Bereich einer derartigen Fügestelle auf vorteilhafte Weise vermieden
werden. Der Ventilblock und der Kunststoffkörper sind hierzu in vorteilhafter
Weise als einstückige
Baueinheit durch einen Kunststoffspritzvorgang gebildet. Hierzu
wird ein vorzugsweise thermoplastischer Kunststoff in ein Formwerkzeug
eingespritzt, welches einen Formraum bildet, durch welchen der Ventilblock
und der Kunststoffkörper
einstückig
ausgebildet werden. In diesen Formraum kann zur Schaffung eines
besonders hochwertigen Dispensers in vorteilhafter Weise der insbesondere
aus einem Glas- oder Keramikwerkstoff oder gegebenenfalls duroplastischen
Kunststoffmaterial bestehende Förder-
bzw. Dosierzylinder vor dem Schließen der Spritzform eingelegt
werden. Durch Einspritzen des Kunststoffmateriales wird dann eine
Baueinheit gebildet, in welcher der Förder- bzw. Dosierzylinder festhaftend eingebettet
ist.
In vorteilhafter Weise ist dabei
der Ventilblock durch einen, durch ein wenigstens zweiteiliges Formwerkzeug
gebildeten Formraum gebildet, wobei eine Trennfläche des Formwerkzeuges im Wesentlichen
parallel zur Längsachse
des Förder-
bzw. Dosierzylinders verläuft.
Dadurch wird es möglich,
die einzelnen Wandungsabschnitte des Ventilblockes relativ dünnwandig
auszubilden, wodurch sich zum einen eine erhebliche Materialersparnis
sowie eine Verkürzung
der Aushärteperiode
ergibt.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen
des Erfindungsgegenstandes sind in den zugehörigen Unteransprüchen dargelegt.
Der Erfindung liegt ferner die dritte
Teilaufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsdispenser
und ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitsdispensers anzugeben
die zu einer vereinfachten Herstellbarkeit bei unverändert hohem
Gebrauchswert insbesondere im Hinblick auf eine hohe Dosierpräzision über lange
Zeiträume,
führen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Ansprüche
74 bzw. 75 gelöst.
Es wird ein Verfahren geschaffen
zur Herstellung eines, einen Förder-
bzw. Dosierzylinder und einen Ventilblock umfassenden Flüssigkeitsdispensers,
bei welchem im Rahmen eines Kunststoffspritzvorganges der Ventilblock
im Inneren eines Formraumes aus einem Kunststoffmaterial gebildet
wird und nach Erhärten
des Kunststoffmateriales aus dem Formraum entnommen wird. Dieses
Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß im Rahmen
des den Ventilblock bildenden Kunststoffspritzvorganges ein zur
Aufnahme eines Förderzylinders vorgesehener
Kunststoffkörper,
der ein Schutzrohr als Teil des Förder- und Dosierzylinders bildet,
einstückig
mit dem Ventilblock gebildet wird.
Dadurch wird es auf vorteilhafte
Weise möglich,
eine Zylinder/Ventilblockeinheit zu schaffen, durch welche der Gesamtmontageaufwand
bei der Herstellung eines Flüssigkeitsdispensers
erheblich reduziert werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des
Verfahrens wird bei der Bildung des Schutzrohres ein in ein Formwerkzeug
eingelegter, den Förder- bzw.
Dosierzylinder bildender Einsatzzylinder von einem das Schutzrohr
bildenden Kunststoffmaterial umspritzt. In vorteilhafter Weise wird
dabei der beispielsweise aus einem Glaswerkstoff gefertigte Zylinder
durch einen Formkern zentriert. Zur Vermeidung einer übermäßigen thermischen
Belastung des Zylinders beim Inkontakttreten mit dem in den Formraum eingespritzten
heißen
Kunststoff wird der Zylinder in vorteilhafter Weise vor Inkontakttreten
mit dem Kunststoffmaterial vorgewärmt. Der Zylinder wird gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens in enger Passung auf den Formkern aufgesetzt. Dadurch
wird auf vorteilhafte Weise vermieden, daß das zur Bildung des Kunststoffkörpers vorgesehene Kunststoffmaterial
in einen zwischen dem Glaszylinder und dem Formkern gebildeten Spaltbereich
eindringt.
In vorteilhafter Weise wird der Zylinder
in einem stirnseitigen Endbereich von dem Kunststoffmaterial umspritzt.
Dadurch werden auf kostengünstige Weise
die ggf. im Endbereich des Zylinders gebildeten Kanten überdeckt,
so daß von
diesen keine Verletzungsgefahr ausgehen kann. Zudem wird es möglich, in
diesem Endbe reich eine geringfügig
konische Aufweitung zu bilden, welche das Einsetzen eines Förder- bzw.
Dosierkolbens in den Zylinder erleichtert.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform
des Verfahrens ist dadurch gegeben, daß das Kunststoffmaterial an
unterschiedlichen Stellen in den Formraum eingespritzt wird. Dadurch
kann auf günstige
Weise zum einen eine besonders günstige Fließrichtung
des Kunststoffmaterials im Bereich des Förder- oder Dosierzylinders
erreicht werden. Zudem wird es möglich,
den überwiegenden
Teil des Kunststoffmateriales derart in den Formraum einzubringen, daß dieses
nicht mit dem Förder-
bzw. Dosierzylinder in Kontakt tritt.
In vorteilhafter Weise können auch
unterschiedliche Kunststoffmaterialien an unterschiedlichen Stellen
in den Formraum eingespritzt werden. So wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des
Verfahrens in den zur Aufnahme des Förder- bzw. Dosierzylinders
vorgesehenen Bereich des Formraumes ein transparentes bzw. transluzentes Kunststoffmaterial,
vorzugsweise Polypropylen, eingespritzt und in den zur Bildung des
Ventilblocks vorgesehen Formraum ein eingefärbtes Kunststoffmaterial eingespritzt.
Es ist auch möglich,
sowohl in den Förder-
bzw. Dosierzylinder als auch in den zur Bildung des Ventilblocks
vorgesehenen Formraum ein undurchsichtiges Kunststoffmaterial einzuspritzen, das
jeweils gewünschte
mechanische Eigenschaften hat. Der jeweilige zeitliche Verlauf des
Einspritzvorganges des jeweiligen Kunststoffmateriales ist in vorteilhafter
Weise durch einen Zeitplan festgelegt, so daß beispielsweise sichergestellt
wird, daß der
Förder-
bzw. Dosierzylinder ausschließlich
von transparentem Kunststoffmaterial ummantelt ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind in den zugehörigen Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand
bevorzugter Ausführungsbeispiele
und zugehöriger Zeichnungen
näher erläutert. In
diesen zeigt.
1 eine
Darstellung eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsdispensers
im Längsschnitt,
2 eine
vereinfachte Schnittansicht durch ein Formwerkzeug zur Bildung der
aus Ventilblock und Förder-
bzw. Dosierzylinder bestehenden einstückigen Baueinheit,
3 eine
Längsschnittansicht
durch eine aus Ventilblock und Förderbzw.
Dosierzylinder bestehende einstückige
Baueinheit.
4 eine
Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines Flüssigkeitsdispensers
im Längsschnitt,
5 eine
Einzelteildarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer bei dem Flüssigkeitsdispenser
gemäß 4 vorgesehenen Ausgabeeinrichtung,
6 eine
Funktionsskizze zur Beschreibung der Schaltfunktionen der Ausgabeeinrichtung gemäß 5,
7 eine
weitere Ausführungsform
eines Förder-
bzw. Dosierzylinders mit einstückig
mit diesem ausgebildeten Ventilblock,
8 eine
weitere Ausführungsform
eines in Skelettbauweise gefertigten Ventilblockes mit einstückig angeformtem
Förder-
oder Dosierzylinder sowie Ausgabekanüle,
9 eine
weitere Ausführungsform
einer Förder-
bzw. Dosiervorrichtung mit einem in Skelettbauweise gebildeten Ventilblock
und einer bevor zugten Ausgestaltung der Ausgabekanüle,
10 eine
Ausgabekanüle
in Seitenansicht,
11 eine
Ausgabekanüle
in Seitenansicht (von rechts nach 1),
wobei das abgekrümmte Ende
abgeschnitten ist,
12 eine
vergrößerte Längsschnittdarstellung
gemäß Schnitt
A-B in 2 einschließlich des
dort nicht gezeigten, abgekrümmten
Endabschnittes,
13 eine
vergrößerte Axialansicht
des Endabschnittes der Ausgabekanüle nach 3 (Ansicht gemäß 1 von links),
14 einen
Ventilblock mit Ausgabekanüle,
Adapterhülse
und einstückigem
Schutzrohr der Fördereinheit
eines Flüssigkeitsdispensers,
wobei mit dem Schutzrohr vorzugsweise ein Glas- oder Keramikzylinder
als Förder-
oder Dosierzylinder der Fördereinheit
des Flüssigkeitsdispensers
ummantelt ist,
15 einen
Flüssigkeitsdispenser
mit der Ausgabekanüle
nach 10 in Seitenansicht
(schematisch), wobei diese Ausführungsform
derjenigen nach 9 entspricht
(hier ohne Verschlußkappe), und
16 eine
Teilschnittdarstellung im Bereich der Aufnahmeöffnung des Ventilblockes.
Der in 1 dargestellte
Flüssigkeitsdispenser 100 umfaßt einen
auf ein Gefäß aufsetzbaren oder
in eine Laborpumpeneinrichtung einbaubaren Ventilblock 1 mit
einer in dessen Inneren ausgebildeten Ventileinrichtung 2 (Ansaugventil). Über dieser Ventileinrichtung 2 steht
ein in einem Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 gebildeter Innenraum mit dem hier nicht
dargestellten Gefäß oder Behälter (beispielsweise
Kanister) in Verbindung. In dem Förder- bzw. Dosierzylinder 3 ist
ein Förder- bzw. Dosierkolben 4 aufgenommen,
welcher über
einen Handgriff 5 in gleitender Weise hin und hergehend
bewegbar ist. Eine/aus dem Gefäß oder Behälter angesaugte
und durch den Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 und den Förderkolben 4 ge förderte Flüssigkeit,
z.B. eine wässrige
Lösung,
wird über
eine Ausgabeeinrichtung zu einer Ausgabekanüle 7 gefördert. Der
Ventilblock 1 und der Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 bilden eine einstückige Baueinheit.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist
der Ventilblock 1 aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere
aus Polypropylen, gebildet. Der Förder- bzw. Dosierzylinder 3 ist
von einem mit dem Ventilblock 1 einstückig gebildeten Schutzrohr 8 umgeben.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform
ist der Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 als Glaszylinder ausgebildet und
im Rahmen eines Kunststoff spritzvorganges in dem Ventilblock 1 und
dem Schutzrohr 8 durch Umspritzen eingebettet Der Glaszylinder 3 hat
z.B. eine Dicke (Wandstärke)
von 1 mm, während das
umgebende Schutzrohr 8 eine Wanddicke von z.B. 2,5 mm aufweist.
Vorzugsweise beträgt
die Wanddicke des Glaszylinders 3 zumindest 10% der Wanddicke
des Schutzrohrs 8 aus Kunststoff. Das Schutzrohr 8 ist
aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoffmaterial gefertigt,
so daß der
Füllungsgrad
des in dem Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 gebildeten Förder- bzw. Dosierraumes optisch
kontrolliert werden kann.
Der Förder- bzw. Dosierzylinder 3 ist
in dem Schutzrohr 8 und dem Ventilblock 1 fest
aufgenommen. In vorteilhafter Weise ist der Förder- bzw. Dosierzylinder 3 mit
dem Schutzrohr haftend verbunden.
Der Förderkolben 4 ist vorzugsweise
ein Glaskolben oder ein mit PTFE zumindest teilweise ummantelter
Glaskolben, wobei dieser PTFE-Mantel wenigstens eine Dichtlippe
aufweist.
Der Ventilblock 1 ist in
Skelettkonstruktion gebildet und weist eine Anzahl Stege 9 auf,
welche zur Außenseite
des Ventilblockes 1 freiliegende Ausnehmungen begrenzen.
Die hier dargestellten Stege 9 sind
jeweils so angeordnet, daß der
Außenbereich
des Ventilblockes 1 in einem zweiteiligen Formwerkzeug
keine Hinterschnitte bildet.
Die in dem Ventilblock 1 aufgenommene Ventileinrichtung
umfaßt
ein Ansaugschließventil, welches
eine Ansaugventilkugel 10, welche mit einer Feder (nicht
dargestellt) belastet sein kann und eine die Hubbewegung dieser
Ventilkugel 10 begrenzende Distanzhülse 11 aufweist. Ein
Ventilsitz 12 der Ventileinrichtung 2 wird durch
eine an dem Ventilblock 1 gebildete Umfangskante erzeugt.
Diese Umfangskante ist im Mündungsbereich
eines Ansaugkanals 13 gebildet, welcher in vorteilhafter
Weise koaxial zur Längsachse
des Förderzylinders 3 verläuft. Der Ansaugkanal 13 verläuft im Inneren
eines Schlauchzapfens 14, welcher in vorteilhafter Weise
ebenfalls einstückig
mit dem Ventilblock 1 ausgebildet ist.
Die Ausgabekanüle 7 ist in ihrem
Fußbereich mit
einem Gewindesockel 15 oder mit einem koaxialen Dichtlamellensockel
(vgl. 10) versehen und über diesen
radial von außen
in den Ventilblock 1 eingeschraubt (1) oder in diesen unverlierbar (vgl. 10 bis 16) eingepreßt. Die Ausgabeeinrichtung 6 umfaßt vorzugsweise
ein Kugelventil mit einer durch eine Feder 17 belasteten
Ausgabeventilkugel 16. Die Ausgabeventilkugel 16 sitzt
in Schließposition
auf einer hier aus einem Kunststoffmaterial gebildeten Buchse 18 auf,
die in den Ventilblock 1 eingesetzt ist.
Alternativ kann der Ventilsitz ohne
Buchse direkt am Ventilblock 1 mit angeformt bzw. durch
diesen ausgebildet sein (vgl. 10 bis 16). Die Buchse 18,
die Ausgabeventilkugel 16 und die Feder 17 sind bei
der Gewindeausführung
oder der Einpreßausführung koaxial
zur Längsachse
der Ausgabekanüle 7 im
Innenbereich des Gewinde- bzw. Preßsockels 15 aufgenommen.
Ein im Inneren der Buchse 18 ausgebildeter Durchgangskanal
steht mit dem in dem Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 gebildeten Förderraum in Fluidverbindung.
Die Buchse 18 kann auch entfallen. Eine solche Ausführungsform
ist in 10 bis 16 dargestellt. Hierbei bildet
ein Endabschnitt 102 der Ausgabekanüle 101 einen Aufnahmeraum 113 für die Ventilkugel 114,
die durch eine Vorspannfeder 115 gegen eine Umgangskante
im Ventilblock 1 als Ventilsitz 123 oder einen
separat eingepreßten
Ventilsitz im Ventilblock vorgespannt ist (s. auch 16).
Auf den Schlauchzapfen 14 wird
vor Montage des Flüssigkeitsdispensers
an einem Gefäß ein Schlauch
aufgesteckt, welcher bis zum Boden des Gefäßes hinabreicht. Über diesen
Schlauch wird bei Aufwärtsbewegung
des Förder-
bzw. Dosierkolbens 4 über
die Ventileinrichtung 2 ein in dem Gefäß bevorratetes Fluid angesaugt.
Bei Abwärtsbewegung des
Förderkolbens 4 schließt die Ventileinrichtung 2. Infolge
eines Druckaufbaus im Inneren des Förder- bzw. Dosierzylinders 3 wird
die Ausgabeventilkugel 16 aus ihrer Schließposition
entgegen der Federkraft der Feder 17 in eine Offenstellung
gedrängt
und ermöglicht
ein Abströmen
des Fluids aus dem in dem Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 gebildeten Förder- bzw. Dosierraum über die
Ausgabekanüle 7.
Zur Ermöglichung eines Druckausgleiches zwischen
dem Inneren des Gefäßes und
der Umgebung beim Ansaugen eines Fluids durch den Förderkolben 4 ist
der Ventilblock 1 mit einer Belüftungsbohrung 20 versehen,
welche in vorteilhafter Weise durch einen beispielsweise aus einem
Sinter-Granulat gebildeten Filter-Pfropfen abgedeckt ist. Dieser Filter-Pfropfen
kann in eine ebenfalls an dem Ventilblock 1 ausgebildete
und vorteilhafterweise konisch verjüngte Einsteckbohrung eingesteckt
werden. Der Ventilblock 1 ist an dem Gefäß vermittels
eines Adapters (Überwurfmutter)
in abdichtender Weise befestigt. Anstelle einer separat von dem
Ventilblock ausgebildeten Überwurfmutter 21 ist
es auch möglich,
einen entsprechenden Gewindeabschnitt einstückig mit dem Ventilblock 1 auszubilden.
Im oberen Bereich des Schutzrohres 8 ist einstückig mit
diesem ein Kopfabschnitt 22 gebildet, welcher eine Anschlagfläche für eine Förderhubeinstelleinrichtung 23 bildet.
Der Kopfabschnitt 22 ragt bis an das oberste axiale Ende
des Förder-
bzw. Dosierzylinders 3 und überkragt ggf. auch noch dessen stirnseitigen
Endbereich derart, daß die
Umfangskanten dieses Endbereiches noch von dem Kunststoffmaterial
des Schutzrohres 8 überdeckt
sind.
Der bei dem hier dargestellten Flüssigkeitsdispenser
vorgesehene Handgriff 5 ist als Hohlkörper ausgebildet und überdeckt
in abgesenkter Position des Förderkol bens 4 den
Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 bzw. das diesen umgebende Schutzrohr 8 im
Wesentlichen vollständig.
In vorteilhafter Weise ist eine Skalenstange 24 der Förderhubeinstelleinrichtung 23 einstückig mit
dem Handgriff 5 ausgebildet.
Die vorangehend in Verbindung mit 1 beschriebene, durch den
Ventilblock 1 und den Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 gebildete einstückige Baueinheit wird gemäß einem
besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung durch ein Formwerkzeug
gebildet, dessen zur Bildung des Außenbereiches des Ventilblocks 1 vorgesehene
Formteile in eine im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Förder- oder Dosierzylinders 3 verlaufende
Richtung eine Offen- bzw. Schließstellung bewegt werden. Bei
der in 2 dargestellten
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Formwerkzeuges
umfaßt
dieses ein erstes Formteil 25 und ein zweites Formteil 26.
Beide Formteile 25 und 26 sind in eine Richtung
quer zur Längsrichtung
der durch diese Formteile gebildeten Baueinheit bewegbar. In einen
zwischen den beiden Formteilen 25, 26 begrenzten
Formraum sind ein erstes Kernelement 28 und ein zweites
Kernelement 29 angeordnet. Das erste Kernelement 28 begrenzt
gemeinsam mit dem ersten Formteil 25 und dem zweiten Formteil 26 einen
Formraumabschnitt, in welchem der zur Aufnahme des Förderzylinders
vorgesehene Kunststoffkörper
gebildet wird. Auf dieses erste Kernelement 28 kann vor
Schließen
der ersten und zweiten Formteile 25, 26 der in 1 dargestellte Einsatzzylinder
aufgesteckt werden. Nach Einlegen des zweiten Kernelementes 29 werden
das erste und das zweite Formteil 25, 26 zusammengefahren und
in den nunmehr gebildeten Formraum 27 ein Kunststoffmaterial,
vorzugsweise Polypropylen, eingespritzt. Dieses Kunststoffmaterial
erfüllt
den gesamten Formraum 27 und bildet damit ein Integralteil des
Flüssigkeitsdispensers,
welches sowohl den Ventilblock 1 (1) als auch den zur Aufnahme des Förderzylinders 3 vorgesehenen
Kunststoffkörper und
vorzugsweise auch die Ausgabekanüle 7 umfaßt. Durch
Austauschen der ersten und zweiten Kernelemente 28 und 29,
insbesondere des ersten Kernelementes 28, können auf
einfache Weise insbesondere hinsichtlich des Hubvolumens, unterschiedliche
Baueinheiten hergestellt werden. Insbesondere kann durch ein entsprechendes
erstes Kernelement 28 unterschiedlichen Innendurchmessern der
Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 Rechnung getragen werden.
Die beiden ersten und zweiten Kernelemente 28 und 29 werden
durch die ersten und zweiten Formteile 25,26 zentriert.
In vorteilhafter Weise sind die beiden Kernelemente 28 und 29,
zusätzlich
insbesondere in einem zur Bildung des in 1 dargestellten Ansaugkanals 13 vorgesehenen
Bereich ineinandergesteckt. Alternativ zu der hier in 2 dargestellten Ausführungsform
des Formwerkzeuges ist es auch möglich,
zumindest das zweite Kernelement 29 mit einer Antriebseinrichtung
zu koppeln, um ein automatisches Entformen des in dem Formraum 27 gebildeten
Formteils zu ermöglichen.
Auch die Entformungsbewegung des ersten Kernelementes 28 kann
auf vorteilhafte Weise automatisiert werden. Eine besonders zuverlässige Bestückung des
ersten Kernelementes 28 mit dem Förder- bzw. Dosierzylinder 3 wird
dadurch erreicht, daß das
Formwerkzeug in der Spritzform derart angeordnet wird, daß der Ventilblock 1 oberhalb
des Kopfabschnittes angeordnet ist. In vorteilhafter Weise verläuft dabei
die Längsachse
des ersten Kernelementes 28 im Wesentlichen vertikal, wobei
ein zur Bildung des der Ventileinrichtung 2 (1) vorgesehener Abschnitt des
ersten Kernelementes 28 nach oben weist. Dadurch wird auf
vorteilhafte Weise sichergestellt, daß der Förder- bzw. Dosierzylinder 3 nicht
infolge seines Eigengewichtes von dem erstem Kernelement 28 abgleiten
kann. Das Einspritzen des Kunststoffmateriales in den Formraum 27 erfolgt
in vorteilhafter Weise ebenfalls derart, daß der ggf. eingelegte Förder- bzw. Dosierzylinder 3 nicht
auf dem ersten Kernelement 28 verschoben wird. Zur Reduzierung
der thermischen Belastung des Förder-
oder Dosierzylinders 3 beim Einspritzen des Kunststoffmateriales
wird das erste Kernelement 28 in vorteilhafter Weise vorgewärmt. Die
Vorwärmung
des ersten Kernelementes 28 kann in vorteilhafter Weise
durch eine im Inneren dieses Kernelementes 28 angeordnete,
insbesondere elektrische Heizeinrichtung erfolgen.
In 3 ist
ein beispielsweise durch ein Formwerkzeug gemäß 2 hergestelltes einstückiges Bauteil für einen
erfindungsgemäßen Flüssigkeitsdispenser 100 dargestellt.
Dieses Bauteil umfaßt den
zur Aufnahme der Ventileinrichtung 2 vorgesehenen Ventilblock 1 sowie
einen einstückig
damit ausgebildeten, das Schutzrohr 8 bildenden Kunststoffkörper. In
diesem Kunststoffkörper
ist der zur Aufnahme des in 1 dargestellten
Förderkolbens 4 vorgesehene
Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 eingebettet. Das Einbetten des Förder- bzw.
Dosierzylinders 3 in den Kunststoffkörper erfolgt im Rahmen eines
Kunststoftspritzvorganges, bei welchem der Ventilkörper 1 gemeinsam
mit dem Kunststoffkörper
in einem entsprechenden Formraum gebildet wird. An einem dem Ventilkörper 1 abgewandten
Ende des das Schutzrohr 8 bildenden Kunststoffkörpers ist
der Kopfabschnitt 22 ausgebildet, welcher eine Anschlagfläche bildet,
welche in Verbindung mit einer Hubbegrenzungseinrichtung den Hub
des Förderkolbens 4 begrenzt.
Der einstückig
mit dem zur Aufnahme des Förderzylinders 3 vorgesehenen
Kunststoffkörper gebildete
Ventilblock 1 ist als Skelettkonstruktion mit nach außen ragenden
Stegen 9 ausgebildet. Diese Stege 9 ermöglichen
auf materialsparende Weise eine ausreichende Verstärkung des
Ventilkörpers 1.
An dem in 3 dargestellten Bauteil ist auch der
bereits in Verbindung mit 1 beschriebene
Schlauchzapfen 14 einstückig
mit dem Ventilblock 1 ausgebildet. Der Umgebungsbereich
des Schlauchzapfens 14 kann in vorteilhafter Weise durch
das in 2 dargestellte
zweite Kernelement 29 gebildet werden. Das in 3 dargestellte Bauteil wird
vorzugsweise mittels einer Überwurfmutter (1) an einem Gefäß, einem
Behälter
oder einer Antriebseinrichtung befestigt. Diese Überwurfmutter oder eine andere
geeignete Befestigungseinrichtung greift in vorteilhafter Weise
in eine im unteren Bereich des Ventilblocks 1 vorgesehene
Umfangsnut 30 ein. Diese Umfangsnut wird durch einen Ringflansch 31 begrenzt,
welcher aufgrund einer ebenfalls in dem Ventilblock 1 ausgebildeten
Ringnut 32 radial elastisch nachgiebig ist.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform des Bauteiles schließt der Förder- bzw.
Dosierzylinder 3 bündig
mit dem Kopfabschnitt 22 ab. Alternativ dazu ist es jedoch
auch möglich,
den Förder- bzw.
Dosierzylinder 3 kürzer
bzw. den Kopfabschnitt 22 verlängert auszubilden. Ferner ist
es auch möglich,
sämtliche
für die
Ventileinrichtung des Flüssigkeitdispensers 100 vorgesehenen
Funktionsabschnitte an einem Einsteck- bzw. Einsatzelement auszubilden,
welches in eine insbesondere radial zur Längsachse des Förderzylinders 3 verlaufende
Ausnehmung in den Ventilblock 1 eingesteckt bzw. eingeschraubt
wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform
ist die Ausgabekanüle 7 nicht über einen
Gewindesockel in den Ventilblock 1 eingeschraubt, sondern über einen
vorzugsweise zylindrischen Preß-Sitz
in den Ventilblock 1 eingepreßt (vgl. 10 bis 16).
Eine derartige Befestigung der Ausgabekanüle 7 an dem Ventilblock 1 erweist
sich insbesondere im Hinblick auf die Sterilisierbarkeit des Flüssigkeitsdispensers als
besonders vorteilhaft, da im Vergleich zu einer Gewindeverbindung
ein erheblich kleinerer Spaltraum zwischen den beiden Bauteilen
entsteht. Alternativ zu einem derartigen Einpressen des Fußbereiches
der Ausgabekanüle 7 in
den Ventilblock 1 ist es auch möglich, an dem Ventilblock 1 einen
dem Schlauchzapfen 14 ähnlichen
Ansatz zu bilden, auf welchen die Ausgabekanüle 7 aufgesteckt werden kann.
Um eine besonders zuverlässige
Sterilisation des Flüssigkeitsdispensers
zu ermöglichen,
kann die Ausgabekanüle
von dem Flüssigkeitsdispenser
abgezogen werden.
Die in 4 dargestellte
Ausführungsform eines
Flüssigkeitsdispensers
unterscheidet sich von der vorangehend in Verbindung mit 1 beschriebenen Ausführungsform
durch einen in dem Ventilblock 1 aufgenommenen Umschaltmechanismus. Dieser
Umschaltmechanismus umfaßt
eine zur Aufnahme eines Ventilschieberelementes 35 (S) vorgesehene Ausnehmung 36.
Die Ausnehmung 36 ist hier als zylindrische Durchgangsbohrung
ausgebildet und erstreckt sich durchgängig von einer Vorderseite
des Ventilblocks 1 zu einer Rückseite desselben. In die Umfangswandung
der Durchgangsbohrung münden
eine Anzahl Durchgangskanäle.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform sind dies ein Zylinderansaugkanal 37,
ein Zylinderabgabekanal 38, der bereits in Verbindung mit 1 beschriebene Ansaugkanal 13,
ein Spülkanal 39 und
ein Belüftungskanal 40.
Der Zylinderansaugkanal 37 und der Zylinderabgabekanal 38 sind
bei der hier dargestellten Ausführungsform
als separate Kanäle
ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, bei entsprechender Gestaltung
des Ventilschieberelementes 35 (5) diese beiden Kanäle, wie bei der Ausführungsform
gemäß 1 zu vereinigen.
Die Kanäle 37, 38, 39, 40 und 13 sind,
wie nachfolgend in Verbindung mit 6 beschrieben wird,
durch Betätigung
des Ventilschieberelementes 35 jeweils in eine Offenstellung
oder in eine Schließstellung
bringbar. Der Spülkanal 39 ist
dazu vorgesehen, insbesondere bei der erstmaligen Inbetriebnahme
des Flüssigkeitsdispensers
bzw., im Falle längeren
Nicht-Gebrauchs des Dispensers, das über den Förder- bzw. Dosierzylinder geförderte Fluid
wieder in das Gefäß zurückzuführen, bis
keine Luftblasen in dem Ansaugschlauch bzw. in dem Förder- bzw.
Dosierzylinder auftreten.
Vorzugsweise mündet der Spülkanal 39 in einen
den Schlauchzapfen 14 umgebenden Ringraum. Dadurch wird
es auf vorteilhafte Weise möglich,
daß die über den
Spülkanal 39 zurückgeführte Flüssigkeit an
der Außenwandung
des auf den Schlauchzapfen 14 aufgesteckten Schlauches
in das Gefäß zurückläuft, ohne
dabei die Gefäßwand zu
bespritzen. Zur Bildung dieses Ringraumes ist bei der Ausführungsform
gemäß 4 in vorteilhafter Weise
ein koaxial zu dem Schlauchzapfen 14 angeordneter Zylinderzapfen 41 vorgesehen.
Dieser Zylinderzapfen 41 ermöglicht zum einen ein besonders
gleichmäßiges Umströmen des
Ansaugschlauches (nicht dargestellt) und verhindert zum anderen
ein Inkontakttreten des Belüftungskanales 40 mit
dem zurückgeförderten
Fluid. Die Innenwandung der Ausnehmung 36 bildet eine besonders
glatte Oberfläche.
Die Ausnehmung 36 kann auch in vorteilhafter Weise schwach konisch
ausgebildet sein, wodurch sich eine extrem zuverlässige Abdichtung
zwischen dem Ventilschieberelement 35 und der Innenwandung
der Ausnehmung 36 ergibt.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform ist das Ventilschieberelement 35 über eine
Bajonettverschlußeinrichtung
in dem Ventilkörper 1 gesichert.
Diese Bajonettverschlußeinrichtung
umfaßt einen
an dem Ventilkörper 1 gebildeten
Rastvorsprung. Um eine besonders effektive Reinigung des Dispensers
zu ermöglichen,
und insbesondere um eine besonders effektive Sterilisation des Flüssig keitsdispensers
zu ermöglichen,
ist gemäß einem
besonderen Aspekt der Erfindung vorgesehen, daß vorzugsweise der gesamte
Ventil- und Umschaltmechanismus auf einfache Weise, vorzugsweise
ohne Gebrauch von Werkzeug, aus dem Ventilblock 1 entnommen
werden kann. Dadurch ist die zur Aufnahme des Ventilschieberelementes 35 vorgesehene
Ausnehmung 36 von außen
zugänglich.
Die relativ großvolumige
Ausnehmung 36 ermöglicht
zudem einen besonders effektiven Zugang eines Reinigungs- und/oder
Sterilisationsmittels zu dem in dem Förder- bzw. Dosierzylinder gebildeten
Innenraum.
Gegebenenfalls ist der Ventilkörper 1 mit
einer Steckvorrichtung versehen, über welche das aus der Ausnehmung 36 entnommene
Ventilschieberelement 35 in vorzugsweise aufrechter Position
an dem Ventilkörper 1 bzw.
an dem Flüssigkeitsdispenser
ansteckbar ist. Als Ansteckabschnitt dient hierzu vorzugsweise ein
Umschalt-Fähnchen 43 (5), das einstückig mit
dem Ventilschieberelement 35 ausgebildet ist. Dieses Umschaltfähnchen 43 kann
in eine entsprechende, an dem Ventilblock 1 gebildete Nut eingesteckt
werden, so daß es
möglich
wird, auch den zerlegten Flüssigkeitsdispenser
weiterhin als zusammenhängende
Baugruppe in eine Sterilisiervorrichtung hineinzustellen, ohne daß Einzelteile
des Flüssigkeitsdispensers
lose in dem Sterilisator liegen und ggf. vertauscht werden.
Der in Verbindung mit 4 beschriebene, in dem Ventilblock 1 vorgesehene
Ventilmechanismus kann auch bei einem Flüssigkeitsdispenser verwendet
werden, bei welchem Ventilblock 1 und Förder- bzw. Dosierzylinder 3 keine
integrale Baueinheit bilden. Es ist auch möglich, in die in dem Ventilblock 1 gebildete
Ausnehmung 36 anstelle des Ventilschieberelementes 35 ein
Einsteckelement einzustecken, welches beispielsweise lediglich zwei
Rückschlagventile
enthält
und ansonsten keine Umschaltfunktion zwischen einem Spülmodus,
einem Fördermodus und
einer Sperrstellung erlaubt. Ein derartiges Einsteckelement ist
beispielsweise bei einer Basisversion des Dispensers vorgesehen
und kann optional mit einem entsprechend ausgestalteten Ventilschieberelement 35 vertauscht
werden. Der Ventilblock 1 und der Förder- bzw. Dosierzylinder 3 bilden
dann ein Fördermodul,
dessen besondere Funktionseigenschaften erst durch Verwendung eines
entspre chenden Ventilschieberelementes 35 oder einem entsprechenden
Einsteckelement endgültig
festgelegt werden. Die beschriebene Ausführungsform des Ventilblockes 1 kann
auch ohne Einsatzzylinder in vorteilhafter Weise Anwendung finden.
Das in 5 dargestellte
Ventilschieberlement 35 ist schwenkbewegbar in die Ausnehmung 36 des
Ventilblocks 1 eingesteckt. Der maxiale Schwenkbereich
des Ventilschieberelementes 35 wird durch eine Anschlageinrichtung
begrenzt. Diese Anschlageinrichtung ist gemäß einem besonderen Aspekt der
vorliegenden Erfindung durch eine Bajonettverschlußeinrichtung
gebildet, welche zugleich das Ventilschieberelement 35 in
Axialrichtung sichert. Das Ventilschieberelement 35 umfaßt einen Zapfenabschnitt 44,
dessen Umfangsfläche
gemeinsam mit der Innenumfangswandung der Ausnehmung 36 ein
Schiebersystem bildet. Durch Schwenken des Zapfenabschnitts 44 in
bestimmte Drehpositionen werden dabei bestimmte in dem Ventilblock 1 ausgebildete
Kanäle
wirksam, d.h. durchgängig
bzw. unwirksam, d.h. geschlossen.
Gemäß einem besonderen Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird es durch den Ventilmechanismus möglich, auch
die Gefäßentlüftung zu
sperren. Dadurch wird insbesondere bei leicht flüchtigen Fördermedien vermieden, daß entsprechende,
im Inneren des Gefäßes gebildete
Dämpfe
aus dem Gefäß entweichen
können.
Die Gefäßbelüftung ist
dann lediglich aktiv, wenn die Vorrichtung in einen Abgabezustand
bzw. ggf. in einen Spülzustand
geschaltet ist.
Um zu verhindern, daß sich im
Inneren des Gefäßes ein
unerwünscht
hoher Druck aufbauen kann, kann die Belüftungseinrichtung zusätzlich mit einer Überdruckventileinrichtung
oder einer vergleichsweise kleinen Druckausgleichsbohrung versehen
sein. Gemäß einem
besonderen Aspekt der Erfindung umfaßt die Gefäßbelüftungseinrichtung einen Sintergranulatzapfen 45,
welcher in das Ventilschieberelement 35 eingesetzt ist.
In dem Zapfenabschnitt 44 des
Ventilschieberelementes 35 sind eine Anzahl Verbindungswege ausgebildet,
welche in einer entsprechenden Schaltstellung des Ventilschieberelementes 35 durchgängig sind.
Eine nicht nur unter montagetechnischen Gesichtspunkten
sondern ebenfalls im Hinblick auf die Sterilisierbarkeit des Flüssigkeitsdispensers
vorteilhafte Ausführungsform
desselben ist dadurch gegeben, daß vorzugsweise sämtliche
Ventile (Rückschlagventile)
in dem Ventilschieberelement 35 angeordnet sind. Bei der
in 5 dargestellten Ausführungsform
sind drei, insbesondere durch federbelastete Kugeln gebildete Rückschlagventile
im Inneren des Zapfenabschnittes 44 angeordnet. Die jeweiligen Ventilsitze
dieser Rückschlagventile
sind gemäß einem
besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung einstückig mit
dem Ventilschieberelement 35 gebildet. Auch die Ausgabekanüle 7 ist
in vorteilhafter Weise einstückig
mit dem Ventilschieberelement 35 ausgebildet. Das an dem
Ventilschieberelement 35 vorgesehene Umschaltfähnchen ermöglicht zum
einen ein besonders ergonomisches Umschalten des Ventilschieberelementes 35 und
stellt zum anderen eine Anzeigeeinrichtung dar, durch welche der
jeweilige Betriebszustand des Fluiddispensers einfach erkannt werden
kann.
Die Funktionsweise einer bevorzugten
Ausführungsform
des Ventilschieberelementes 35 soll nachfolgend in Verbindung
mit 6 beschrieben werden.
Der in 6 durch das Bezugszeichen 44 gekennzeichnete
Zapfenabschnitt ist sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn
jeweils um 30° schwenkbar.
In der dargestellten Position befindet sich der Zapfenabschnitt 44 in
einer "Ausgabeposition" und ermöglicht ein
Ansaugen des Fluids über
den hier vereinfacht als Pfeil dargestellten Ansaugkanal 13 sowie
den Zylinderansaugkanal 37. Während des Ansaugvorganges nimmt
hierbei die Ansaugventilkugel 10 eine Offenstellung ein
und ermöglicht
einen Fluiddurchgang durch das hier vereinfacht dargestellte Rückschlagventil.
Beim Absenken des Förderkolbens
wird das Fluid in den mit dem Bezugszeichen 38 gekennzeichneten
Zylinderausgabekanal abgegeben, wobei die Ausgabeventilkugel 16 in
eine Offenstellung tritt und einen Fluiddurchgang zur Ausgabekanüle 7 ermöglicht.
Während
des Ansaugens des Fluids aus dem Gefäß über den Ansaugkanal 13 kann
Umgebungsluft über
den in 5 dargestellten
Sintergranulatzapfen 45 sowie über den Belüftungskanal 40 in
das Gefäß einströmen. Falls
im Inneren des Gefäßes ein Überdruck herrscht,
kann ggf. eine entsprechende Gasmenge auch über die Durchgänge 40,45 aus
dem Gefäß entweichen.
Wird der Zapfenabschnitt 44 bei der hier dargestellten
Prinzipskizze um 30° gegen
den Uhrzeigersinn geschwenkt, so wird die Verbindung zwischen der
Ausgabekanüle 7 und
dem Zylinderabgabekanal 38 unterbrochen und der Spülkanal 39 tritt über ein
zusätzlich
vorgesehenes Spülrückschlagventil 46 mit
dem Innenraum des Förderzylinders
in Verbindung. In dieser Schaltstellung wird es möglich, durch
entsprechende Pumphübe
des Förderkolbens ein über den
Ansaugkanal 13 angesaugtes Fluid durch den Förder- bzw.
Dosierzylinder hindurch wieder in das Gefäß über den Spülkanal 39 hinweg zurückzufördern.
Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform der Ventileinrichtung
besteht auch beim Spülen eine
Verbindung zwischen dem Innenraum des Gefäßes und der Umgebung über den
Sintergranulatzapfen 45.
Wird der Zapfenabschnitt 44 aus
der in 6 dargestellten
Position um einen Winkel von 30° im Uhrzeigersinn
geschwenkt, so sperrt der Zapfenabschnitt sowohl den Ansaugkanal 37,
den Abgabekanal 38, die Ausgabekanüle 7, vorzugsweise
auch den Belüftungskanal 40,
den Ansaugkanal 13 und ggf. auch den Spülkanal 39. Dadurch
wird auf besonders zuverlässige
Weise ein unerwünschter
Austritt des Fluids bzw. durch dieses gebildeter Dämpfe verhindert.
Zudem wird auf vorteilhafte Weise sichergestellt, daß im Falle
daß der
Förder-
bzw. Dosierzylinder zu Bruch geht oder von dem Ventilblock 1 abgetrennt
wird, weiterhin das Gefäß sicher
verschlossen werden kann. Bezüglich 6 soll klarstellend festgehalten
werden, daß die
hier dargestellten Fluidwege nur schematisch dargestellt sind und
vorteilhafterweise nicht in einer Ebene verlaufen. Die hier dargestellten
Rückschlagventile
sind im Inneren des Zapfenabschnittes derart angeordnet, daß die einzelnen Schließkugeln
radial zur Längsachse
des Zapfenabschnittes 44 bewegbar sind. Gemäß einer
alternativen, vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung sind jedoch in dem Zapfenabschnitt 44 drei
zueinander parallele, und parallel zur Längsachse des Zapfenabschnittes
angeordnete Längsbohrungen
ausgebildet, in welchen die Ventilkugeln derart aufgenommen sind,
daß diese
in Längsrichtung
des Zapfenabschnittes 44 bewegbar sind. In diese Längsbohrungen
sind auch entsprechende Ventilfedern eingesetzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird die Ausnehmung 36 durch eine in den Ventilkörper 1 eingespritzte
oder beispielsweise eingeformte Glas- bzw. Keramikbuchse gebildet.
Dadurch wird auf vorteilhafte Weise eine besonders leichtgängige Bewegung
des Ventilschieberelementes 35 möglich.
Anstelle der vorangehend beschriebenen Ausgestaltung
des Ventilschieberelementes 35 als Drehschieber ist es
gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der Erfindung auch möglich,
dieses Ventilschieberelement durch Bewegung entlang seiner Längsachse
in unterschiedliche Schaltstellungen zu bringen. In vorteilhafter
Weise ist an dem Ventilschieberelement 35 eine Durchgangsbohrung
vorgesehen, mit welcher ein Schloß, insbesondere der Bügel eines
Vorhängeschlosses
in Eingriff bringbar ist, wodurch eine unbefugte Entnahme einer
Flüssigkeit
aus dem Gefäß unterbunden
werden kann. Da das Ventilschieberelement 35 auch die Fluidverbindung
zwischen der Ausgabekanüle 7 und
dem Gefäß blockiert,
kann in einer Sperrstellung des Ventilschieberelementes 35 kein
Fluid aus dem Gefäß abgesaugt werden.
Da ferner in Schließstellung
des Ventilschieberelementes 35 auch die Gefäßentlüftung blockiert ist,
können
weder Gase bzw. Dämpfe
aus dem Gefäß entweichen
und es kann ferner auch kein Teilchenaustausch mit der Umgebung
stattfinden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist das Ventilschieberelement 35 derart
ausgebildet, daß dieses
in eine Schaltstellung bringbar ist, in welcher die aus dem Förder- bzw.
Dosierzylinder 3 und dem Förderkolben 4 gebildete Pumpeneinheit
auch zum Ansaugen des Fluids aus einem externen Gefäß verwendet
werden kann. Hierzu ist in vorteilhafter Weise einstückig mit
dem Ven tilkörper 1 ein
Schlauchzapfen ausgebildet, auf welchen ein zu dem externen Gefäß führender
Schlauch aufgesteckt werden kann.
Die Darstellung gem. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform
des Ventilblockes 1 mit einstückig ausgeformten Förder- bzw.
Dosierzylinder 3. Der Ventilblock 1 ist bei der
hier dargestellten Ausführungsform
in der Gestalt eines zylindrischen Zapfens ausgebildet, der in einen
entsprechend komplementär
ausgebildeten Gegenabschnitt derart eingesetzt ist, daß dieser
Zapfen um seine Längsachse schwenkbewegbar
ist. Der zylindrische Zapfen weist einen Fluidansaugkanal 51 und
einen Fluidausstoßkanal 50 auf.
Diese beiden Kanäle
können
in Abhängigkeit
von der Schwenkposition des Förder-
bzw. Dosierzylinders mit entsprechenden Fluidkanälen in dem Gegenstück in Fluidverbindung
gebracht werden. Das Schwenken des Förder- oder Dosierzylinders 3 wird
durch einen Betätigungsabschnitt 52 erleichtert.
Die momentane Schaltstellung des Förder- oder Dosierzylinders 3 kann
in vorteilhafter Weise über
eine Anzeigenase 53 angezeigt werden.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform des
Ventilblockes mit einstückig
ausgebildetem Förder-
oder Dosierzylinder 3 ist kein Einsatzzylinder vorgesehen,
sondern sowohl der Ventilblock 1 als auch der Förder- oder
Dosierzylinder 3 sind aus einem hochwertigen, chemikalienbeständigen Kunststoffmaterial
gebildet.
Bei der Ausführungsform gem. 8 ist der Ventilblock 1 einstückig mit
dem Förder-
oder Dosierzylinder 8a ausgebildet. Auch die Ausgabekanüle 7 ist
bei der hier dargestellten Ausführungsform
einstückig
mit dem Ventilkörper 1 ausgebildet.
Eine Mittelachse der Ausgabekanüle 7 verläuft bei
der hier dargestellten Ausführungsform
zunächst
geradlinig. Die Ausgabekanüle
wird vorzugsweise im Rahmen eines nachfolgenden Umformschrittes
abgebogen. Die Ausgabekanüle 7 wird
durch Umspritzen eines vorzugsweise zylindrischen, geradlinigen
Formkernes im Inneren eines vorzugsweise ebenfalls zylindrischen
Formraumes gebildet. Alternativ dazu ist es auch möglich, die
Ausgabekanüle 7 durch
Umspritzen eines Kernes mit vorzugsweise zylindrischem Querschnitt
zu bilden, dessen Längsachse
jedoch insbesondere kreisbogenartig gekrümmt verläuft. In vorteilhafter Weise
ist an einem der Längsachse
des Förder-
oder Dosierzylinders 57 zugewandten Ende eines die Innenwandung
der Ausgabekanüle 7 definierenden
Kernstiftes ein Ventilsitz-Formabschnitt ausgebildet
zur Bildung eines Ventilsitzes 59 im Inneren des Ventilblockes 1.
Auch bei der Ausführungsform
gem. 8 ist der Ventilblock 1 ebenfalls
wie bei der Ausführungsform
gem. 1 als Skelettkonstruktion
ausgeführt.
Der Ventilblock 1 weist hierbei eine Anzahl Stege 9 auf,
die den Ventilblock 1 insgesamt versteifen. Der Ventilblock 1 umfaßt eine
im Wesentlichen koaxial zu dem Schlauchzapfen 14 ausgebildete
Bodenausnehmung 54, die sich zumindest abschnittsweise
nahezu vollständig
bis zu dem in dem Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 definierten Innenraum hin erstreckt.
Auf einer der Ausgabekanüle 7 abgewandten
Seite ist der Ventilblock 1 ebenfalls mit einer Ausnehmung 55 versehen,
die von der Bodenausnehmung 54 durch einen vergleichsweise dünnen Wandungsabschnitt
getrennt ist.
Bei der Ausführungsform gem. 8 ist der Ventilblock 1 mittels
einer hier nur schematisch dargestellten Überwurfmutter 56 auf
einen Versorgungsblock 57 aufgeschraubt, der beispielsweise
an einer motorisch betätigten
Labor-Dosiervorrichtung befestigt ist. Der Versorgungsblock 57 ist
mit einem Ansaugleitungsabschnitt 58 versehen, über welchen
ein zu dosierendes Medium aus einer Behältereinrichtung angesaugt werden
kann. In vorteilhafter Weise ist der Versorgungsblock 57 mit
einer zusätzlichen Leitungseinrichtung
versehen, über
welche ein zunächst über die
Förder-
oder Dosierzylindereinrichtung angesaugtes Fluid bedarfsweise in
den Behälter,
insbesondere zur Entlüftung
der Fördereinrichtung,
zurückgeführt werden
kann.
Der hier nicht dargestellte, zur
Aufnahme in dem Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 vorgesehene Förderkolben ist in vorteilhafter
Weise mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt und beispielsweise
unter Zuhilfenahme einer elektronischen Steuereinrichtung alternierend
angetrieben. Zur Schaffung einer sicheren Abdichtung zwischen dem
Versorgungsblock 57 und dem ursprünglich als Schlauchzapfen vorgesehenen Zapfen 14 ist
in dem Versorgungsblock 57 in vorteilhafter Weise eine
Dichtungseinrichtung vorgesehen. In vorteilhafter Weise ist die
Umfangsfläche
des Zapfens 14 schwach konisch ausgebildet und mit einer komplementär in dem
Versorgungsblock 57 ausgebildeten konischen Bohrung abdichtend
in Eingriff bringbar.
Bei der gem. 9 dargestellten Ausführungsform einer Präzisions-Dosiervorrichtung
in Form eines Flaschendispensers ist eine besondere Ausführungsform
der Ausgabekanüle 7 vorgesehen, die
einen Einpreßabschnitt 63 aufweist,
der in den Ventilkörper 1 eingepreßt ist.
Der Einpreßabschnitt 63 ist
mit einer Anzahl Dichtlamellen versehen, die eine sichere Abdichtung
zwischen dem Einpreßabschnitt 63 und
dem Ventilkörper 1 sowie
einen besonders festen Sitz der Ausgabekanüle 7 in dem Ventilkörper 1 ermöglichen.
Die Befestigung der Ausgabekanüle 7 an
dem Ventilkörper 1 mittels
des Einpreßabschnittes 63 ermöglicht eine
besonders positionsgenaue Befestigung der Ausgabekanüle 7 an
dem Ventilblock 1.
Die Ausgabekanüle 7 weist eine Anzahl
Stege 107 auf, wodurch die Ausgabekanüle 7 insbesondere
in ihrem dem Einpreßabschnitt 63 zugewandten Bereich
effektiv verstärkt
ist. Die Stege 107 sind einstückig mit der Ausgabekanüle 7 ausgebildet.
Die Ausgabekanüle 7 ist
durch Kunststoff-Spritzen hergestellt.
Eine Austrittsöffnung der Ausgabekanüle 7 ist
mittels einer Verschlußkappe 62 verschließbar. Die
Verschlußkappe 62 ist über ein
Band 61 mit der Ausgabekanüle 7 verbunden.
Die Verschlußkappe 62 und
das Band 61 sind in vorteilhafter Weise einstückig mit der Ausgabekanüle 7 ausgebildet.
Sowohl die Stege 107 der
Ausgabekanüle 7 als
auch die an dem Ventilblock 1 ausgebildeten Stege 9 sind
bei der hier dargestellten Ausführungsform kreuzartig
angeordnet. Dadurch wird eine besonders effektive Verstärkung dieser
Teile und ein günstiges Entformen
der Ausgabekanüle 7 oder
auch des Ventilblocks 1 aus dem jeweiligen Formwerkzeug
möglich.
Die hier dargestellte Ausführungsform
der Ausgabekanüle 7 kann
auch beispielsweise über eine
Bajonettverschlußeinrichtung
an dem Ventilblock 1 befestigt werden oder wie bei der
in 7 dargestellten Ausführungsform
einstückig
mit dem Ventilblock 1 ausgebildet sein.
Die Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebenen
Ausführungsformen
beschränkt.
Beispielsweise ist es auch möglich,
eine zur Befestigung des Ventilblocks 1 an einem Gefäß vorgesehene
Befestigungseinrichtung einstückig
mit dem Ventilblock 1 auszubilden. Ferner ist es auch möglich, anstelle eines
im Rahmen eines Heißkanal-Spritzvorganges eingespritzten
Kunststoffmateriales eine insbesondere duroplastische Gießmasse zur
Bildung der einstückigen
Baueinheit zu verwenden.
Obwohl es bevorzugt wird, als Förder- oder Dosierzylinder 3 einen
Glaszylinder zu verwenden, der von einem Propylen-Schutzrohr 8 (einstückig mit dem
Ventilblock 1) umspritzt ist, wobei in diesem Glaszylinder
ein Glaskolben als Dosier- oder Förderkolben (ggf. mit PTFE-Beschichtung,
die vorzugsweise die Bildung zumindest einer Dichtlippe gestattet) gleitet,
kann die Dosiereinheit auch als Kera mikzylinder oder als einstückige Kunststoffteil 8a im
Bereich der Zylinderwandung (entlang derer der Förderkolben 4 gleitet)
ausgebildet sein. In einem solchen Fall ist eine Stabilisierung
des Kunststoffs für
eine präzise Dosierung
vorzugsweise durch Dotieren Dispersieren) mit einem den Kunststoff
stabilisierenden Partikelmaterial in der Kunststoffschmelze (oder
auch als anschließende
oder vergütende,
filmbildende Laminierung) mit einem mineralischen, keramischen Metall-
oder Metalloxidpulvermaterial, wie Glasstaub (oder -partikel), Keramikstaub
(oder -partikel), Al2O3 oder
TiO2. vorteilhaft.
10 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Ausgabekanüle 7 Diese
weist einen Endabschnitt 102 zum Befestigen derselben in
einem Preß-Fit
an einem Ventilblock 1 des Flüssigkeitsspenders auf. An ihrem
auslaufseitigen Ende weist die Ausgabekanüle 101 in üblicher
Weise einen vertikal nach unten abgekrümmten Auslaufabschnitt auf, der
auch mit einer Verschlußkappe,
die auf die Ausgabekanüle 101 aufsatzbar
ist (s. 9.), verschließbar sein
kann.
Der Endabschnitt 102 wird
durch einen Radialflansch 106 begrenzt, der zugleich die
Einsatzlänge der
Ausgabekanüle 101 in
den in 1, 16 dargestellten Ventilblock 1 zeigt.
Entlang der Ausbaukanüle 101 sind
verstärkende
und in ihrer Höhe
abnehmende Rippen 107, beginnend bei dem Radialflansch 106,
einstückig vorgesehen.
Diese versteifen die Ausgabekanüle 101.
Der Endabschnitt 102 weist
eine Mehrzahl von axial beabstandeten Radialrippen 104 sowie
einen Einsatz-Endabschnitt 109 auf, deren Radialabmessung
auf einen Innendurchmesser einer Aufnahmeöffnung 110 in einem
Ventilblock 1 (s. 16 .) abgestimmt
ist derart, daß sich
ein Preß-Sitz
zwischen de Endabschnitt 102 und der Aufnahmeöffnung 110 des
Ventilblocks 1 ergibt und die Ausgabekanüle 101 unverlierbar
in den Ventilblock 1 eingepreßt und gehalten werden kann.
Die Radialvorsprünge 104 am Endabschnitt 102 der
Ausgabekanüle 101 können daher
mit entsprechenden radial einwärts
vorspringenden Gegen-Vorsprüngen
der Aufnahmeöffnung 110 des Ventilblockes 103 oder
mit anderen Rastmitteln, wie Rastausnehmungen oder Bajonettverschluß-Rastelementen
in Eingriff treten. Die Aufnahmeöffnung 110 des
Ventilblockes 1 (s. 16)
weist einen keilförmig (Dreiecksquerschnitt)
einwärts
vorspringenden Lagepositioniervorsprung 111 auf, der in
eine entsprechende Gegenausnehmung (die sich in Axialrichtung erstreckt)
im Bereich des Endabschnittes 102 der Ausgabekanüle 101 eingreift,
um eine Umfangsposition der Ausgabekanüle 101 an dem Ventilblock 1 sicherzustellen
und die Einsatzlage der Ausgabekanüle 101 beim Einpressen
in die Aufnahmeöffnung 110 des
Ventilblockes 1 zu bestimmen.
In dem Endabschnitt 102 der
Ausgabekanüle 101 ist
ein Aufnahmeraum 113 gebildet zur Aufnahme eines Ventilkörpers 114 eines
in dem Ventilblock 1 vorgesehenen Druckventiles. Der Ventilkörper ist eine
Glas- oder Keramikkugel 114, die in dem Aufnahmeraum 113 durch
drei um jeweils 120° versetzt angeordnete
Führungsvorsprünge 108 gehalten
und mit axialer Bewegungsmöglichkeit
lagepositioniert ist. In 12 ist
die Ventilkugel 114 links außerhalb des Aufnahmeraumes 113 gezeigt.
Der Pfeil verdeutlicht ihre Einsetzrichtung.
Ein durchmesserreduzierter Abschnitt 113a des
Aufnahmeraumes 113 ist zur Aufnahme einer Vorspannfeder 115 (insbesondere
einer Metallfeder) vorgesehen, die die Ventilkugel 114 gegen
den im Ventilblock 1 vorgesehenen Ventilsitz 123 (der
entweder einstückig
oder separat eingepreßt
ist) vorspannt.
In 14 ist
der Ventilblock 1 mit in dieser eingesetzten Ausgabekanüle 101 gezeigt.
Am unteren Ende trägt
der Ventilblock 1 (frei drehbar) in einer Ringnut eine
Adapterhülse 116,
die, mit Innengewinde versehen, zum Aufschrauben des Ventilblockes 1 auf
ein Gefäß, dessen
Flüssigkeit
ausgegeben werden soll, vorgesehen ist.
Der Ventilblock 1 ist vorzugsweise
einstückig mit
einem Schutzrohr 8 gespritzt, wie sich dies aus 1 ergibt, unter gleichzeitiger
Ummantelung eines Glaszylinders 3, die zusammen einen Förder- oder Dosierzylinder 3, 8 eines
Flüssigkeitsdispensers
bilden. In dem Förder-
oder Dosierzylinder 3, 8 ist gleitbar ein Glaskolben 4 oder
ein mit PTFE zumindest teilweise ummantelter und gegebenenfalls
mit einer Dichtlippe versehener Förderkolben 4 gleitbar
aufgenommen, verbunden mit einer Hand-Betätigungseinrichtung 5 (Griffhülse) zum
Aufwärtsbewegen
bzw. Niederdrücken
des Förderkolbens.
Der komplette Flüssigkeitsdispenser 100 (mit
Förderhub-Einstellvorrichtung 23)
ist in den 1 und 15 dargestellt. Dieser Flüssigkeitsdispenser 100 kann
somit aus einer minimalen Anzahl von Einzelteilen zusammengesetzt
werden, wobei die Ausgabekanüle 7, 101 einfach
unter Preßsitz
in den Ventilblock 1 eingepreßt ist und aufwendige Verschraubungen
vermieden sind. Ein solcher Fluidspender 100 ist nicht
für den
permanenten Einsatz zur Ausgabe von Lösungsmitteln gedacht.
Der Ventilblock 1 besteht
ebenso wie das den Glaszylinder 3 umgebende, einstückige Schutzrohr 8 vorzugsweise
aus Polypropylen oder einem anderen chemikalienbeständigen Kunststoff.
Gleiches gilt für
die Ausgabekanüle 7, 101 und
den Adapter 116 bzw. die Überwurfmutter 21.
Der Ventilblock 1 weist
eine Skelett-Struktur mit Verstärkungsrippen 6 und
zwi-schenliegenden Hohlräumen 121 auf.
Anstelle einer manuellen Betätigung durch die
Griffhülse 5 kann
auch eine motorische Betätigung
des Förder-
oder Dosierkolbens vorgesehen sein. Insbesondere in Verbindung hiermit
(aber auch bei manueller Betätigung)
kann insbesondere eine berührungslose
Wegmeßeinrichtung,
insbesondere eine elektrische oder elektronische, elektro-optische, optische,
magnetische oder infrarote Meßeinrichtung,
verbunden mit einer elektronischen Anzeigeeinrichtung.