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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Spender eines flüssigen oder
gelförmigen
Produkts wie ein kosmetisches oder pharmazeutisches Produkt (Unterlage
US 390 8870 A ).
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Es
gibt bereits Spender mit einem Behälter, der einen Pumpenkörper trägt, der
im unteren Teil von einem Einlassschieber verschlossen und im oberen
Teil mit einem Kolben versehen ist, der mit dem Körper eine
Dosierkammer abgrenzt, die in Verbindung mit mindestens einer Ausstoßöffnung steht,
wobei der Pumpenkörper
mit einem auf dem Behälter axial
verschiebbaren Endstück
des Spenders zusammenwirkt.
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Wenn
derartige Spender jedoch eine Verschlussklappe aufweisen, die das
Entweichen des Produkts verhindern soll, so befindet sich diese
in der Pumpe oder in einem beachtlichen Abstand zur Ausstoßöffnung.
Das Vorhandensein eines Produktsrestes im mit der Außenluft
in Kontakt stehenden Bereich kann jedoch die Spendewege durch Trocknen verstopfen
und/oder Kontaminationsrisiken verursachen.
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Ferner
verwenden diese Spender Rückstellmittel
des Kolbens in die obere Position in Form einer oder mehrerer Metallfedern.
Derartige Federn sind nicht immer chemisch oder biologisch kompatibel
mit den abgefüllten
Produkten.
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Schließlich ist
die Dichtheit des unteren Teils des Pumpenkörpers nicht zuverlässig genug,
was die Wiegepräzision
in Frage stellt.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die verschiedenen
technischen Probleme zufriedenstellend zu lösen.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung einen Spender eines flüssigen oder gelförmigen Produkts von
der Art mit einem Behälter,
der einen Pumpenkörper
trägt,
der im unteren Teil einen Einlassschieber umfasst und mit einem
auf einer Achse mobilen Kolben versehen ist, der mit dem besagten
Körper eine
Dosierkammer abgrenzt, die in Verbindung mit mindestens einer Ausstoßöffnung steht,
die in einem Endstück
des Spenders definiert ist, die axial am Ende des besagten Behälters verschiebbar
ist, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Kolben durch Reibung
mit dem besagten Endstück
des Spenders gekoppelt ist, das durch manuelle Betätigung axial
in beiden Richtungen verschiebbar ist, und zwar in Bezug zum besagten
Behälter
zwischen zwei vorher festgelegten Positionen, dass die besagte Dosierkammer
einerseits ein unteres Fach umfasst, das zwischen dem besagten Körper und
dem besagten Kolben definiert ist, und andererseits ein oberes Fach,
das zwischen dem Kolben und dem besagten Endstück definiert ist, wobei die
beiden Fächer über eine
Leitung in Verbindung stehen, die durch den besagten Kolben hindurch
gestaltet ist, und dass eine Verschlussklappe zwischen dem besagten
Kolben und dem besagten Endstück
gestaltet ist, damit die besagte Dosierkammer von der besagten Öffnung getrennt
wird.
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Gemäß einer
möglichen
Ausführungsform hat
das Endstück
die Form einer Kappe, die so gestaltet ist, dass sie den besagten
Behälter
teilweise umschließt,
wobei die besagte Kappe eine obere Wand aufweist, die etwa senkrecht
zur besagten Achse steht, in der die besagte Ausstossöffnug vorhanden
ist. Da diese Wand relativ dünn
sein kann, ist die oder jede Ausstossöffnung ein Loch von geringer Länge, in
dem die Menge an austrocknendem Produkt winzig klein ist. Gemäß einer
Ausführungsform steht
der Kolben in direktem Kontakt mit diesem Loch, innen und gemäß einer
anderen Ausführungsform
umfasst die Verschlussklappe ein vom Kolben getragenes Verschlusselement,
das dichtend in den Ausstossschieber selbst eingreift, so dass keine
Produktmenge trocknen kann.
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Gemäß einem
vorteilhaften Merkmal trägt der
Kolben einen Kragen außerhalb
des Pumpenkörpers,
der sich dicht im Innern des Endstücks verschiebt und dabei das
Produkt im oberen Fach verdichtet, um es nach außen abzuführen.
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Gemäß einem
anderen vorteilhaften Merkmal umfasst der Kragen eine obere Schulter,
die an seiner Peripherie und nach unten durch eine seitliche Schürze verlängert ist.
Letztere verschiebt sich mit einer bestimmten Reibung im Endstück selbst.
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Vorzugsweise
ist die untere Kante dieser Schütze
mit einem Haltering versehen, der mit einer oberen Kante des Pumpenkörpers zusammenwirkt, um
den Anschlag des Kragens in oberer Position sicherzustellen.
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Gemäß einer
ersten Variante sind eine oder mehrere Ausstossöffnungen durch die obere Wand des
Ansatzstücks
lotrecht zum genannten Kragen des Kolbens ausgebildet.
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Gemäß einer
anderen Variante ist die einige Ausstossöffnung durch die obere Wand
des Kragens, in der Achse der mittleren Leitung des Kolbens gestaltet.
Das vom Kolben getragene Verschlusselement kann in diese Ausstossöffnung eingreifen.
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Gemäß einer
anderen Variante umfasst die Verschlussklappe ein Verschlusselement,
das von der inneren Seite der besagten oberen Wand des Endstücks axial
vorspringt. Dieses Verschlusselement kann dicht in den oberen Teil
der mittleren Leitung des Kolbens eingreifen.
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Gemäß einem
anderen Merkmal ist der Pumpenkörper
am oberen Teil mit einer peripheren Kehle versehen, in der sich
eine ringförmige
Dichtlippe axial verschiebt, die Bestandteil des Kolbenkragens ist.
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Gemäß einer
Variante umfasst der Behälter einen
Flakon, der eine innere Hülse
zum Tragen des Pumpenkörpers
aufnimmt. Das Endstück
des Spenders ist mobil auf diese Hülse montiert.
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Gemäß einer
Variante umfasst die Innenwand des Behälters einen Satz flexibler
Sperrflügel, die
mit ergänzenden
Flügeln
zusammenwirken, die vom Endstück
getragen werden.
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Die
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spenders,
ausgestattet mit einer in zwei Fächern
unterteilten Kammer, bildet eine Ausgussschleuse, die eine regelmäßige Verteilung
des Produkts fördert.
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Ferner
ermöglicht
der Sitz der Verschlussklappe, eine obere Dichtheit zu gewährleisten,
was den Hermetismus des Spenders und den Schutz des Produkts garantiert.
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Ferner
wird die untere Dichtheit durch die Verriegelung des Einlassschiebers
in geschlossener Position mittels des Kolbens selbst verstärkt.
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Die
Erfindung wird besser verstanden anhand der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer ersten
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Spenders;
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2A bis 2D vertikale
Schnittansichten des Spenders gemäß 1 in
verschiedenen Positionen;
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3 eine horizontale Schnittansicht des Spenders
gemäß 1 in der Position der 2A;
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4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Spenders;
und
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5A und 5B vertikale
Schnittansichten des Spenders der 4 in
jeweils geschlossener und geöffneter
Position.
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Der
in den Figuren dargestellte Spender ist insbesondere für die Verpackung
von kosmetischen und pharmazeutischen Produkten bestimmt. Gemäß 1 ist die erste Ausführungsform des Spenders zylindrisch,
vergleichbar mit einem Stab.
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Dieser
Spender umfasst einen Behälter
R, der einen Pumpenkörper 1 trägt, der
im unteren Teil mit einem Einlassschieber 2 verschlossen
ist und an den sich ein Entnahmerohr 11 anschließt, das
sich innerhalb des Behälters
erstreckt. Der Schieber 2 besteht aus einer Kugel 21,
die in einem kegelstumpfartigen Teil 12 des Pumpenkörpers 1 gelagert
ist, der einen Versorgungskanal begrenzt. Die Kugel verfügt zwischen
zwei Anschlägen über eine
axiale Verschiebungsfreiheit.
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Auf
dem Behälter
R ist ein Verteilungsendstück
E montiert, in dessen Wand vier Ausstossöffnungen e vorgesehen sind.
Das Endstück
E weist die Form einer insgesamt zylindrischen Kappe auf, wie oben
beschrieben. Der Körper 1 ist
am oberen Teil mit einem Kolben 3 ausgestattet, der gemeinsam
mit dem Körper 1 und
dem Endstück
E eine mit den Ausstossöffnungen
e in Verbindung stehende Dosierkammer begrenzt. Zwischen dem Endstück E und dem
Kolben 3 ist eine Verschlussklappe 5 definiert. Das
Endstück
E ist axial in Bezug auf den Behälter
R verschiebbar, beispielsweise kann man ein axiales Verschieben
und Gleiten des Endstücks
E in Bezug auf den Behälter
vorsehen oder, gemäß einer
nicht dargestellten Variante, ein axiales Verschieben durch Festschrauben/Losschrauben
des Endstücks
E am Behälter
R.
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Bei
der Ausführungsform
der 2A bis 2D umfasst
der Behälter
R einen Flakon F, der eine innere Hülse d zum Tragen des Pumpenkörpers 1 aufnimmt.
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Mit
ihrem unteren Teil ist die Hülse
d in den Kragen des Behälters
mit einer radialen Spannung eingesteckt. Sie ist ausgebildet, um
mit dem Behälter einen
ringförmigen
Raum 6 zu begrenzen, in dem die Wand des Endstücks E gelagert
ist und eine Translations- und/oder Rotationsbewegung ausführt. Der Pumpenkörper 1 ist
mit einer Lüftungsöffnung 14 ausgestattet,
die in dem sich innerhalb des Behälters R befindlichen Teil seine
Seitenwand durchquert und die Luftaufnahme ermöglicht. Diese Öffnung 14 ist hier
einer Rille 15 zugeordnet, da der obere Teil des Körpers 1 ebenfalls
mit einer leichten radialen Spannung in den Kragen des Hülse d eingesteckt
ist.
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Die
Dosierkammer besteht einerseits aus einem unteren Fach 10a,
das sich zwischen dem Körper 1 und
dem zylindrischen mittleren Teil 3a des Kolbens 3 befindet,
und andererseits aus einem oberen Fach 10b, das sich zwischen
dem Kolben 3 und der Innenwand des Endstücks E befindet
(siehe 2C, 2D und 5B). Das untere Fach 10a und obere
Fach 10b sind variable Volumen und können über eine Leitung 30 miteinander
in Verbindung stehen, die hier axial den mittleren Teil 3a des
Kolbens 3 durchsetzt.
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Der
Kolben 3 trägt
außerhalb
des Körpers 1 einen
Kragen 31, der einen Teil des Fachs 10b begrenzt
und dichtend innerhalb der Hülse
E gleitet, um das Produkt im oberen Fach 10b zu verdichten.
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Der
Kolben 3 ist mobil in Translation, axial gleichzeitig in
Bezug auf den Pumpenkörper 1 und
in Bezug auf das Endstück
E. Er ist durch Reibung mit dem Endstück E verbunden, dank der Schürze 31c. Er
gelangt nach unten gegen die Kugel 21 des Einlassschiebers 2 und
nach oben gegen die Innenseite der oberen Wand 7 des Endstücks E zum
Anschlag. Diese Wand verläuft,
wie man sieht, etwa senkrecht zur Verschiebungsachse des Kolbens.
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Demnach übt der Kolben 3 eine
zweifache Aktion aus, zuerst im unteren Fach 10a, dann
im oberen Fach 10b der Dosierkammer, was zu einem zweimaligen
Ausstoßen
des Produkts führt.
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Der
Kragen 31 umfasst eine obere Schulter 31a, die
an ihrer Peripherie und nach unten von einer seitlichen Schürze 31b verlängert wird,
die mit einer leichten Reibung gegen die zylindrische untere Seitenwand
des Endstücks
E gleitet. Der untere Rand der Schürze 31b ist mit einem
Sprengring 31c ausgestattet, der mit einem oberen Rand 1a des
Körpers 1 zusammenwirkt,
um den oberen Anschlag des Kragens 31 zu gewährleisten.
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Bei
der Ausführungsform
von 1 bis 3 besteht
die Verschlussklappe 5 aus einem Verschlusselement in Form
einer Düsennadel 4,
die von der Innenseite der Wand 7 des Endstücks E abragt.
Diese Düsennadel
kann dicht gleitend in den oberen Teil der Leitung 30 des
Kolbens eingreifen. Vier Ausstossöffnungen e sind um diese Düsennadel
herum angeordnet. Die Dichtheit des Verschlusses der Verschlussklappe
wird hier hauptsächlich
durch den leicht gleitenden Eingriff der Düsennadel 4 in den oberen
Teil der Leitung 30 erhalten. Da die Öffnungen hier jedoch durch
die obere Wand des Endstücks E,
gegenüber
der Schulter 31a des Kragens 31 verlaufen, verfügt man über eine
zusätzliche
Dichtungswand. Die Betriebsweise der in 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsform ist folgende:
Beim
Anheben des Endstücks
E aus der in 2A dargestellten Position
wird der Kolben durch Reibung nach oben mitgenommen, wobei er im
Endstück
E blockiert bleibt, was zur Öffnung
des Einlassschiebers und zum Füllen
des unteren Fachs (2B) führt, bis
die Düsennadel 31c des
Kolbens gegen den Rand 1a des Pumpenkörpers zum Anschlag gelangt. Das
weitere Lösen
trennt das Endstück
vom Kolben und setzt das obere Fach 10b frei, das sich
seinerseits füllt.
Diese Verschiebung wird von der Freisetzung der Ausstossöffnungen
e begleitet und bereitet das System auf die Verteilung des Produkts
vor (2C).
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Beim
Absenken verschiebt sich das Endstück und nimmt dabei zunächst den
durch radiale Klemmung festgehaltenen Kolben 3 mit, wobei
die Ausstossöffnungen
geöffnet
und der Einlassschieber 2 geschlossen sind. Das Verdichten
des Produkts im unteren Fach 10a gewährleistet sein Ausstoßen. Wenn
der Kolben gegen den Pumpenkörper
in Anschlag gelangt, wird das Schließen des Einlassschiebers 2 bestätigt, und
das Endstück
E setzt sein Absenken fort, wobei es das Produkt im oberen Fach 10b verdichtet
(2D), bis die Ausstossöffnungen
e von innen verschlossen sind.
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Am
Ende der Bewegung stabilisieren die durch Clipwirkung funktionierenden
Blockiermittel 46 die Position des Endstücks E in
Bezug auf den Behälter
R. Diese Blockiermittel bestehen hier aus einem außerhalb
der Hülse
d vorgesehenen ringförmigen Sprengring 47 und
einem entsprechenden ringförmigen
Hals 48, der am Fuß der
Innenwand des Endstücks
E ausgebildet ist. Diese Blockiermittel bestätigen und verstärken das
Schließen
des Einlassschiebers 2 und dasjenige der Verschlussklappe 5.
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Bei
der Ausführungsform
von 4, 5A und 5b tragen die Teile, die denjenigen der
Ausführungsform
der 1 bis 3 entsprechen,
die gleichen alphanumerischen Bezugszeichen. Das Verschlusselement
wird vom Kolben 3 getragen und kann dicht gleitend in eine
einzige Ausstossöffnung
e' des Endstücks E eingreifen.
Es umfasst einen 32 fest mit dem Kragen 31 verbundenen
Zapfen 32, der sich koaxial zur Leitung 30 erstreckt.
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Die
einzige Ausstossöffnung
e' verläuft durch die
obere Wand des Endstücks
E, in der Achse der Leitung 30, hier jedoch mit einem größeren Durchmesser
als derjenige der Öffnungen
e der zuvor beschriebenen Ausführungsform.
Die Öffnung
e' hat einen kegelzylinderförmigen Querschnitt,
während
der Zapfen 32 zylindrisch ist.
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Die
mittlere Leitung 30 mündet
hier in das obere Fach 10b der Dosierkammer, durch in der Schulter 31a vorgesehene
Löcher 34,
die zwischen den Verbindungsstegen um den Zapfen 32 herum
definiert sind.
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Bei
dieser zweiten Ausführungsform
ist der Pumpenkörper 1 am
oberen Teil mit einem umlaufenden Hals 13 ausgestattet,
in dem eine ringförmige Dichtlippe 33 gleitet,
die am Kolben 3 angeschlossen ist. Sie wird von der Unterseite
der Schulter 31a des Kragens 31 getragen. Zwischen
der oberen Seitenwand des Körpers
und dem Hals 13 ist eine Lüftungsöffnung 14 vorgesehen.
Dieser Öffnung
ist eine Rille 15 zugeordnet, da der obere Teil des Körpers 1 mit
einer leichten radialen Spannung in der Hülse d steckt. Die Luft kann
zwischen der Hülse
d und dem Endstück
E fließen
(siehe 5b).
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Die
Seitenwand der Lippe 33 weist an ihrer radialen Außenfläche einen
Rücksprung 35 auf,
der sich über
eine Höhe
h erstreckt. Dieser Rücksprung begrenzt
einen Durchlass für
die Luftaufnahme im Behälter
R über
die Öffnung 14,
bei oberer Position des Kragens 31.
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Die
Innenwand des Behälters
R und insbesondere des Flakons F umfasst einen Satz flexibler Sperrflügel a, die mit ergänzenden
Flügeln a' zusammenwirken, die von der unteren
Wand der seitlichen Außenwand
des Endstücks
E getragen werden.
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Die
Flexibilität
der Flügel a, a' ermöglicht das Einführen des
unteren Rands des Endstücks
E in den zwischen dem Flakon F und der Hülse d liegenden Raum.
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Wenn
das Endstück
E die obere Position erreicht, gelangen die Flügel a' des
Endstücks
in Anschlag gegen die Flügel a des Flakons und verhindern
jegliche Trennung.
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Diese
Ausführungsform
ermöglicht
ein leichtes Einfüllen
des Produkts in den Behälter
R, indem die Hülse
d umgekehrt mit dem Endstück
E in geschlossener Stellung gefüllt
wird. Dann wird der Flakon F wie ein Verschluss auf die Hülse d montiert,
um den Behälterboden
zu bilden, bevor der Spender. umgedreht wird.
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Die
Betriebsweise des Spenders gemäß dieser
zweiten Ausführungsform
wird nachfolgend beschrieben.
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In
der in 5A dargestellten Position gelangt
das Ende des Kolbens, über
den unteren Rand der Leitung 30, nach unten gegen die Kugel 21,
um den Einlassschieber in geschlossener Position zu verriegeln.
Die Blockiermittel 46 bestätigen diese Verriegelung.
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In
dieser Position ist das Volumen der Dosierkammer minimal, da sich
das Endstücke
E in der unteren Position in Kontakt mit der Schulter 31a des Kragens 31 befindet.
Die freien Volumen der Fächer 10a und 10b sind
praktisch gleich null.
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Das
Verschlusselement 32 ist in die Ausstossöffnung e' eingeführt (5A), was eine komplette Dichtheit des
Spenders ohne Kontakt irgendeines Bruchteils der Produkts mit der
Außenluft
gewährleistet.
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Verschiebt
man das Endstück
E aus der vorherigen Position nach oben, wobei es den Kragen 31 des
Kolbens 3 mitnimmt, öffnet
sich der Einlassschieber und das untere Fach 10a füllt sich
mit dem Produkt. Die Bewegung setzt sich fort, bis der Sprengring 31c gegen
den oberen Rand des Körpers 1 anschlägt. Die
Fortsetzung der Verschiebung des Endstücks E führt zur Trennung zwischen diesem
und dem Kragen 31 des Kolbens (5B),
der am Anschlag gegen den Körper 1 verbleibt.
Dadurch werden die mittlere Leitung 30 und die Ausstossöffnung e' freigesetzt. So
erhält
man ein öffnen
der Verschlussklappe.
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Dann
wird die Fortsetzung der Bewegung des Endstücks E vom Füllen des oberen Fachs 10b der
Dosierkammer begleitet, wie in 5b dargestellt,
wobei das Produkt in den beiden Fächern der Kammer verdichtet
wird, was seine Verteilung über die Öffnung e' gewährleistet.
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Bemerkenswert
ist, dass bei den beiden oben beschriebenen Ausführungsformen die Verschlussklappe
in unmittelbarer Nähe der
Ausstossöffnungen
(e bzw. e') angeordnet
ist, die in der Endwand des Endstücks E vorgesehen ist (sind).
Dadurch wird vermieden, dass sich Produkt im Kontakt mit der Außenluft
befindet, wenn der Spender geschlossen ist. Man beseitigt also das
Verstopfungsrisiko der Vorrichtung durch Trocknen einer zu großen Produktmenge,
sowie das Kontaminationsrisiko dieses Produkts.