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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Förder- und Dosierzylindereinheit
zum präzisen
Fördern und
Dosieren einer einstellbaren Menge einer Flüssigkeit, insbesondere für einen
Flüssigkeitsdispenser,
mit einem Förder-
und Dosierzylinder mit einem Förderkolben,
der gleitbeweglich darin aufgenommen ist, und eine Förder- und
Dosierkammer begrenzt, die bezüglich
ihres Volumens veränderbar
ist, und einem Ventilblock, wobei der Ventilblock eine Ventileinheit
zum Freigeben oder Versperren einer Flüssigkeitszufuhrleitung oder
einer Flüssigkeitsabgabeleitung
aufweist.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung einen Flüssigkeitsdispenser,
der eine Förder-
und Dosierzylindereinheit nach Anspruch 1 aufweist.
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Eine
Förder-
und Dosierzylindereinheit für
einen Flüssigkeitsdispenser
zum Dosieren von Flüssigkeiten
ist aus der
US 5,141,137 bekannt.
Ein Vorratsbehälter
ist mit einer Einstellvorrichtung versehen, durch welche die jeweils
abzugebende Fördermenge
fortschreitend präzise
einstellbar ist. Über diese
Einstelleinrichtung wird die Hublänge eines in einem Förder- oder
Dosierzylinder gleitbar aufgenommenen Förderkolbens eingestellt. Der
Förder- oder
Dosierzylinder ist aus einem gegen das zu fördernde Medium resistenten
Glaswerkstoff gefertigt. Der Förder-
oder Dosierzylinder ist im Bereich seiner Außenfläche mit einer Meßskala versehen.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Förder- und Dosierzylindereinheit
der eingangs genannten Art in einer Weise zu verbessern, daß sie eine
hohe und zuverlässige
Dosiergenauigkeit aufweist, und unkomplizierter herstellbar ist.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich einer Förder- und Dosierzylindereinheit
der oben genannten Art dadurch gelöst, daß der Ventilblock als ein integrales Kunststoffteil
mit einem Kunststoffkörper
ausgebildet ist, der eine innere Wandung und eine äußere Wandung
des Förder-
und Dosierzylinders bildet, und während eines Kunststoffformprozesses
aus einem hochqualitativen Kunststoffmaterial, das widerstandsfähig gegenüber Chemikalien
ist, ausgebildet ist.
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Weitere,
vorteilhafte Ausführungsformen sind
in den Unteransprüchen
dargelegt.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Flüssigkeitsdispenser
in einer Weise zu verbessern, daß er ein präzises Fördern und Dosieren der auszuspendenden
Flüssigkeit
ermöglicht und
eine unkomplizierte und kostengünstige
Gestaltung aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Flüssigkeitsdispenser
mit den Merkmalen des Anspruches 19 gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
und zugehöriger
Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert, in denen:
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1a, 1b Längsschnittsansichten
von Flüssigkeitsdispensern
sind, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden,
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2 eine
vereinfachte Schnittansicht durch ein Formwerkzeug zur Bildung der
aus Ventilblock und Förder-
bzw. Dosierzylinder bestehenden integralen Baueinheit ist, die nicht
Teil der vorliegenden Erfindung ist,
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3 eine
Längsschnittansicht
durch eine aus Ventilblock und Förder-
bzw. Dosierzylinder bestehende integrale Baueinheit ist, die nicht
Teil der vorliegenden Erfindung ist,
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4 eine
Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Flüssigkeitsdispenser-Grundeinheit
im Längsschnitt
ist, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist,
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5 eine
Einzelteildarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer bei der Flüssigkeitsdispenser-Grundeinheit
gemäß 4 vorgesehene Ausgabeeinrichtung
ist,
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6 eine
Funktionsskizze zur Beschreibung der Schaltfunktionen der Ausgabeeinrichtung gemäß 5 ist,
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7 eine
weitere Ausführungsform
eines Förder-
bzw. Dosierzylinders mit einstückig
mit diesem ausgebildeten Ventilblock ist,
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8 die
erfindungsgemäße Ausführungsform
eines in Skelettbauweise gefertigten Ventilblocks mit einstückig (integral)
angeformtem Förder- oder
Dosierzylinder sowie Ausstoßkanüle ist,
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9 eine
weitere Ausführungsform
einer Förder-
bzw. Dosiervorrichtung mit einem in Skelettbauweise gebildeten Ventilblock
und einer bevorzugten Ausgestaltung der Ausstoßkanüle ist,
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10 eine
Auslaufkanüle
in Seitenansicht ist,
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11 eine
Auslaufkanüle
in Seitenansicht (von rechts nach 1)
ist, wobei das abgekrümmte Ende
abgeschnitten ist,
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12 eine
vergrößerte Längsschnittdarstellung
gemäß Schnitt
A-B in 2 einschließlich des
dort nicht gezeigten, abgekrümmten
Endabschnittes ist,
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13 eine
vergrößerte Axialansicht
des Endabschnittes der Auslaufkanüle nach 3 (Ansicht
gemäß 1 von links) ist,
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14 einen
Ventilblock mit Aufnahmekanüle,
Adapterhülse
und einstückigem
Schutzrohr der Fördereinheit
eines Flüssigkeitsdispensers
zeigt, wobei mit dem Schutzrohr vorzugsweise ein Glas- oder Keramikzylinder
als Förder- oder Dosierzylinder
der Fördereinheit
des Flüssigkeitsdispensers
ummantelt ist; diese Ausführungsform
bildet keinen Teil der Erfindung;
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15 einen
Flüssigkeitsdispenser
mit der Auslaufkanüle
nach 10 in Seitenansicht (schematisch) ist, wobei diese
Ausführungsform
derjenigen nach 9 entspricht (hier ohne Verschlußkappe),
und
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16 eine
Teilschnittdarstellung im Bereich der Aufnahmeöffnung des Ventilblockes ist,
keinen Teil der Erfindung bildend.
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Der
in 1a dargestellte Flüssigkeitsdispenser 100,
der nicht Teil der der Erfindung ist, weist einen auf ein Gefäß aufsetzbaren
oder in eine Laborpumpeneinrichtung einbaubaren Ventilblock 1 auf
mit einer im Inneren des Ventilblockes ausgebildeten Ventileinrichtung 2. Über diese
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. Ein aus dem Gefäß oder Behälter angesaugte
und durch den Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 und den Förderkolben 4 geförderte 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.
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Bei
der hier dargestellten Ausführungsform ist
der Ventilblock 1 aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere
aus Polypropylen, gebildet. Der Förder- bzw. Dosierzylinder 3 dieser
Ausführungsform bildet
keinen Teil der Erfindung. Er ist von einem mit dem Ventilblock 1 integral,
einstückig
gebildeten Schutzrohr 8 umgeben. Bei der hier dargestellten Ausführungsform,
die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, ist der Förder- bzw.
Dosierzylinder 3 als Glaszylinder ausgebildet und ist im
Rahmen eines Kunststoffspritzvorganges in das Schutzrohr 8 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 4 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 visuell
kontrolliert werden kann.
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Der
Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 ist in dem Schutzrohr 8 und
dem Ventilblock 1 fest aufgenommen. Der Förder- und
Dosierzylinder 3 ist mit dem Schutzrohr anhaftend verbunden.
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Der
Förderkolben 4 ist
vorzugsweise ein Glaskolben oder ein mit PTFE zumindest teilweise ummantelter
Glaskolben, wobei dieser PTFE-Mantel wenigstens eine Dichtlippe
aufweist.
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Der
Ventilblock 1 ist in Skelettkonstruktion gebildet und weist
eine Anzahl Stege 9 auf, welche zur Außenseite des Ventilblockes 1 freiliegende
Ausnehmungen begrenzen.
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Die
hier dargestellten Stege 9 sind jeweils so angeordnet,
dass der Außenbereich
des Ventilblockes in einem zweiteiligen Formwerkzeug keine hinterschnittenen
Abschnitte bildet.
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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 bestimmende 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.
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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.
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Alternativ
kann der Ventilsitz ohne Buchse direkt am Ventilblock 1 mit
angeformt bzw. durch diesen ausgebildet sein (vgl. 1b, 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 1b, 10 bis 16 dargestellt. Hierbei
bildet ein Endabschnitt 102 der Ausgabekanüle 107 einen
Aufnahmeraum 113 für
die Ventilkugel 114, die durch eine Vorspannfeder 115 gegen
eine Umgangskante im Ventilblock 103 als Ventilsitz 123 oder
einen separat eingepreßten
Ventilsitz im Ventilblock vorgespannt ist (s. auch 1b und 16).
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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.
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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 vorteilhafter Weise 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.
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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.
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Der
bei dem hier dargestellten Flüssigkeitsdispenser
vorgesehene Handgriff 5 ist als Hohlkörper ausgebildet und überdeckt
in abgesenkter Position des Förderkolbens 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.
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Die
vorangehend in Verbindung mit 1 beschriebene,
durch den Ventilblock 1 und den Förder- bzw. Dosierzylinder 3 gebildete
Einheit 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 (nicht Teil der Erfindung) 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 Austosskanüle 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.
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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 zusätzlich insbesondere
in einem zur Bildung des in 1 dargestellten
Ansaugkanals 13 vorgesehenen Bereich ineinander gesteckt.
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 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.
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In 3 ist
ein beispielsweise durch ein Formwerkzeug gemäß 2 hergestelltes
Integralbauteil für
einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsdispenser
dargestellt. Dieses Integralbauteil 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, der nicht Teil der Erfindung
ist. Das Einbetten des Förder-
bzw. Dosierzylinders 3 in den Kunststoffkörper erfolgt
im Rahmen eines Kunststoffspritzvorganges, 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 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.
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An
dem in 3 dargestellten Integralteil 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
Integralteil 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.
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Bei
der in 3 dargestellten Ausführungsform des Integralteiles
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
vorgesehenen Funktionsabschnitte an einem Einsteck- bzw. Einsatzelement
auszubilden, welches in eine insbesondere radial zur Längsachse
des Förderzylinders 3 verlaufende
Ausnehmung in den Ventilblock eingesteckt bzw. eingeschraubt wird.
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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.
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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 (5) 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.
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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.
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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. Dosierzylindergeförderte Fluid
wieder in das Gefäß zurückzuführen, bis
keine Luftblasen in dem Ansaugschlauch bzw. in dem Förder- bzw.
Dosierzylinder auftreten.
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Vorzugsweise
mündet
der Spülkanal 39 in
einen den Schlauchzapfen 14 umgebenden Ringraum. Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
dass die über
den Spülkanal
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 Belüftungskanals 40 mit
dem zurückgeförderten
Fluid. Die Innenwandung der Ausnehmung 36 bildet eine besonders
glatte Oberfläche.
Die Ausnehmung 36 kann auch schwach konisch ausgebildet
sein, wodurch sich eine extrem zuverlässige Abdichtung zwischen dem
Ventilschieberelement 35 und der Innenwandung der Ausnehmung 36 ergibt.
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Bei
der in 4 dargestellten Ausführungsform, die nicht Teil
der vorliegenden Erfindung ist, 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 Flüssigkeitsdispensers
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 effekti ven Zugang eines Reinigungs- und/oder Sterilisationsmittels
zu dem in dem Förder- bzw. Dosierzylinder
gebildeten Innenraum.
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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.
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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
entsprechenden Ventilschieberelementes 35 oder einem entsprechenden
Einsteckelement endgültig
festgelegt werden. Die beschriebene Ausführungsform des Ventilblockes
kann auch ohne Einsatzzylinder Anwendung finden.
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Das
in 5 dargestellte Ventilschieberelement 35 ist
schwenkbewegbar in die Ausnehmung 36 des Ventilblocks 1 eingesteckt.
Der maximale 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.
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Durch
den Ventilmechanismus ist es 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.
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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.
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In
dem Zapfenabschnitt 44 des Ventilschieberelementes 35 sind
eine Anzahl Verbindungswege ausgebildet, welche in einer entsprechenden
Schaltstellung des Ventilschieberelementes 35 durchgängig sind.
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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.
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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.
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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.
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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 vorteilhafter Weise 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.
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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.
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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.
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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.
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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 Ventilkörper 1 ein
Schlauchzapfen ausgebildet, auf welchen ein zu dem externen Gefäß führender
Schlauch aufgesteckt werden kann.
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Die
Darstellung gem. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform
des Ventilblockes mit integral 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 len 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.
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Bei
der hier dargestellten Ausführungsform des
Ventilblockes mit integral ausgebildetem Förder- oder Dosierzylinder 3 ist
kein Einsatzzylinder vorgesehen, sondern sowohl der Ventilblock
als auch der Förder-
oder Dosierzylinder 3 aus einem hochwertigen, chemikalienbeständigen Kunststoffmaterial
gebildet.
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In
der in 8 dargestellten, erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Ventilblock 1 einstückig mit
dem Förder-
oder Dosierzylinder 3 ausgebildet. Die Ausstoßkanüle 7 in
der Ausführungsform,
die in diesem Zusammenhang gezeigt ist, ist auch einstückig mit
dem Ventilkörper 1 ausgebildet.
Eine Mittelachse der Ausstoßkanüle 7 verläuft bei
der hier dargestellten Ausführungsform
zunächst
geradlinig. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
wird die Ausstoßkanüle im Rahmen
eines nachfolgenden Umformschrittes abgebogen. Die Ausstoßkanüle 7 wird
durch Umspritzen eines vorzugsweise zylindrischen, geradlinigen
Formkernes im Inneren eines vorzugsweise ebenfalls zylindrischen
Formraumes gebildet. Alternativ dazu ist es auch möglich, die
Ausstoßkanüle 7 durch
Umspritzen eines Kernes mit vorzugsweise zylindrischem Querschnitt
zu bilden, dessen Längsachse
jedoch insbesondere kreisbogenartig gekrümmt verläuft. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
ist an einem der Längsachse
des Förder-
oder Dosierzylinders zugewandten Ende eines die Innenwandung der
Ausstoßkanüle 7 definierenden
Kernstiftes ein Ventilsitz-Formabschnitt ausgebildet zur Bildung
eines Ventilsitzes (59) im Inneren des Ventilblockes 1.
In der Ausführungsform
der 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 voltständig
bis zu dem in dem Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 definierten Innenraum hin erstreckt.
Auf einer der Ausstoßkanüle 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.
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In
der Ausführungsform
gemäß 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 ist
mit einem Ansaugleitungsabschnitt 58 versehen, über welchen
ein zu dosierendes Medium aus einer Behältereinrichtung angesaugt werden
kann. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
ist 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.
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Der
hier nicht dargestellte, zur Aufnahme in dem Förder- bzw. Dosierzylinder vorgesehene
Förderkolben
ist in vorteilhafter Weise mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt
und beispielsweise unter Zuhilfenahme einer elektronischen Steuereinrichtung
alternierend angetrieben. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
ist zur Schaffung einer sicheren Abdichtung zwischen dem Versorgungsblock 57 und dem
ursprünglich
als Schlauchzapfen vorgesehenen Zapfen 14 in dem Versorgungsblock 57 eine
Dichtungseinrichtung vorgesehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Umfangsfläche
des Zapfens 14 schwach konisch ausgebildet und mit einer
komplementär
in dem Versorgungsblock 57 ausgebildeten konischen Bohrung
abdichtend in Eingriff bringbar.
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Bei
der gem. 9 dargestellten Ausführungsform
einer Präzisions-Dosiervorrichtung
ist eine besondere Ausführungsform
der Ausstoßkanüle 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 Ausstoßkanüle 7 in dem Ventilkörper 1 ermöglichen.
Die Befestigung der Ausstoßkanüle 7 an
dem Ventilkörper 1 mittels des
Einpressabschnittes 63 ermöglicht eine besonders positionsgenaue
Befestigung der Ausstoßkanüle 7 an
dem Ventilblock 1.
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Die
Ausstoßkanüle 7 weist
eine Anzahl Stege 60 auf, wodurch die Ausstoßkanüle 7 insbesondere
in ihrem dem Einpressabschnitt 63 zugewandten Bereich effektiv
verstärkt
ist. Die Stege 60 sind einstückig mit der Ausstoßkanüle 7 ausgebildet.
Die Ausstoßkanüle 7 ist
durch Kunststoff-Spritzen hergestellt.
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Eine
Austrittsöffnung
der Ausstoßkanüle 7 ist mittels
einer Verschlusskappe 62 verschließbar. Die Verschlusskappe 62 ist über ein
Band 61 mit der Ausstoßkanüle 7 verbunden.
Die Verschlusskappe 62 und das Band 61 sind in
vorteilhafter Weise einstückig
mit der Ausstoßkanüle 7 ausgebildet.
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Sowohl
die Stege 60 der Ausstoßkanüle 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 Ausstoßkanüle 7 oder
auch des Ventilblocks 1 aus dem jeweiligen Formwerkzeug
möglich.
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Die
hier dargestellte Ausführungsform
der Ausstoßkanüle 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.
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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 integralen Baueinheit zu verwenden.
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Obwohl
es bevorzugt wird, als Förder-
oder Dosierzylinder 3 einen Glaszylinder (nicht Teil der
Erfindung) 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 integrale Dosiereinheit auch als Keramikzylinder (nicht
Teil der Erfindung) ausgebildet sein. Jedoch verwendet die Erfindung
ein hochqualitatives Plastikmaterial für den Dosierzylinder (entlang
dessen der Förderkolben 4 gleitet).
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 anschließenden
oder vergütende,
filmbildende Laminierung) mit einem mineralischen, keramischen Metall-
oder Metalloxidpulvermaterial, wie Glasstaub (oder -partikel), Keramikstaub
(oder -partikel), Al2O3 oder
TiO2. vorteilhaft.
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10 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der Auslaufkanüle 101,
die einen Endabschnitt 102 zum Befestigen derselben in
einem Press-Fit an einem Ventilblock 103 des Flüssigkeitsspenders
aufweist. An ihrem auslaufseitigen Ende weist die Auslaufkanüle 101 in üblicher
Weise einen vertikal nach unten abgekrümmten Auslaufabschnitt auf,
der auch mit einer Verschlusskappe, die auf der Auslaufkanüle 101 verschließbar ist
(s. 9.), verschließbar sein kann.
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Der
Endabschnitt 10 wird durch einen Radialflansch 10 begrenzt,
der zugleich die Einsatzlänge der
Ansaugkanüle 101 in
den in 4 dargestellten Ventilblock 103 zeigt.
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Entlang
der Auslaufkanüle 101 sind
verstärkende
und in ihrer Höhe
abnehmende Rippen 107, beginnend bei dem Radialflansch 106,
integral einstückig
vorgesehen. Diese versteifen die Auslaufkanüle 101.
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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 (s. 16.) abgestimmt ist derart,
dass sich ein Press-Sitz zwischen dem Endabschnitt und der Aufnahmeöffnung des
Ventilblockes 103 ergibt und die Auslaufkanüle 1 unverlierbar
in den Ventilblock 103 eingepresst und gehalten werden
kann.
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Die
Radialvorsprünge 104 am
Endabschnitt 102 der Auslaufkanüle 101 können daher
in Eingriff treten mit entsprechenden radial einwärts vorspringenden
Gegen-Vorsprüngen
der Aufnahmeöffnung 110 des
Ventilblockes 103 oder mit anderen Rastmitteln, wie Rastausnehmungen
oder Bajonettverschluss-Rastelementen.
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Die
Aufnahmeöffnung 110 des
Ventilblockes 103 (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 Auslaufkanüle 101 eingreift,
um eine Umfangsposition der Auslaufkanüle 1 an dem Ventilblock 3 sicherzustellen
und die Einsatzlage der Auslaufkanüle 1 beim Einpressen
in die Aufnahmeöffnung 10 des
Ventilblockes 103 zu bestimmen.
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In
dem Endabschnitt 102 der Auslaufkanüle 101 ist ein Aufnahmeraum 113 gebildet
zur Aufnahme eines Ventilkörpers 114 eines
in dem Ventilblock 103 vorgesehenen Druckventiles. Der
Ventilkörper
ist eine Glas- oder Keramikkugel 114, die in dem Aufnahmeraum
durch drei um jeweils 120° versetzt
angeordnete Führungsvorsprünge 108 gehal ten
und mit axialer Bewegungsmöglichkeit
lagepositioniert ist. In 12 ist
die Ventilkugel 114 links außerhalb des Aufnahmeraumes 113 gezeigt.
Der Pfeil verdeutlicht ihre Einsetzrichtung.
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Ein
durchmesserreduzierter Abschnitt 113c des Aufnahmeraumes 113 ist
zur Aufnahme einer Vorspannfeder 115 (insbesondere einer
Metallfeder) vorgesehen, die die Ventilkugel 114 gegen
den im Ventilblock 103 vorgesehenen Ventilsitz 123 (der
entweder einstückig
oder separat eingepresst ist) vorspannt.
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In 13 ist
der Ventilblock 103 mit in dieser eingesetzten Auslaufkanüle 101 gezeigt.
Am unteren Ende trägt
der Ventilblock 103 (frei drehbar) in einer Ringnut eine
Adapterhülse 116,
die, mit Innengewinde versehen, zum Aufschrauben des Ventilblockes 103 auf
ein Gefäß, dessen
Flüssigkeit
ausgespendet werden soll, vorgesehen ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
(die keinen Teil der Erfindung bildet) ist der Ventilblock 103 integral
einstückig
mit einem Schutzrohr 117 gespritzt, wie sich dies aus 1b, 16 ergibt,
unter gleichzeitiger Ummantelung eines Glaszylinders 122,
der einen Förder-
oder Dosierzylinder eines Flüssigkeitsdispensers
bildet. In dem Förder-
oder Dosierzylinder ist gleitbar ein Glaskolben oder ein mit PTFE
zumindest teilweise ummantelter und gegebenenfalls mit einer Dichtlippe
versehener Förderkolben
gleitbar aufgenommen, verbunden mit einer Hand-Betätigungseinrichtung 118 (Griffhülse) zum
Aufwärtsbewegen
bzw. Niederdrücken
des Förderkolbens.
Der komplette Flüssigkeitsdispenser 100 (mit
Förderhub-Einstellvorrichtung 119)
ist in 6 dargestellt. Dieser Flüssigkeitsdispenser 100 kann
somit aus einer minimalen Anzahl von Einzelteilen zusammeenngesetzt
werden, wobei die Auslaufkanüle 101 einfach unter
Presssitz in den Ventilblock 103 eingepresst ist und aufwendige
Verschraubungen vermieden sind. Ein solcher Fluiddispender 100 ist
nicht für
den permanenten Einsatz zur Ausspendung von Lösungsmitteln gedacht.
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Der
Ventilblock 103 besteht ebenso wie das einstückig den
Glaszylinder 122 umgebende Schutzrohr vorzugsweise aus
Polypropylen oder einem anderen chemikalienbeständigen Kunststoff. Gleiches gilt
für die
Auslaufkanüle 101 und
den Adapter 118.
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Der
Ventilblock 103 weist eine Skelett-Struktur mit Verstärkungsrippen 120 und
zwischenliegenden 121 Hohlräumen auf. Ein Ansaugventilkörper (Kugel)
ist mit 140 in
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1b bezeichnet,
gehalten in dem Ventilblock 103 durch eine Beschränkungshülse 141.
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Anstelle
einer manuellen Betätigung
durch die Griffhülse 118 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.
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Die
vorangehende Beschreibung offenbart einen Flüssigkeitsdispenser mit einem
auf ein Gefäß aufsetzbaren
oder an einen Behälter
anschließbaren Ventilblock 1 mit
einem Einlaßventil 2,
einem mit dem Ansaugventil 2 verbundenen Förder- und
Dosierzylinder, mit einem mit einem Förder- und Dosierkolben 4,
der gleitbar in den Förder-
und Dosierzylinder aufgenommen ist, wobei der Förder- und Dosierkolben mit
einer Betätigungseinrichtung 5 verbindbar
ist, und mit einer mit dem Ventilblock 1 verbindbaren Ausgabeeinrichtung 6 für die Flüssigkeit,
wobei die Ausgabeeinrichtung mit dem Ventilblock 1 verbindbar
ist, wobei der Ventilblock 1 und der der Förder- und
Dosierzylinder eine integrale Einheit bilden.
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Durch
einen solchen Dispenser wird es auf vorteilhafte Weise möglich, den
Herstellungs- und Montageaufwand eines derartigen Flüssigkeitsdispensers
erheblich zu verringern und auf zuverlässige Weise sicherzustellen,
dass der Förder-
oder Dosierzylinder in abdichtender und mechanisch einwandfreier
Weise unverlierbar mit dem Ventilblock verbunden ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
(die nicht Teil der Erfindung ist) wird die hohe Förder- und Dosierpräzision des
Flüssigkeitsdispensers
dadurch gewährleistet,
dass der Förder-
oder Dosierzylinder ein Glaszylinder, vorzugsweise Präzisions-Quarzglaszylinder,
ist. Die ist eine vorteilhafte Möglichkeit,
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 Kolben ist vorzugsweise ein Glaskolben oder ein zumindest
partiell und gegebenenfalls unter Ausbildung einer oder mehrere
Dichtlippen mit einer PTFE-Ummantelung versehener Glaskoben. Gegebenenfalls
ist es auch möglich,
den Förder-
oder Dosierzylinder aus einem Keramikmaterial (nicht Teil der Erfindung),
insbesondere aus einem duroplastischen Kunststoffmaterial, oder
auch aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial mit hohem Schmelzpunkt
zu fertigen.
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Vorzugsweise
besteht der Ventilblock 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 dem Ventilblock gelagerten Adapter (vorzugsweise
ebenfalls aus Polypropylen) auf das Gefäß aufgesetzt.
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Die
einstückige
Gestaltung von Ventilblock und Förderzylinder
wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass der Glaszylinder (nicht
Teil der Erfindung) von einem mit dem Ventilblock integral 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 anhaftender 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.
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Alternativ
kann anstelle des Glaszylinders auch ein Keramikzylinder (nicht
Teil der Erfindung) oder ein hochchemikalienbeständiger Kunststoffzylinder verwendet
werden.
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Vorzugsweise
ist der Glaszylinder (nicht Teil der Erfindung) in das Schutzrohr
eingebettet. D.h., der innige Materialverbund zwischen Glaszylinder und
umgehenden Schutzrohr (das einstückig
mit dem Ventilblock ist) wird durch Umspritzen des Glaszylinders
in einer Form erreicht.
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Eine
bei der integralen 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.
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Vorzugsweise
weist die Ausgabeeinrichtung 6 eine Ausgabekanüle auf,
die in einem Preßsitz
in dem Ventilblock 1 aufgenommen ist.
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Weiterhin
vorzugsweise weist die Ausgabeeinrichtung 6 eine Ausgabekanüle auf,
in deren ventilkolbenseitigen Endabschnitt ein Aufnahmeraum zur
Aufnahme und/oder Lageorientierung eines Ventilkörpers eines Druckventils (Auslaßventil)
vorgesehen ist.
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Der
Ventilkörper
mag durch eine in dem Ventilraum der Ausgabekanüle aufgenommene Vorspanneinrichtung
gegen einen ventilblockseitigen Ventilsitz vorgespannt sein.
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Weiterhin
mögen zwischen
dem Ventilblock 1 und der Ausgabekanüle miteinander in Eingriff bringbare
Lageorientierungsmittel für
eine definierte Befestigungsposition der Ausgabekanüle vorgesehen
sein.
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Es
ist bevorzugt, wenn eine Wanddicke des Schutzrohres 8 zumindest
10% der Wanddicke des Glaszylinders 3 (nicht Teil der Erfindung)
beträgt.
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Hierbei
mag die Wanddicke des Schutzrohres 8 ca. 1 mm und die Wanddicke
des Glaszylinders 3 (nicht Teil der Erfindung) ca. 2,5
mm betragen.
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Vorteilhafter
Weise bestehen das Schutzrohr 8 und/oder der Ventilblock 1 aus
einem transparenten oder transluzenten Kunststoffmaterial.
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Weiter
vorteilhafter Weise ist der Förder- oder
Dosierzylinder 3 ein Keramikzylinder (nicht Teil der Erfindung)
oder ein Zylinder aus einem besonders hochwertigen, chemikalienbeständigen Kunststoffmaterial
ist.
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Noch
vorteilhafter besteht der Förder-
oder Dosierzylinder 3 aus einem Kunststoffmaterial, in dem
ein stabilisierendes Partikelmaterial, insbesondere ein mineralisches,
keramisches Metall- oder Metalloxidpulvermaterial, wie Glaspartikel,
insbesondere Glasstaub, Keramikpartikel, Al2O3 oder TiO2 dispergiert
sind.
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Jedoch
ist es auch vorteilhaft, wenn der Förder- oder Dosierzylinder 3 mit
einer Skalierung versehen ist.
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Hierbei
mag das Schutzrohr 8 zumindest im Bereich der Skalierung
des Förder-
oder Dosierzylinders 3 transparent oder transluzent oder
mit einem Fensterbereich versehen sein.
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Vorzugsweise
ist der Förder-
oder Dosierzylinder 3 mit einer berührungslosen, insbesondere elektrischen
oder elektronischen, elektro-optischen, optischen, magnetischen
oder Infrarot-Wegmeßeinrichtung
mit einer elektronischen Anzeigeeinrichtung verbunden.
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Weiterhin
mag das Schutzrohr 8 integral einstückig einen oberen Endanschlag
und/oder einen ventilblockseitigen Fußsockel aufweisen.
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Darüber hinaus
mag innerhalb des Ventilblocks 1 ein Stirnwandabschnitt 34 des
Förder- oder Dosierzylinders 3 einstückig mit
dem Schutzrohr 8 ausgebildet sein.
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Hierbei
könnte
der Stirnwandabschnitt 34 eine Durchgangsöffnung definieren,
die strömungsverbunden
mit einem Innenraum des Förder-
oder Dosierzylinders 3 sowie mit dem Ansaugventil 2 ist.
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Darüber hinaus
mag in der Durchgangsöffnung
ein Ventilkörper
des Ansaugventils 2 unverlierbar aufgenommen sein.
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Auch
mag der Ventilkörper
in der Durchgangsöffnung
gefangen, jedoch in Bezug auf einen zugehörigen Ventilsitz des Ansaugventils 2 frei
beweglich aufgenommen sein.
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Hierbei
mag der Ventilkörper,
insbesondere eine Ventilkugel, durch eine in die Durchgangsöffnung eingesetzte
Hülse oder
ein Wandelement der Durchgangsöffnung
axialbeweglich, doch unverlierbar aufgenommen sein.
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Darüber hinaus
mag die Durchgangsöffnung vertikal
ausgebildet sein und von dieser mag radial ein Ausgabekanal abzweigen,
der durch das Druckventil steuerbar ist.
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Hierbei
mag das Schutzrohr einen sich über den
Förder-
oder Dosierzylinder 3 in Axialrichtung hinaus erstreckenden
Verlängerungsabschnitt
aufweisen, der einen Führungsabschnitt
zur Führung
des Förder-
oder Dosierkolbens bildet.
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Es
ist insbesondere von Vorteil, wenn mit dem Förder- oder Dosierkolben ein
hohlzylinderartiger Handgriff verbunden ist, der in einer unteren
Endstellung des Förder-
oder Dosierzylinders 3 mit dem Schutzrohr 8 im
wesentlichen vollständig überdeckt und
eine Förderschub-Einstelleinrichtung
in Verbindung mit dem oberen Endanschlag aufweist.
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Die
obige Beschreibung offenbart ferner einen Förder- oder Dosierzylinder für Flüssigkeiten, insbesondere
für einen
Flüssigkeitsdispenser
mit einer, insbesondere durch einen Glas- (nicht Teil der Erfindung),
Keramik- (nicht Teil der Erfindung) oder Kunststoff-Werkstoff gebildeten
Innenwandung zur Bildung eines Förderraumes
und einer Gleitführung eines
Förder-
oder Dosierkolbens, wobei eine Außenwandung des Förder- oder
Dosierzylinders durch einen im Rahmen eines Kunststoff-Formvorganges geformten
Kunststoffkörper
gebildet ist.
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Auf
diese Weise wird die Förder-
und Dosierzylindervorrichtung geschaffen, insbesondere für einen
Flüssigkeitsdispenser,
die leichter hergestellt werden kann, und gleichzeitig eine hohe
Dosierpräzision über lange
Zeiträume
aufweist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
hierbei der aus einem Glas-Werkstoff (nicht Teil der Erfindung)
oder einem geeigneten Keramikmaterial (nicht Teil der Erfin dung)
oder einem duroplastischen Kunststoffmaterial gebildete Förder- bzw.
Dosierzylinder im Bereich seiner Außenumfangsfläche vollständig von
dem Kunststoffmaterial des Kunststoffkörpers umgeben. Durch ein Umspritzen
des Förder-
oder Dosierzylinders mit einem den Kunststoffkörper bildenden Kunststoffmaterial
ergibt sich eine besonders stabile Ausführungsform des Förder- oder
Dosierzylinders. Zur Verbesserung der (Schmelz-) Verbindung zwischen
Kunststoffkörper 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 (nicht Teil der Erfindung) gebildeten Förder- bzw. Dosierzylinderist
es auch möglich,
den Förder-
bzw. Dosierzylinderaus 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 Kunststoffkörper möglich wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist der Kunststoffkörper
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
nicht-transparenten Material gefertigt sein.
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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.
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Eine
zur Verringerung des Montageaufwandes bei der Schaffung des Flüssigkeitsdispensers
besonders vorteilhafte Ausführungsform
ist dadurch gegeben, daß ein
zur Aufnahme einer Ventileinrichtung vorgesehener Ventilblock einstückig mit
dem Kunststoffkörper,
d.h. mit dem den Glaszylinder umgebenden Schutzrohr, ausgebildet
ist. Dadurch entfällt
ein nachträgliches
Zusammensetzen des Kunststoffkörpers
bzw. des Förder-
oder Dosierzylinders und des Ventilblockes. Zudem können etwaige
Undich tigkeiten im Bereich einer derartigen Fügestelle auf vorteilhafte Weise
vermieden werden. Der Ventilblock und der Kunststoffkörper sind
hierzu in vorteilhafter Weise als integrale 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
(nicht Teil der Erfindung) oder gegebenenfalls duroplastischen Kunststoffmaterial
bestehende Förder-
bzw. Dosierzylinder vor Schließen
der Spritzform eingelegt werden. Durch Einspritzen des Kunststoffmateriales
wird dann eine Baueinheit gebildet, in welcher der Förder- bzw.
Dosierzylinder fest haftend eingebettet ist.
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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.
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Insbesondere
mag der Kunststoffkörper
den Kunststoffzylinder und gleichzeitig Innen- und Außenwand des Förder- oder
Dosierzylinders in Verbindung mit einer Flüssigkeits-Ausgabeeinrichtung und/oder
einem Ventilblock bilden.
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Vorzugsweise
weist der Kunststoffkörper eine
Wandstärke
auf, welche wenigstens 1/10 der Wandstärke des die Innenwandung bildenden
Zylinders, vorzugsweise Glaszylinders (nicht Teil der Erfindung),
beträgt.
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Vorzugsweise
wird der Kunststoffkörper durch
einen Kunststoff-Spritzgießvorgang
gebildet.
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Weiterhin
vorzugsweise weist der Kunststoffkörper einen Fußsockel 33 und/oder
einen radial erweiterten Kopfabschnitt einstückig auf.
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In
Kombination mit allem Zuvorgenannten ist es bevorzugt, wenn der
Zylinder mit einer Skalierung versehen ist und die Skalierung von
dem Kunststoffkörper
ummantelt ist.
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Insbesondere
mag eine Skalierung auf der Außenfläche des
Kunststoffkörpers
ausgebildet sein.
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Vorzugsweise
ist in einem stirnseitigen Endbereich des Zylinders ein einstückig mit
dem Kunststoffkörper
gebildeter Stirnwandabschnitt 34 vorgesehen ist, wobei
sich der Stirnwandabschnitt 34 radial zur Längsachse
des Zylinders einwärts
erstreckt.
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Hierbei
mag der Stirnwandabschnitt 34 eine Durchgangsöffnung bilden,
die strömungsverbunden mit
einem Innenraum des Zylinders ist.
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Vorzugsweise
mag der Kunststoffkörper
einen Verlängerungsabschnitt
bilden, der sich in Axialrichtung des Zylinders 3 über diesen
hinaus erstreckt, zur Bildung eines Führungsabschnittes für den Förder- oder
Dosierkolben.
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Weiterhin
vorzugsweise ist ein zur Aufnahme einer Ventileinrichtung 2 vorgesehener
Ventilblock 1 einstückig
mit dem Kunststoffkörper
ausgebildet.
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Hierbei
mag der Ventilblock 1 und der Kunststoffkörper als
integrale Baueinheit durch einen Kunststoff-Spritzvorgang gebildet
sein.
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Die
obige Beschreibung offenbart weiterhin eine Förder- oder Dosierzylinder 3, 8 zur
Aufnahme eines darin hin- und hergehend bewegbaren Förder- oder
Dosierkolbens 4 zur Begrenzung eines hinsichtlich seines
Volumens veränderbaren
Förder-
oder Dosierraumes und mit einer Ventileinrichtung zum Freigeben
oder Sperren eines Fluidzuleitungsweges oder eines Fluidableitungsweges,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventileinrichtung in einem einstückig
mit dem Förder-
bzw. Dosierzylinder ausgebildeten Ventilblock aufgenommen ist.
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Darin
mögen der
Förder-
oder Dosierzylinder 3, 8 und der Ventilblock 1 als
integrales Kunststoffteil ausgebildet sein.
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Weiterhin
mag eine Ausstoßkanüle 7 vorgesehen
sein, die einstückig
mit dem Ventilblock 1 ausgebildet ist.
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Darüber hinaus
mag die Ausstoßkanüle 7 in den
Ventilblock 1 eingepreßt
sein oder an den Ventilblock 1 angespritzt sein.
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Die
Ausstoßkanüle 7 mag
ein Kunststoffrohr aufweisen, dessen Rohrseele gekrümmt veläuft.
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Hierbei
mag das Kunststoffrohr aus einem ursprünglich geraden Kunststoffrohr
ausgebildet ist, das durch elastische und/oder plastische Verformung in
eine Funktionsgestalt abgebogen ist.
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Die
Ausstoßkanüle 7 mag
mit einem Bajonett-Verschlußeinrichtungsabschnitt
versehen sein, und an dem Ventilblock 1 mag ein zu diesem
komplementär
ausgebildeter Eingriffsabschnitt ausgebildet sein, zur Befestigung
der Ausstoßkanüle 7 an
dem Ventilblock 1 in lösbarer
oder in unverlierbarer fester Weise (Preßsitz).
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Hierbei
ist bevorzugt, wenn die Ausstoßkanüle 101 an
einem stromaufseitigen Endabschnitt 102 radial auswärts weisende
Formelemente, vorzugsweise eine Mehrzahl von in axialer Richtung
abfolgende Ringrippen 104 aufweist, die in Eingriff mit einer
sich im wesentlichen radial in dem Ventilblock 1 erstreckenden 110 bringbar
sind.
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Die
Innenwandung der Aufnahmeöffnung 110 des
Ventilblockes 103 mag Gegenformelemente 111 zum
Eingriff mit den Formelementen 112 des Endabschnittes 102 der
Auslaufkanüle 101 aufweisen.
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Die
Aufnahmeöffnung 110 des
Ventilblockes 102 und ein Außenumfang des Endabschnittes 102 der
Auslaufkanüle 101 mögen miteinander
in verrastenden Eingriff bringbare Rastelemente 104, wie Rastvorsprünge, Rastvorsprünge im Eingriff
mit Rastausnehmungen oder Bajonett-Rastelemente aufweisen.
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Der äußere Endabschnitt 102 mag
durch einen radial auswärts
weisenden Flansch 106 begrenzt sein.
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Hierbei
mag die Auslaufkanüle 101 ein
Auslaufrohr aufweisen und es mögen
sich eine Mehrzahl von in ihrer Höhe sich verringernden Versteifungsrippen 107 in
Umfangsrichtung beabstandet zwischen dem Flansch 106 und
einem vorderen, in einen nach unten gekrümmten Abschnitt des Auslaufrohres
erstrecken.
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Vorteilhafter
Weise mögen
an dem Endabschnitt der Auslaufkanüle 101 sowie an der
Aufnahmeöffnung 110 des
Ventilblockes 103 miteinander in Eingriff bringbare Lagepositioniermittel 111, 112 zur
Bestimmung einer Winkelposition der Auslaufkanüle 101 an dem Ventilblock 103 vorgesehen sein.
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Hierbei
mag eine Innenwandung der Aufnahmeöffnung 110 einen sich
in Axialrichtung derselben erstreckenden, einwärts vorspringenden Positioniervorsprung 111,
insbesondere von dreieckiger Querschnittsform, aufweisen.
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Weiterhin
mag der Endabschnitt 102 und/oder der Flansch 106 der
Auslaufkanüle 101 eine
Positioniernut 112 zum Eingriff mit dem Positioniervorsprung 111 der
Aufnahmeöffnung 110 des Ventilblockes 103 aufweisen.
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Vorzugsweise
ist innerhalb des Endabschnittes 102 ein erweiterter Aufnahmeraum 113 zur
Aufnahme eines Ventilkörpers 114 des
Druckventils des Ventilblockes 103 vorgesehen.
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Hierbei
weist der Aufnahmeraum 113 vorzugsweise einen Abschnitt 113a verringerten
Durchmessers zur Aufnahme einer Vorspanneinrichtung 115 für den Ventilkörper 114 auf.
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Auch
mag eine Innenwandung des Aufnahmeraumes 113 Führungsvorsprünge 108 zur
Lagepositionierung des Ventilkörpers 114 aufweisen.
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Hierbei
mögen die
Führungsvorsprünge 108 in
einem Umfangsabstand von 120° vorgesehen
sein und der Ventilkörper
mag vorzugsweise eine Glas- oder Keramikkugel 114 sein.
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Es
ist vorteilhaft, wenn der Ventilblock 1 wenigstens einen
Ventilsitz aufweist, der in dem Ventilblock 1 im Rahmen
eines Kunststoffspritzvorganges ausgebildet ist.
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Es
ist weiter vorteilhaft, wenn wenigstens einer der Ventilsitze aus
einem Glas-, Kunststoff- oder einem von dem Material des Ventilblockes
verschiedenen Material ausgebildet ist, und daß der Ventilblock einen Ventilsitz-Aufnahmeabschnitt
aufweist, zur Aufnahme eines Ventilsitzelementes.
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Vorzugsweise
ist das Ventilsitzelement in den Ventilblock 1 eingepreßt.
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Weiterhin,
vorzugsweise ist in dem Ventilblock 1 auf seiner dem Förder- oder
Dosierzylinder 3, 8 abgewandten Seite wenigstens
eine Ausnehmung 54 ausgebildet ist, die sich in Richtung
zu dem Förder-
oder Dosierzylinder 3, 8 erstreckt, wobei die Wandstärke einer
diese Ausnehmung von dem Förder-
oder Dosierzylinder 3, 8 trennenden ersten Wandung
dünner
ist als die axiale Tiefe der Ausnehmung 54.
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Hierbei
mag die Ausnehmung 54 eine Bodenausnehmung bilden und einen
Schlauchzapfen 14 zumindest abschnittsweise umgeben.
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Auch
ist die Wandstärke
der ersten Wandung vorzugsweise weniger als 6 mm.
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Es
ist bevorzugt, daß der
Ventilkörper 1 eine zweite
Ausnehmung 55 aufweist, die sich im wesentlichen radial
einwärts
zur Längsachse
des Förder- oder
Dosierzylinders hin erstreckt und in ihrem Bodenbereich von einer
zweiten Wandung begrenzt ist, deren Wandstärke dünner ist als die radial zur
genannten Längsachse
gemessene Tiefe der zweiten Ausnehmung 55.
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Vorteilhafter
Weise trennt wenigstens ein Abschnitt der zweiten Wandung die zweite
Ausnehmung 55 von der Bodenausnehmung 54.
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Weiterhin
vorteilhafter Weise trennt wenigstens ein Abschnitt der zweiten
Wandung die zweite Ausnehmung 55 von dem Innenraum des
Förder- oder
Dosierzylinders 3, 8.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
der Ventilkörper 1 eine
Anzahl Versteifungsrippen 9 auf.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen zur Bewegung des Förder- oder
Dosierkolbens 4 relativ zu dem Förder- oder Dosierzylinder 3, 8.
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Die
obige Beschreibung offenbart weiterhin eine Vorrichtung zum Dispensieren
von Flüssigkeiten mit
einer einen manuell oder motorisch bestätigbaren Kolben enthaltenden
Fördereinheit,
einem Ventilblock 3 mit einem Ansaugventil und einem Druckventil
und einem in den Ventilblock 3 in einem Preßsitz eingesetzten
Auslaufkanüle 1,
wobei ein Endabschnitt 2 der Auslaufkanüle 1 einen Ventilkörper 14 des
Druckventils aufnimmt und gegen einen Ventilsitz 23 im
Ventilblock 3 hält
und der Ventilblock 3 integral einstückig mit einem einen Glaszylinder 22 als Förder- oder
Dosierzylinder aufnehmenden Schutzrohr 17, das den Förder- oder
Dosierzylinder der Fördereinheit
umgibt, versehen ist.
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Die
obige Beschreibung offenbart darüber
hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitsdispensers, mit einem
Förder-
oder Dosierzylinder und einem Ventilblock, wobei der Ventilblock
im Inneren eines Formraumes aus einem Kunststoffmaterial spritzgegossen
und zugleich ein Förder-
oder Dosierzylindervorrichtung zur Aufnahme eines Dosier- oder Förderkolbens
unter Bildung eines einstückig
mit dem Ventilblock 1 ausgebildeten Kunststoffkörpers hergesellt
werden.
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Es
wird somit ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitsdispensers
oder zur Herstellung einer Förder-/Dosierzylinderblockeinheit
für einen Flüssigkeitsdispenser
angegeben, der leicht mit einem konstant hohen Gebrauchswert hergestellt
werden kann, insbesondere im Hinblick auf eine hohe Dosierpräzision über lange
Zeiträume.
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Es
wird daher ein Verfahren geschaffen zur Herstellung eines, einen
Förder-
und Dosierzylinder und einen Ventilblock umfassenden Flüssigkeitsdispensers,
bei welchem im Rahmen eines Kunststoffspritzvorganges der Ventilblock
aus einem Kunststoffma terial im Inneren einer Form gebildet wird
und nach Erhärten
des Kunststoffmateriales aus dem Formraum entnommen wird. Dieses
Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen des den Ventilblock
bildenden Kunststoffspritzvorganges der zur Aufnahme eines Förderzylinders
vorgesehene Kunststoffkörper
einstückig
mit dem Ventilblock gebildet wird.
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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.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform des
Verfahrens wird ein Einsatz-Zylinder, eingesetzt in ein Formwerkzeug
zur Bildung des Förder-
und Dosierzylinders, mit einem Kunststoffmaterial, das den Kunststoffkörper bildet, überzogen.
In vorteilhafter Weise wird dabei der beispielsweise aus einem Glaswerkstoff
(nicht Teil der Erfindung) gefertigte Zylinder durch einen Formkern
zentriert. Zur Vermeidung übermäßiger thermischer
Belastungen 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.
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In
vorteilhafter Weise wird das Vorderende des Zylinders mit Kunststoffmaterial
beschichtet. Dadurch werden auf kostengünstige Weise die im Endbereich
des Zylinders gebildeten Kanten überdeckt, so
dass von diesen keine Verletzungsgefahr ausgehen kann. Zudem wird
es möglich,
in diesem Endbereich eine geringfügig konische Verlängerung
zu bilden, welche das Einsetzen eines Förder- bzw. Dosierkolbens in
den Zylinder erleichtert.
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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. Andererseits wird es möglich,
den überwiegenden
Teil des Kunststoffmateriales derart in den Formraum einzubringen,
dass dieses nicht mit dem Förder-
bzw. Dosierzylinder in Kontakt tritt.
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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.
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Insbesondere
wird bei der Bildung des Kunststoffkörpers ein in den Formraum eingebrachter,
den Förder-
bzw. Dosierzylinder 3 bildender Glaszylinder (der keinen
Teil der Erfindung bildet) von einem den Kunststoffkörper bildenden
Kunststoffmaterial umspritzt.
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Hierbei
mag der Glaszylinder (der keinen Teil der Erfindung bildet) durch
einen Formkern 28 zentriert werden.
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Vorzugsweise
wird der Glaszylinder (nicht zur Erfindung gehörig) vor Inkontakttreten mit
dem Kunststoffmaterial vorgewärmt.
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Weiterhin
vorzugsweise wird der Glaszylinder (nicht zur Erfindung gehörig) in
enger Passung auf den Formkern 28 aufgesetzt.
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Zusätzlich mag
der Glaszylinder (nicht zur Erfindung gehörig) in einem stirnseitigen
Endbereich von dem Kunststoffmaterial umspritzt werden.
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Insbesondere
kann das Kunststoffmaterial an unterschiedlichen Stellen in den
Formraum 27 eingespritzt werden.
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Darüber hinaus
mögen unterschiedliche Kunststoffmaterialsorten
an unterschiedlichen Stellen in den Formraum 27 eingespritzt
werden.
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Auch
mag in den zur Aufnahme des Glaszylinders (nicht zur Erfindung gehörig) vorgesehenen Bereich
des Formraumes 27 ein transparentes bzw. transluzentes
Kunststoffmaterial eingespritzt werden.
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Vorteilhafterweise
wird in den zur Bildung des Ventilblocks vorgesehenen Formraum ein
eingefärbtes
Kunststoffmaterial eingespritzt.
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Weiterhin
vorteilhafter Weise erfolgt das Einspritzen der Kunststoffmaterialien
zeitlich gesteuert.
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In
darüber
hinaus vorteilhafter Weise wird der Formraum 27 durch Öffnen in
eine Richtung quer zur Längsrichtung
des Glaszylinders (nicht Teil der Erfindung) in eine Offenstellung
gebracht.
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Jedoch
ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Förderzylinder-Ventilblockeinheit
in einem Formraum 27 gebildet wird, welcher durch zwei,
einen Außenbereich
des Ventilblocks begrenzende Formhälften 25, 26 und
durch zwei Kernelemente 28, 29 begrenzt wird.
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Vorzugsweise
werden die beiden Kernelemente 28, 29 in den durch
die Formhälften
begrenzten Formraum 27 eingelegt.
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Weiterhin
wird der Glaszylinder (nicht Teil der Erfindung) auf das entsprechende
Kernelement 28 aufgebracht.