EP1728559A1

EP1728559A1 - Manual dispenser for a fluid

Info

Publication number: EP1728559A1
Application number: EP06009615A
Authority: EP
Inventors: Karl-Heinz Fuchs
Original assignee: Erich Pfeiffer GmbH; Ing Erich Pfeiffer GmbH
Current assignee: Aptar Radolfzell GmbH
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2006-12-06
Also published as: DE102005026678A1; US20060273112A1

Abstract

Dosing device has a flexible membrane (6) forming a wall section in a pump chamber (7) and having flexible movement in an applicator casing (3-5) for altering the pump chamber capacity. The flexible membrane also has an activating surface on an outer side opposite the pump chamber for moving the pump manually.

Description

Die Erfindung betrifft eine manuell betätigbare Dosiervorrichtung für ein Medium mit einem Applikatorgehäuse, das wenigstens eine Austragöffnung zum Ausbringen des Mediums aufweist, mit einer Pumpeinrichtung, die eine in dem Applikatorgehäuse angeordnete Pumpkammer aufweist, sowie mit einer elastisch flexiblen Membran, die einen Wandungsabschnitt der Pumpkammer bildet und in dem Applikatorgehäuse zum Verändern eines Kammervolumens der Pumpkammer elastisch beweglich angeordnet ist, und der auf einer der Pumpkammer abgewandten Außenseite eine Betätigungsfläche für eine manuelle Pumpbewegung zugeordnet ist.The invention relates to a manually operable metering device for a medium having an applicator housing which has at least one discharge opening for discharging the medium, with a pumping device having a pumping chamber arranged in the applicator housing, and with an elastically flexible membrane which forms a wall section of the pumping chamber and in the applicator housing for changing a chamber volume of the pumping chamber is arranged to be elastically movable, and the outside facing away from the pumping chamber is associated with an actuating surface for a manual pumping movement.

Dosiervorrichtungen für ein Medium sind in verschiedenen Ausführungen mannigfaltig bekannt. Derartige Dosiervorrichtungen weisen manuell betätigbare Pumpeinrichtungen auf. Jede Pumpeinrichtung steht mit einem Mediumspeicher in Verbindung. Ein Strömungsweg zwischen Mediumspeicher und Pumpkammer ist durch ein Einlassventil verschließbar. Um einen Austragvorgang durch die Pumpeinrichtung zu ermöglichen, steht die Pumpkammer über ein Auslassventil mit der Austragöffnung der Dosiervorrichtung in Wirkverbindung. Die Austragöffnung ist in einem Applikatorgehäuse der Dosiervorrichtung vorgesehen, wobei die Austragöffnung für die Dosierung oder Ausbringung des Mediums an die Umgebung dient. Zur Betätigung der Pumpeinrichtung ist ein manuell bedienbares Betätigungsglied vorgesehen. Die Pumpeinrichtung kann als Schubkolbenpumpe oder in anderer Art und Weise ausgeführt sein.Metering devices for a medium are variously known in various designs. Such metering devices have manually operable pumping devices. Each pumping device communicates with a medium reservoir. A flow path between the medium reservoir and the pumping chamber can be closed by an inlet valve. In order to enable a discharge process by the pumping device, the pumping chamber is in operative connection with the discharge opening of the dosing device via an outlet valve. The discharge opening is provided in an applicator housing of the metering device, wherein the discharge opening is used for the metering or application of the medium to the environment. For actuating the pumping device, a manually operable actuator is provided. The pumping device may be designed as a push piston pump or in another manner.

Es ist auch bekannt, Balgpumpen vorzusehen, bei denen die Pumpkammer zumindest teilweise durch eine elastische flexible Membran gebildet wird. Eine Kompression der Pumpkammer und demzufolge ein Austragvorgang erfolgt in einfacher Weise durch eine manuelle Druckbelastung auf die flexible Membran, wodurch diese deformiert wird und zwangsläufig ein Volumen der Pumpkammer verkleinert. Die elastische Flexibilität der Pumpkammer ist derart ausgeführt, dass nach Wegnahme der Druckbelastung eine automatische Rückstellung der Membran in die unbelastete Ausgangslage erfolgt, um das zu fördernde Medium in die Dosierkammer zu saugen.It is also known to provide bellows pumps in which the pumping chamber is at least partially formed by an elastic flexible membrane. A compression of the pumping chamber and consequently a discharge takes place in a simple manner by a manual pressure load on the flexible membrane, whereby it is deformed and inevitably reduces a volume of the pumping chamber. The elastic flexibility of the pumping chamber is designed such that after removal of the pressure load an automatic return of the membrane takes place in the unloaded starting position in order to suck the medium to be conveyed into the metering chamber.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln durch manuelle Bedienung einen Mediumaustrag ermöglicht.The object of the invention is to provide a metering device of the type mentioned above, which allows easy removal by manual operation a medium discharge.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Applikatorgehäuse einen Strömungsweg von der Pumpkammer zur Austragöffnung aufweist, und dass die Membran ein Auslassventil der Pumpkammer bildet. Durch die erfindungsgemäße Lösung übernimmt die Membran eine Mehrfachfunktion. Zum einen bildet sie einen Wandungsabschnitt der Pumpkammer. Zum anderen dient sie als Angriffsfläche für eine manuelle Bedienung der Pumpeinrichtung, und schließlich ist sie derart gestaltet, dass sie so in den Strömungsweg zwischen Pumpkammer und Austragöffnung hineinragt, dass sie das Auslassventil der Pumpkammer bildet. Mittels eines einzelnen Bauteiles, nämlich der elastisch flexiblen Membran, werden somit mehrere Funktionsabschnitte der Dosiervorrichtung erzielt. Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich für das Ausbringen von hochviskosen oder niederviskosen fließfähigen Medien oder Flüssigkeiten, insbesondere für kosmetische oder auch für pharmazeutische Zwecke.This object is achieved in that the applicator housing has a flow path from the pumping chamber to the discharge opening, and that the membrane forms an outlet valve of the pumping chamber. By the solution according to the invention, the membrane assumes a multiple function. On the one hand, it forms a wall section of the pumping chamber. On the other hand, it serves as a contact surface for manual operation of the pumping device, and finally it is designed so that they protrudes into the flow path between the pumping chamber and the discharge opening, that it forms the outlet valve of the pumping chamber. By means of a single component, namely the elastically flexible membrane, thus several functional sections of the metering device are achieved. The solution according to the invention is suitable for the application of highly viscous or low-viscosity flowable media or liquids, in particular for cosmetic or for pharmaceutical purposes.

In Ausgestaltung der Erfindung weist das Applikatorgehäuse einen zu einem Mediumspeicher führenden Belüftungskanal auf, und die Membran bildet ein Belüftungsventil für den Belüftungskanal. Durch den Belüftungskanal ist die Dosiervorrichtung für eine Mehrfachdosierung geeignet, da nach jedem Ausbringvorgang das ausgebrachte Flüssigkeitsvolumen durch Luft aus der Umgebung ausgeglichen werden kann. Dadurch, dass die Membran auch das Belüftungsventil für den Belüftungskanal bildet, ergibt sich eine weitere Funktion, die in der Membran integriert ist.In an embodiment of the invention, the applicator housing has a ventilation channel leading to a medium reservoir, and the membrane forms a ventilation valve for the ventilation channel. Through the ventilation duct, the metering device is suitable for multiple dosing, because after each dispensing process, the discharged liquid volume can be compensated by air from the environment. The fact that the membrane also forms the ventilation valve for the ventilation channel, there is another function, which is integrated in the membrane.

In weiterer Ausgestaltung ist das Applikatorgehäuse mit einer Sprühdüse als Austragöffnung versehen. Diese Ausgestaltung ist für das Ausbringen von Flüssigkeiten als Sprühnebel besonders vorteilhaft und eignet sich insbesondere für Flüssigkeiten für kosmetische Zwecke.In a further embodiment, the applicator housing is provided with a spray nozzle as a discharge opening. This embodiment is particularly advantageous for the application of liquids as a spray and is particularly suitable for liquids for cosmetic purposes.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Applikatorgehäuse mit einer für ein hochviskoses Medium ausgelegten Austragöffnung versehen. Hiermit sind insbesondere Gels, Salben, Cremes und ähnliches ausbringbar.In a further embodiment of the invention, the applicator housing is provided with a discharge opening designed for a highly viscous medium. In particular, gels, ointments, creams and the like can be applied hereby.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Betätigungsfläche der Membran in einer Aussparung des Applikatorgehäuses angeordnet und ist in unbelastetem Ruhezustand insbesondere bündig mit einer Außenkontur des Applikatorgehäuses ausgerichtet. Dadurch ist die Betätigungsfläche in optisch ansprechender Weise in die Außenkontur der Dosiervorrichtung und insbesondere des Applikatorgehäuses, integrierbar.In a further embodiment of the invention, the actuating surface of the membrane is arranged in a recess of the applicator housing and, in the unloaded resting state, is in particular flush with an outer contour aligned with the applicator housing. As a result, the actuating surface in a visually appealing manner in the outer contour of the metering device and in particular of the applicator, can be integrated.

Die Betätigungsfläche, die Teil der Membran ist, kann entweder direkt als Fingerauflage ausgebildet sein, oder sie dient als Angriffsfläche für ein Betätigungselement, das die Wirkverbindung zwischen der manuellen Druckbelastung einer Bedienperson und der Membran herstellt.The actuating surface, which is part of the membrane, can either be formed directly as a finger rest, or it serves as a contact surface for an actuating element, which establishes the operative connection between the manual pressure load of an operator and the membrane.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Membran aus einem Elastomermaterial als einstückiges, glockenartig gestaltetes Bauteil hergestellt. Vorzugsweise ist die Membran in einem stirnseitigen Bereich des Applikatorgehäuses integriert und zumindest weitgehend koaxial zu einer Mittellängsachse des Applikatorgehäuses in dem Applikatorgehäuse ausgerichtet.In a further embodiment of the invention, the membrane is made of an elastomeric material as a one-piece, bell-shaped designed component. Preferably, the membrane is integrated in an end region of the applicator housing and aligned at least substantially coaxially with a central longitudinal axis of the applicator housing in the applicator housing.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Applikatorgehäuse zweiteilig ausgeführt, und die Membran ist koaxial zwischen einem Innenteil und einem Außenteil des Applikatorgehäuses eingespannt. Vorzugsweise ist die Membran in der montierten Stellung radial vorgespannt. Die Aussparung ist vorzugsweise an einem Stirnbereich des Außenteiles des Applikatorgehäuses vorgesehen, so dass die Betätigungsfläche der Membran von einer Stirnseite des Außenteiles her bedient werden kann. Der Außenteil und der Innenteil des Applikatorgehäuses sind vorzugsweise kraft- oder formschlüssig in axialer Richtung ― auf die Mittellängsachse des Applikatorgehäuses bezogen - miteinander verbunden. In der montierten Endposition von Außenteil und Innenteil miteinander ist die Membran in ihrer Einbaulage zwangsläufig mitfixiert und vorzugsweise radial vorgespannt. Dadurch wird eine besonders flinke Ventilfunktion erzielt.In a further embodiment of the invention, the applicator housing is designed in two parts, and the membrane is clamped coaxially between an inner part and an outer part of the applicator housing. Preferably, the membrane is radially biased in the assembled position. The recess is preferably provided on an end region of the outer part of the applicator housing, so that the actuating surface of the membrane can be operated from an end face of the outer part. The outer part and the inner part of the applicator are preferably non-positively or positively in the axial direction - related to the central longitudinal axis of the Applikatorgehäuses - connected to each other. In the mounted end position of the outer part and the inner part with each other, the membrane is necessarily mitfixiert in its installed position and preferably radially biased. This achieves a particularly fast valve function.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Betätigungsfläche der Membran außenseitig eines Einspannbereiches der Membran in dem Applikatorgehäuse und ein das Auslassventil bildender Lippenabschnitt innerhalb des Einspannbereiches vorgesehen, und der Einspannbereich der Membran ist insbesondere als Festkörpergelenk ausgeführt. Bei einer manuellen Druckbelastung der Membran wird ein vorzugsweise flinkes Öffnen des Lippenabschnittes bewirkt, indem die mit Medium gefüllte Kammer unter Druck gesetzt wird. Die Druckerhöhung führt zu einem Öffnen des Auslassventils. Dies ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform, da sichergestellt ist, dass bei einer Deformation der Membran zwangsläufig auch ein Öffnen des Auslassventils erfolgt.In a further embodiment of the invention, the actuating surface of the membrane is provided on the outside of a clamping region of the membrane in the applicator housing and a lip portion forming the outlet valve within the Einspannbereiches, and the clamping region of the membrane is designed in particular as a solid-body joint. With a manual pressure loading of the membrane, a preferably quick opening of the lip portion is effected by the medium-filled chamber is pressurized. The pressure increase leads to an opening of the exhaust valve. This is a particularly preferred embodiment, since it is ensured that upon deformation of the diaphragm, opening of the outlet valve inevitably takes place.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein im Bereich der Aussparung des Applikatorgehäuses vorgesehener Dichtabschnitt der Membran als Belüftungsventil für den Belüftungsweg vorgesehen, der diesen in unbelastetem Zustand der Membran verschließt und in manuell komprimiertem Zustand der Membran freigibt. In analoger Weise wird hierdurch der Belüftungsweg zwangsläufig mit einer Deformation der Membran freigegeben. Vorzugsweise ist die Membran so ausgeführt, dass bei einer entsprechenden Deformation der Membran gleichzeitig sowohl das Auslassventil für die Pumpkammer als auch das Belüftungsventil zum Belüften des Mediumspeichers geöffnet werden.In a further embodiment of the invention, provided in the region of the recess of the Applikatorgehäuses sealing portion of the membrane is provided as a vent valve for the ventilation path, which closes this in the unloaded state of the membrane and releases in manually compressed state of the membrane. In an analogous manner, the ventilation path is thereby inevitably released with a deformation of the membrane. Preferably, the membrane is designed so that both the outlet valve for the pumping chamber and the venting valve for venting the medium storage are opened at a corresponding deformation of the membrane at the same time.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Membran einstückig aus einem Elastomermaterial hergestellt und weist einen Balgbereich auf, an dem zumindest eine umlaufende oder wendelförmige Nut ausgebildet ist. Die balgförmige Ausgestaltung der Membran erlaubt ein besonders günstiges Verhältnis zwischen einem im Ruhezustand der Membran eingeschlossenen Volumen und einem am Ende des Austragvorgangs noch von der Membran eingeschlossenen Volumen. Das heißt, bei einer derartigen Ausgestaltung der Membran kann ein größeres Mediumvolumen gefördert werden, so dass die damit ausgerüstete Austragvorrichtung für einen breiteren Anwendungsbereich einsetzbar ist. Zudem wird durch die zumindest eine umlaufende oder wendelförmige Nut ein besonders vorteilhaftes Deformationsverhalten der Membran erreicht, da die Membran sich zumindest im Wesentlichen nur in dem balgförmigen Bereich deformiert. Demgegenüber bleibt beispielsweise eine als Fingerauflagefläche vorgesehene, nach außen weisende Deckplatte der Membran nahezu unverformt und ermöglicht somit eine günstige Kraftübertragung und einen vorteilhaften Druckaufbau für die Dosiereinrichtung. Der Balgbereich kann insbesondere durch eine axiale Anordnung von zumindest zwei jeweils gegensätzlich orientierten und einstückig miteinander verbundenen konusabschnittsförmigen Ringen gebildet werden. Dadurch wird zumindest eine umlaufende Nut gebildet und der Balg weist einen im Wesentlichen V- oder U-förmigen Querschnitt vorzugsweise gleichbleibender Dicke bzw. eine mehrfache Wiederholung eines derartigen Querschnitts auf. Der Balgbereich kann auch eine wendelförmige, d.h. schraubengewindeartige Geometrie aufweisen, wobei insbesondere mehrgängige Konstruktionen, wie sie aus dem Bereich mehrgängiger Schraubengewinde bekannt sind, für den Balgbereich einsetzbar sind. Dadurch ist eine besonders günstige Flexibilität der Membran gewährleistet und es können flexible Materialien mit unterschiedlichen Charakteristika eingesetzt werden.In a further embodiment of the invention, the membrane is made in one piece from an elastomeric material and has a bellows region on which at least one circumferential or helical groove is formed. The bellows-shaped configuration of the membrane allows a particularly favorable ratio between a volume enclosed in the resting state of the membrane and a volume still enclosed by the membrane at the end of the discharge process. That is, in such a configuration of the membrane, a larger volume of medium can be promoted, so that the thus equipped discharge device can be used for a wider range of applications. In addition, a particularly advantageous deformation behavior of the membrane is achieved by the at least one circumferential or helical groove, since the membrane is deformed at least substantially only in the bellows-shaped region. In contrast, for example, provided as a finger support surface, outwardly facing cover plate of the membrane remains almost undeformed and thus allows a favorable power transmission and an advantageous pressure build-up for the metering device. The bellows region can be formed in particular by an axial arrangement of at least two oppositely oriented and integrally connected cone-shaped rings. As a result, at least one circumferential groove is formed and the bellows has a substantially V- or U-shaped cross-section of preferably constant thickness or a multiple repetition of such a cross section. The bellows region can also have a helical, ie helical thread-like geometry, wherein in particular multi-start constructions, as are known from the field of multi-start screw threads, can be used for the bellows region. This ensures a particularly favorable flexibility of the membrane and flexible materials with different characteristics can be used.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Membran in einem vorzugsweise ringförmigen Übergangsbereich zwischen dem Balgbereich und einem das Auslassventil bildenden Lippenabschnitt zumindest eine, zumindest abschnittsweise umlaufende Nut für eine Bewegungsentkopplung zwischen Balgbereich und Auslassventil auf. Durch die zumindest abschnittsweise umlaufende Nut, die insbesondere in denjenigen Sektoren des Übergangsbereichs angebracht sein kann, die mit den als Auslassventile wirkenden Lippenabschnitten gekoppelt sind, wird erreicht, dass bei einer Betätigung der Membran und einer dadurch hervorgerufenen Deformation des Balgbereichs keine oder lediglich eine schwache Beeinflussung des Lippenabschnittes auftritt. Somit kann der Lippenabschnitt unbeeinflusst von der Deformation des Balgbereichs seiner Funktion als Auslassventil nachkommen.In a further embodiment of the invention, the membrane in a preferably annular transition region between the bellows region and a lip portion forming the outlet valve at least one, at least partially circumferential groove for a movement decoupling between bellows and exhaust valve. Due to the at least partially circumferential groove, which can be mounted in particular in those sectors of the transition region, which are coupled to the lip sections acting as exhaust valves, it is achieved that upon actuation of the membrane and thereby caused deformation of the bellows region no or only one weak influence on the lip portion occurs. Thus, the lip portion unaffected by the deformation of the bellows portion can fulfill its function as an outlet valve.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind an der Membran zumindest zwei Lippenabschnitte vorgesehen, die unterschiedliche Geometrien aufweisen. Die Geometrien der Lippenabschnitte können sich insbesondere hinsichtlich der Wandstärke der Lippenabschnitte und/oder der Länge der Lippenabschnitte unterscheiden. Dadurch wird die Möglichkeit geboten, in einer einzigen Membran zumindest zwei unterschiedliche Ventilcharakteristika für die Dosiereinrichtung zu verwirklichen. Je nach Anwendungsfall kann einer der zumindest zwei Lippenabschnitte derart in die Dosiervorrichtung eingesetzt werden, dass durch diesen Lippenabschnitt das Auslassventil gebildet wird. Dieses Auslassventil ist beispielsweise bei Verwendung eines etwas längeren Lippenabschnittes für die Dosierung von hochviskosen Medien wie beispielsweise Gels geeignet und weist eine weiche Ventilöffnungscharakteristik auf. Eine kürzer ausgeführte Ventillippe bewirkt demgegenüber eine härtere Ventilcharakteristik, wie sie vorzugsweise für die Dosierung von niedrigviskosen, beispielsweise wässrigen Medien verwendet wird.In a further embodiment of the invention, at least two lip portions are provided on the membrane, which have different geometries. The geometries of the lip sections may differ in particular with regard to the wall thickness of the lip sections and / or the length of the lip sections. This provides the opportunity to realize in a single membrane at least two different valve characteristics for the metering device. Depending on the application, one of the at least two lip sections can be inserted into the metering device in such a way that the outlet valve is formed by this lip section. This outlet valve is suitable, for example, when using a slightly longer lip portion for the dosage of highly viscous media such as gels and has a soft valve opening characteristic. In contrast, a shorter valve lip causes a harder valve characteristic, as it is preferably used for the dosage of low-viscosity, for example, aqueous media.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Applikatorgehäuse zumindest ein Dichtelement zur Abtrennung eines zur Mediumführung vorgesehenen Ringspaltabschnittes zu einem mediumfreien Ringspaltabschnitt vorgesehen. Dadurch wird eine zuverlässige Abtrennung des Mediums von der Umgebung gewährleistet, insbesondere kann dadurch sichergestellt werden, dass das Medium nicht in den Belüftungskanal gelangt.In a further embodiment of the invention, at least one sealing element for separating an annular gap section provided for the medium guide to a medium-free annular gap section is provided on the applicator housing. This ensures a reliable separation of the medium from the environment, in particular it can be ensured that the medium does not enter the ventilation duct.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1: zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung für eine Flüssigkeit,
Fig. 2: eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung, die mit einer Austragöffnung für Gels, Salben oder Cremes ausgeführt ist,
Fig. 3: eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ähnlich Fig. 1,
Fig. 4: in perspektivischer und geschnittener Explosionsdarstellung die Dosiervorrichtung nach Fig. 3,
Fig.5: in geschnittener Explosionsdarstellung die Dosiervorrichtung nach den Figuren 3 und 4,
Fig. 6: in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt der Dosiervorrichtung nach Fig. 5 im Bereich einer Sprühdüse,
Fig. 7: in vergrößerter Schnittdarstellung einen Ausschnitt der Dosiervorrichtung nach Fig. 3 im Bereich des Auslassventiles, und
Fig. 8: die Schnittdarstellung gemäß Fig. 7, jedoch mit geöffnetem Auslassventil,
Fig. 9: in einer Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung mit einer balgförmigen Membran,
Fig. 10: in geschnittener Explosionsdarstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung mit einer balgförmigen Membran,
Fig. 11: in einer Draufsicht das innere Gehäuseteil mit Dichtrippen.

Further advantages and features of the invention will become apparent from the claims and from the following description of preferred embodiments of the invention, which are illustrated by the drawings.

Fig. 1: shows an embodiment of a metering device according to the invention for a liquid,
Fig. 2: a further embodiment of a metering device according to the invention, which is designed with a discharge opening for gels, ointments or creams,
Fig. 3: a further embodiment of a metering device according to the invention similar to FIG. 1,
Fig. 4: in a perspective and sectional exploded view of the metering device according to Fig. 3,
Figure 5: in a sectional exploded view of the metering device according to Figures 3 and 4,
Fig. 6: in an enlarged view a section of the metering device according to FIG. 5 in the region of a spray nozzle, FIG.
Fig. 7: in an enlarged sectional view a section of the metering device according to Fig. 3 in the region of the outlet valve, and
Fig. 8: the sectional view of FIG. 7, but with the exhaust valve open,
Fig. 9: in a sectional view of another embodiment of a metering device according to the invention with a bellows-shaped membrane,
Fig. 10: in a sectional exploded view of another embodiment of a metering device according to the invention with a bellows-shaped membrane,
Fig. 11: in a plan view, the inner housing part with sealing ribs.

Eine Dosiervorrichtung 1 nach Fig. 1 weist einen Mediumspeicher 2 auf, von dem aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein Halsbereich dargestellt ist. Auf den Halsbereich des Mediumspeichers 2 ist ein Applikatorgehäuse 3 bis 5 aufgesetzt. In dem Applikatorgehäuse 3 bis 5 ist eine elastisch flexible Membran 6 in nachfolgend näher beschriebener Weise integriert. Die Membran 6 ist kuppel- oder glockenartig ausgeführt und bildet ein einteiliges Bauteil aus einem Elastomermaterial, insbesondere aus Silikon, aus Gummi oder aus ähnlichem Material. Es ist auch möglich, die Membran 6 aus einem thermoplastischen Elastomer herzustellen.A metering device 1 according to FIG. 1 has a medium reservoir 2, of which only one neck region is shown for reasons of clarity. An applicator housing 3 to 5 is placed on the neck region of the medium reservoir 2. In the applicator 3 to 5 an elastically flexible membrane 6 is integrated in a manner described in more detail below. The membrane 6 is designed dome-shaped or bell-shaped and forms a one-piece component made of an elastomeric material, in particular of silicone, rubber or similar material. It is also possible to produce the membrane 6 from a thermoplastic elastomer.

Die Membran 6 ist zwischen zwei Gehäuseteilen des Applikatorgehäuses 3 bis 5 eingespannt. Die Membran 6 ist stirnseitig des Applikatorgehäuses angeordnet und zumindest weitgehend koaxial zu einer Mittellängsachse M des Applikatorgehäuses 3 bis 5 ausgeführt. Gemeinsam mit einem Innenteil 5 bildet die Membran 6 eine Pumpkammer 7 einer Pumpeinrichtung der Dosiervorrichtung 1. Der innere Gehäuseteil 5 des Applikatorgehäuses 3 bis 5 stützt sich axial nach unten auf einem Verschlussteil 3 des Applikatorgehäuses 3 bis 5 ab. Das Verschlussteil 3 ist mittels eines entsprechenden Innengewindes auf ein Außengewinde des Halsbereiches des Mediumspeichers 2 aufgeschraubt. Um eine Abdichtung des Halsbereiches 2 und eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen des Verschlussteiles 3 von dem Halsbereich zu verhindern, ist axial zwischen einem Stirnrand des Halsbereiches 2 und einer Ringschulter des Verschlussteiles 3 ein insbesondere elastisch kompressibler Dichtring 11 eingefügt.The membrane 6 is clamped between two housing parts of the applicator housing 3 to 5. The membrane 6 is arranged on the front side of the applicator housing and at least substantially coaxial with a central longitudinal axis M of the applicator housing 3 to 5 executed. Together with an inner part 5, the membrane 6 forms a pumping chamber 7 of a pumping device of the metering device 1. The inner housing part 5 of the applicator housing 3 to 5 is supported axially downwards on a closure part 3 of the applicator housing 3 to 5. The closure part 3 is screwed by means of a corresponding internal thread on an external thread of the neck region of the medium reservoir 2. In order to prevent sealing of the neck region 2 and a safeguard against inadvertent release of the closure part 3 from the neck region, a particularly elastically compressible sealing ring 11 is inserted axially between an end edge of the neck region 2 and an annular shoulder of the closure part 3.

Der innere Gehäuseteil 5 weist einen durch den Dichtring koaxial zur Mittellängsachse M hindurchragenden Anschlussstutzen auf, der in den Halsbereich des Mediumspeichers 2 hineinragt und mit einem nicht näher bezeichneten Ansaugschlauch versehen ist. Um eine Belüftung des Mediumspeichers zu ermöglichen, ist zwischen dem Außenmantel des Einlassstutzens des inneren Gehäuseteiles 5 und einem Innenumfang des Dichtringes 11 auch in gepresstem Zustand des Dichtringes 11 ein Ringraum vorhanden.The inner housing part 5 has a through the sealing ring coaxially to the central longitudinal axis M projecting through connecting piece, which projects into the neck region of the medium reservoir 2 and is provided with a suction hose not designated in detail. In order to allow ventilation of the medium storage, an annular space is present between the outer casing of the inlet nozzle of the inner housing part 5 and an inner periphery of the sealing ring 11 even in the pressed state of the sealing ring 11.

Die Membran 6 und der innere Gehäuseteil 5 werden durch den äußeren Gehäuseteil 4 in ihrer Einbaulage fixiert. Der becherartige, äußere Gehäuseteil 4 wird von oben her axial auf das Verschlussteil 3 aufgepresst, wobei der äußere Gehäuseteil 4 das hülsenartige Verschlussteil 3 über seine gesamte Höhe übergreift. Der Presssitz des äußeren Gehäuseteiles 4 auf dem Verschlussteil 3 ist anhand der Schnittdarstellung der Fig. 1 gut erkennbar.The membrane 6 and the inner housing part 5 are fixed by the outer housing part 4 in its installed position. The cup-like, outer housing part 4 is pressed axially from above onto the closure part 3, wherein the outer housing part 4 engages over the sleeve-like closure part 3 over its entire height. The interference fit of the outer housing part 4 on the closure part 3 can be clearly seen from the sectional view of FIG.

Die Membran 6 bildet mit ihrer kuppelartigen Innenkontur gemeinsam mit dem inneren Gehäuseteil 5 die Pumpkammer 7. In die Pumpkammer 7 mündet der Einlassstutzen des inneren Gehäuseteiles 5. Der Einlassbereich des Einlassstutzens ist durch ein Einlassventil 8 verschließbar, das als stempelartiges Kolbenventil ausgeführt ist. Ein Ventilschaft 10 des Einlassventils 8 ist axial beweglich innerhalb des Einlassbereiches des Einlassstutzens geführt. Führungsstege 9 dienen gleichzeitig als Axialsicherung für einen klöppelartigen, zum Mediumspeicher gewandten Stirnendbereich 10 des Einlassventils 8. Durch eine Axialbewegung in Richtung der Pumpkammer 7 kann das Einlassventil 8 somit aus der in Fig. 1 dargestellten Schließposition in seine Öffnungsposition überführt werden.The diaphragm 6 forms with its dome-like inner contour together with the inner housing part 5, the pumping chamber 7. In the pumping chamber 7 opens the inlet nozzle of the inner housing part 5. The inlet portion of the inlet nozzle is closed by an inlet valve 8, which is designed as a stamp-like piston valve. A valve stem 10 of the inlet valve 8 is guided axially movably within the inlet area of the inlet nozzle. Guide webs 9 simultaneously serve as axial securing means for a bobbin-type front end region 10 of the inlet valve 8 facing the medium reservoir. By an axial movement in the direction of the pumping chamber 7, the inlet valve 8 can thus be transferred from its closed position shown in FIG. 1 into its open position.

Der äußere Gehäuseteil 4 weist in seinem obenliegenden Stirnbereich eine kreisförmige Aussparung auf, in die die Membran 6 derart hineinragt, dass eine außenliegende Betätigungsfläche 12 der Membran 6 bündig mit der stirnseitigen Außenkontur des äußeren Gehäuseteiles 4 zumindest weitgehend abschließt. Die Aussparung in dem äußeren Gehäuseteil 4 ist geringfügig größer als die kreisscheibenförmige Betätigungsfläche 12 der Membran 6. Anschließend an die Betätigungsfläche 12 geht die Membran 6 in axialer Richtung in einen Randbereich über, der sich mit einem umlaufenden Dichtabschnitt 14 konisch nach unten erweitert. In unbelastetem Ruhezustand der Membran 6 schließt dieser Dichtabschnitt 14 mit einem umlaufenden Dichtrand 15 an einem axial unteren Ende der Aussparung des äußeren Gehäuseteiles 4 dicht ab. Sobald die Membran 6 durch einen manuellen Druck eines Fingers einer Bedienperson von oben her komprimiert wird, geraten der Dichtabschnitt 14 und der Dichtrand 15 zumindest abschnittsweise außer Anlage und geben einen Belüftungsweg ins Innere des Mediumspeichers frei, solange die Membran 6 deformiert ist. Um einen Belüftungsweg von der Umgebung ins Innere des Mediumspeichers zu ermöglichen, ist die Membran 6 mit wenigstens einem Durchlass 16 versehen. Innenseitig der Membran 6 ist auch der innere Gehäuseteil 5 mit wenigstens einem Durchtritt 19 versehen, so dass die Umgebungsluft von außen kommend bei einer Deformation der Membran 6 über den Durchlass 16, den Durchtritt 19 und den Ringraum zwischen Einlassstutzen und Dichtring 11 in den Mediumspeicher gelangen kann.The outer housing part 4 has in its overhead end region on a circular recess into which the membrane 6 projects such that an outer actuating surface 12 of the membrane 6 flush with the frontal outer contour of the outer housing part 4 at least substantially. The recess in the outer housing part 4 is slightly larger than the circular disk-shaped actuating surface 12 of the membrane 6. Subsequent to the actuating surface 12, the membrane 6 is in the axial direction in an edge region which widens conically with a peripheral sealing portion 14 downward. In the unloaded resting state of the diaphragm 6, this sealing portion 14 closes tightly with a circumferential sealing edge 15 at an axially lower end of the recess of the outer housing part 4. Once the diaphragm 6 is compressed by a manual pressure of a finger of an operator from above, get the sealing portion 14 and the sealing edge 15 at least partially out of investment and release a ventilation path into the interior of the media storage, as long as the diaphragm 6 is deformed. In order to allow a ventilation path from the environment to the interior of the medium reservoir, the membrane 6 is provided with at least one passage 16. On the inside of the membrane 6 and the inner housing part 5 is provided with at least one passage 19, so that the ambient air coming from outside come in a deformation of the membrane 6 via the passage 16, the passage 19 and the annular space between the inlet nozzle and sealing ring 11 in the medium storage can.

Der äußere Gehäuseteil 4 ist im Bereich einer Austragöffnung mit einer einstückig in dem äußeren Gehäuseteil 4 integrierten Sprühdüse 18 versehen. In dem inneren Gehäuseteil 5 einerseits und dem äußeren Gehäuseteil 4 andererseits ist zudem ein Strömungsweg 17 zu der Sprühdüse 18 gebildet, der in unbelastetem Zustand der Membran 6 durch einen Lippenabschnitt 13 der Membran 6 verschlossen ist. Die Einspannung der Membran 6 ist so gewählt, dass der Lippenabschnitt 13 in montiertem Zustand radial vorgespannt an dem inneren Gehäuseteil 5 anliegt. Der Lippenabschnitt 13 der Membran 6 dient als Auslassventil für die Pumpkammer 7. Der Strömungsweg 17 wird durch entsprechende Profilierungen in dem inneren Gehäuseteil 5 und im äußeren Gehäuseteil 4 gebildet, wobei die Profilierungen jeweils einstückig in dem jeweiligen Gehäuseteil 4, 5 integriert sind. Der Lippenabschnitt 13 bildet einen nach unten ragenden Schenkelabschnitt der Membran 6 axial unterhalb eines Einspannbereiches, an dem die Membran 6 ringförmig zwischen einer die Aussparung begrenzenden Ringschulter des äußeren Gehäuseteiles 4 und einem Bodenabschnitt des inneren Gehäuseteiles 5 dicht eingeklemmt ist, wobei eine verbleibende Bodenfläche des Gehäuseteiles 5 gemeinsam mit der Innenkontur der Membran 6 die Pumpkammer 7 bildet. Der Einspannbereich bildet für den Lippenabschnitt 13 ein Festkörpergelenk der Membran 6. Sobald die Membran 6 aus ihrer in Fig. 1 dargestellten Ruhelage axial druckbeaufschlagt wird, deformiert sie sich durch im wesentlichen axiale Bewegung der Betätigungsfläche 12 nach unten. Im Einspannbereich wird hierdurch zwangsläufig ein Drehmoment bewirkt, das den im Vergleich zu dem die Pumpkammer 7 umgebenden Abschnitt der Membran 6 vergleichsweise dünnwandigen Lippenabschnitt 13 bei einer Druckbelastung radial nach außen bewegt. Durch den Strömungsdruck des Mediums bei einer Betätigung der Membran öffnet sich der elastisch radial vorgespannte Lippenabschnitt entsprechend seiner Ventilfunktion. Hierdurch wird in Verbindung mit der durch die Kompression erfolgten Druckerhöhung innerhalb der Pumpkammer 7 der Strömungsweg 17 für das auszubringende Medium freigegeben, wodurch das Medium, nämlich die entsprechende Flüssigkeit, durch die Sprühdüse 18 in die Umgebung ausgebracht werden kann. Solange die Membran 6 axial druckbelastet ist, ist der Belüftungsweg über das Belüftungsventil 14, 15 in den Mediumspeicher hinein freigegeben, so dass ein im Mediumspeicher vorhandener Unterdruck ausgeglichen werden kann. Nach Entlastung der Membran 6 stellt sich diese aufgrund ihrer Elastizität zwangsläufig in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurück. Durch die Volumenvergrößerung der Pumpkammer 7 entsteht in dieser zwangsläufig ein Unterdruck, der zu einem Öffnen des Einlassventils 8 nach oben und zu einem erneuten Befüllen der Pumpkammer 7 führt. Ein erneuter Austragsvorgang wird durch eine Druckbelastung von oben her auf die Betätigungsfläche 12 der Membran 6 bewirkt. Die Pumpkammer 7 wird axial nach unten komprimiert. Falls die Membran 6 bis zum Boden der Pumpkammer 7 gedrückt wird, wird auch das Einlassventil 8 durch diese manuelle Druckbewegung zwangsläufig in seine Schließposition zurückgedrückt. Gleichzeitig erfolgt eine erneute Belüftung des Mediumspeichers über das Belüftungsventil 14, 15, und das in der Pumpkammer 7 befindliche Medium wird über den Strömungsweg 17 und die Sprühdüse 18 erneut ausgetragen. Dieser Pumpvorgang kann beliebig wiederholt werden, bis ein Ansaugschlauch der Pumpeinrichtung keine Flüssigkeit im Mediumspeicher mehr ansaugen kann.The outer housing part 4 is provided in the region of a discharge opening with a spray nozzle 18 integrally formed in the outer housing part 4. In the inner housing part 5 on the one hand and the outer housing part 4 on the other hand, a flow path 17 is also formed to the spray nozzle 18 which is closed in the unloaded state of the membrane 6 by a lip portion 13 of the membrane 6. The clamping of the membrane 6 is selected so that the lip portion 13 in mounted state radially biased on the inner housing part 5 is applied. The lip portion 13 of the membrane 6 serves as an outlet valve for the pumping chamber 7. The flow path 17 is formed by corresponding profiles in the inner housing part 5 and in the outer housing part 4, wherein the profilings are each integrally integrated in the respective housing part 4, 5. The lip portion 13 forms a downwardly projecting leg portion of the membrane 6 axially below a Einspannbereiches at which the membrane 6 is annularly clamped between a annular shoulder of the outer housing part 4 limiting the recess and a bottom portion of the inner housing part 5, wherein a remaining bottom surface of the housing part 5 forms the pumping chamber 7 together with the inner contour of the membrane 6. As soon as the diaphragm 6 is subjected to axial pressure from its rest position shown in FIG. 1, it deforms downward by essentially axial movement of the actuating surface 12. In the clamping area, this inevitably causes a torque which moves the comparatively thin-walled lip section 13 when compared with the pump chamber 7 surrounding portion of the diaphragm section 13 at a pressure load radially outward. Due to the flow pressure of the medium during actuation of the membrane, the elastically radially prestressed lip section opens according to its valve function. As a result, the flow path 17 for the medium to be delivered is released in conjunction with the pressure increase within the pumping chamber 7 due to the compression, whereby the medium, namely the corresponding liquid, can be discharged through the spray nozzle 18 into the environment. As long as the diaphragm 6 is axially loaded with pressure, the ventilation path is released via the ventilation valve 14, 15 into the medium reservoir, so that a negative pressure present in the medium reservoir can be compensated. After relief of the membrane 6, this inevitably arises due to their elasticity in that shown in Fig. 1 Starting position back. Due to the increase in volume of the pumping chamber 7, this inevitably results in a negative pressure which leads to an opening of the inlet valve 8 upwards and to a renewed filling of the pumping chamber 7. A renewed discharge process is effected by a pressure load from above on the actuating surface 12 of the membrane 6. The pumping chamber 7 is compressed axially downwards. If the membrane 6 is pressed to the bottom of the pumping chamber 7, and the inlet valve 8 is forced back by this manual pressure movement inevitably in its closed position. At the same time, a re-aeration of the medium storage via the vent valve 14, 15, and the medium contained in the pumping chamber 7 is discharged again via the flow path 17 and the spray nozzle 18. This pumping process can be repeated as desired until a suction hose of the pumping device can no longer suck up liquid in the medium reservoir.

Die anhand der Schnittdarstellung der Fig. 2 dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen der zuvor anhand der Fig. 1 ausführlich beschriebenen Ausführungsform. Die in Fig. 2 dargestellte Dosiervorrichtung 1 a wird daher lediglich bezüglich seiner Unterschiede beschrieben. Unterschiedliche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch unter Hinzufügung des Buchstabens a versehen. Alle übrigen Bauteile entsprechen der Dosiervorrichtung nach Fig. 1, so dass entweder dieselben Bezugszeichen verwendet wurden, oder aber zur Verbesserung der Übersichtlichkeit die Bezugszeichen weggelassen wurden. Bezüglich der Verwendung der Bezugszeichen wird insoweit auf die Darstellung nach Fig. 1 verwiesen. Die Dosiervorrichtung 1 a nach Fig. 2 dient zum Ausbringen vorzugsweise hochviskoser Medien wie Gels, Cremes oder Salben. Hierzu ist der äußere Gehäuseteil 4a mit einer modifizierten Austragöffnung 18a versehen. Auch die Strömungswege 17a für das Medium sind gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 modifiziert. Näheres ist der Schnittdarstellung nach Fig. 2 gut entnehmbar. Auch die nasenförmige Austrittsöffnung 18a ist in dem äußeren Gehäuseteil 4a einstückig integriert.The embodiment illustrated with reference to the sectional representation of FIG. 2 essentially corresponds to the embodiment described in detail above with reference to FIG. 1. The dosing device 1 a shown in Fig. 2 is therefore described only in terms of its differences. Different components are provided with the same reference numerals, but with the addition of the letter a. All other components correspond to the metering device according to FIG. 1, so that either the same reference numerals have been used or, for the sake of clarity, the reference numerals have been omitted. With regard to the use of the reference numerals, reference is made to the illustration of FIG. 1 in this respect. The metering device 1a according to FIG. 2 serves to dispense preferably highly viscous media such as gels, creams or ointments. For this purpose, the outer housing part 4a is provided with a modified discharge opening 18a. The flow paths 17a for the medium are also modified with respect to the embodiment according to FIG. For details, the sectional view of FIG. 2 can be easily removed. Also, the nose-shaped outlet opening 18a is integrally integrated in the outer housing part 4a.

Bei beiden Ausführungsformen sind sowohl das Verschlussteil 3, als auch der innere Gehäuseteil 5 und der äußeren Gehäuseteil 4a jeweils aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial hergestellt. Das Einlassventil 8 besteht vorzugsweise ebenfalls aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial.In both embodiments, both the closure part 3, and the inner housing part 5 and the outer housing part 4a are each made of a thermoplastic material. The inlet valve 8 preferably also consists of a thermoplastic material.

Die Ausführungsform nach den Figuren 3 bis 8 entspricht im Wesentlichen der Dosiervorrichtung 1 nach Fig. 1. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird daher ergänzend auf die Offenbarung der Dosiervorrichtung nach Fig. 1 verwiesen. Soweit bei der Ausführungsform nach den Figuren 3 bis 8 Details beschrieben werden, die auch bei der Dosiervorrichtung 1 nach Fig. 1 enthalten sind, gilt die nachfolgende Offenbarung auch als Beschreibung der Ausführungsform nach Fig. 1. Die Ausführungsform nach den Figuren 3 bis 8 ist bis auf eine geringfügige Modifikation des Düsenaustrittes identisch zu der Dosiervorrichtung 1 nach Fig. 1. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind für die Ausführungsform nach den Figuren 3 bis 8 die gleichen Bezugszeichen verwendet worden wie in der Ausführungsform nach Fig. 1. Bezüglich modifizierter Teile wurde der Buchstabe "b" zu dem jeweiligen Bezugszeichen hinzugefügt. Im Hinblick auf eine erfindungswesentliche Offenbarung wird hiermit ausdrücklich ergänzend auf den Offenbarungsgehalt der Zeichnungen gemäß den Figuren 3 bis 8 verwiesen.The embodiment according to FIGS. 3 to 8 essentially corresponds to the metering device 1 according to FIG. 1. In order to avoid repetition, reference is therefore additionally made to the disclosure of the metering device according to FIG. As far as in the embodiment of Figures 3 to 8 details are described, which are also included in the metering device 1 of FIG. 1, the following disclosure also applies as a description of the embodiment of FIG. 1. The embodiment of Figures 3 to 8 except for a slight modification of the nozzle exit identical to the metering device 1 according to FIG. 1. For the sake of clarity, the same reference numerals have been used for the embodiment according to FIGS. 3 to 8 as in the embodiment according to FIG. 1. With regard to modified parts, FIG Letter "b" added to the respective reference numeral. With regard to a disclosure essential to the invention, reference is hereby expressly made to the disclosure content of the drawings according to FIGS. 3 to 8.

Wie anhand der Figuren 5 bis 8 gut erkennbar ist, sind die Strömungswege 17b in dem äußeren Gehäuseteil 4b gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 geringfügig modifiziert gestaltet. Die detaillierte Ausführung der einteilig in den äußeren Gehäuseteil 4 eingeformten Strömungswege 17b ist insbesondere anhand der Figuren 6 bis 8 gut erkennbar.As can be clearly seen from FIGS. 5 to 8, the flow paths 17b in the outer housing part 4b are slightly modified compared with the embodiment according to FIG. The detailed embodiment of the one-piece molded into the outer housing part 4 flow paths 17b is particularly well recognizable with reference to Figures 6 to 8.

Der Lippenabschnitt 13 der Membran 6 ist unter elastischer radialer Vorspannung auf den konischen Bereich des inneren Gehäuseteiles 5 aufgesteckt und in dieser radial vorgespannten Position durch die bereits beschriebene Verpressung zwischen äußerem Gehäuseteil 4b und innerem Gehäuseteil 5 bzw. Verschlussteil 3 fixiert.The lip portion 13 of the membrane 6 is attached under elastic radial bias to the conical portion of the inner housing part 5 and fixed in this radially biased position by the already described compression between the outer housing part 4b and inner housing part 5 and Verschlussteil 3.

Sobald durch eine Druckbelastung der Membran 6 auf die Betätigungsfläche 12 die Pumpkammer 7 komprimiert wird, führt der erhöhte Mediumdruck zwangsläufig zu einem elastischen Öffnen des als Auslassventil dienenden Lippenabschnittes 13 gemäß Fig. 8. Mit Wegnahme der Druckbelastung auf die Membran 6 vergrößert sich die Pumpkammer 7 wieder. Durch den entstehenden Unterdruck schließt das Auslassventil in Form des Lippenabschnittes 13 und das Einlassventil 8 öffnet, um entsprechendes Medium nachströmen zu lassen.As soon as the pumping chamber 7 is compressed by a pressure load of the membrane 6 on the actuating surface 12, the increased medium pressure inevitably leads to an elastic opening of the lip portion 13 serving as an outlet valve according to FIG. 8. With removal of the pressure load on the membrane 6, the pumping chamber 7 increases again. Due to the resulting negative pressure, the outlet valve closes in the form of the lip portion 13 and the inlet valve 8 opens to allow appropriate medium to flow.

Um eine korrekt ausgerichtete Montage des inneren Gehäuseteiles 5 relativ zu dem Verschlussteil 3 und insbesondere ein ungewünschtes Verdrehen des inneren Gehäuseteiles 5 relativ zu dem Verschlussteil 3 im montierten Betriebszustand der Dosiervorrichtung 1b zu vermeiden, sind einander korrespondierende Steckprofilierungen 20, 21 an dem inneren Gehäuseteil 5 bzw. am Verschlussteil 3 vorgesehen, die ein axiales Ineinanderstecken von Gehäuseteil 5 und Verschlussteil 3 ermöglichen und anschließend im zusammengesteckten Zustand eine Verdrehsicherung für den inneren Gehäuseteil relativ zum Verschlussteil 3 bilden.In order to avoid a correctly aligned assembly of the inner housing part 5 relative to the closure part 3 and in particular an undesired rotation of the inner housing part 5 relative to the closure part 3 in the assembled operating state of the metering device 1b, mutually corresponding plug profilings 20, 21 on the inner housing part 5 and provided on the closure part 3, which allow an axial nesting of the housing part 5 and the closure part 3 and then in the assembled state form an anti-rotation for the inner housing part relative to the closure part 3.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 9 und 10 entsprechen im Wesentlichen der Dosiervorrichtung 1 nach Fig. 1. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird daher ergänzend auf die Offenbarung der Dosiervorrichtung nach Fig. 1 verwiesen. Die Ausführungsformen nach den Fig. 9 und 10 unterscheiden sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 im wesentlichen hinsichtlich der Membran. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind für die Ausführungsformen nach den Fig. 9 und 10 die gleichen Bezugszeichen verwendet worden wie in der Ausführungsform nach Fig. 1, jeweils ergänzt durch die Buchstaben "c" und "d".The embodiments according to FIGS. 9 and 10 essentially correspond to the metering device 1 according to FIG. 1. In order to avoid repetition, reference is therefore additionally made to the disclosure of the metering device according to FIG. 1. The embodiments according to FIGS. 9 and 10 differ substantially from the embodiment according to FIG. 1 with regard to the membrane. For the sake of clarity, the same reference numerals have been used for the embodiments according to FIGS. 9 and 10 as in the embodiment according to FIG. 1, in each case supplemented by the letters "c" and "d".

Übereinstimmend mit der Dosiervorrichtung 1, wie sie aus der Fig. 1 bekannt ist, weist auch die in Fig. 9 dargestellte Dosiervorrichtung 1c ein auf einen nicht dargestellten Mediumspeicher aufschraubbares Applikatorgehäuse 3c auf, auf das ein Verschlussteil 4c formschlüssig aufgepresst ist. Auf das Applikatorgehäuse 3c ist ein inneres Gehäuseteil 5c aufgesetzt, das zusammen mit einer Membran 6c eine Pumpkammer 7c bildet. Die Membran 6c ist dabei im Wesentlichen aus einer Stirnplatte 22c, die eine dicke Wandstärke aufweist, sowie einem einstückig daran anschließenden Balgbereich 23c gebildet. Der Balgbereich 23c weist eine dünne Wandstärke auf und besitzt einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt. An den Balgbereich 23c schließt ein im Wesentlichen als ebener Ring ausgeführter Übergangsbereich 24c an, der einstückig mit einem leicht konisch geformten, umlaufenden Lippenabschnitt 13c ausgebildet ist. Der Balgbereich 23c weist zwei wendelförmige, um 180° versetzte Nuten auf, die in der Art eines zweigängigen Schraubgewindes angeordnet sind und dadurch die besonders vorteilhafte Flexibilität des Balgbereiches 23c gewährleisten. Die mit einer größeren Wandstärke versehene Stirnplatte 22c weist einen radial au-βenliegenden, umlaufenden Dichtbund 24c auf. Der Dichtbund 24c liegt flächig an einer Innenstirnfläche des Verschlussteils 4c an und verschließt dadurch den im Wesentlichen identisch zur Dosiereinrichtung 1 gemäß der Fig. 1 ausgeführten Durchlass 16c, sofern die Membran, wie in der Fig. 9 dargestellt, in der Ruheposition ist.Consistent with the dosing device 1, as is known from FIG. 1, the dosing device 1c shown in FIG. 9 also has an applicator housing 3c which can be screwed onto a medium reservoir, not shown, onto which a closure part 4c is pressed in a form-fitting manner. On the applicator 3c an inner housing part 5c is placed, which forms a pump chamber 7c together with a diaphragm 6c. The diaphragm 6c is essentially formed from a front plate 22c, which has a thick wall thickness, and a bellows region 23c integrally connected thereto. The bellows portion 23c has a thin wall thickness and has a substantially V-shaped cross section. The bellows region 23c is adjoined by a transition region 24c, which is embodied essentially as a planar ring and which is formed in one piece with a slightly conically shaped, circumferential lip section 13c. The bellows region 23c has two helical, offset by 180 ° grooves, which are arranged in the manner of a two-start screw thread and thereby ensure the particularly advantageous flexibility of the bellows region 23c. The provided with a greater wall thickness face plate 22c has a radially au-βen lying, circumferential sealing collar 24c. The sealing collar 24c lies flat against an inner end face of the closure part 4c and thereby closes the passage 16c, which is essentially identical to the dosing device 1 according to FIG. 1, provided the diaphragm is in the rest position, as shown in FIG.

In Abweichung zur Dosiervorrichtung 1 gemäß der Fig. 1 ist bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 9 ein als Kugelrückschlagventil ausgeführtes Einlassventil 8c vorgesehen, wobei die nicht näher bezeichnete Ventilkugel in einem durch drei zirkular angeordnete Haltenocken in einem Öffnungshub begrenzt wird. In der in Fig. 9 dargestellten Ruheposition liegt die Ventilkugel in einem im Wesentlichen konischen Ventilsitz abdichtend auf. Übereinstimmend mit der aus Fig. 1 bekannten Dosiervorrichtung sind ein Strömungsweg 17c sowie eine Austragöffnung 18c vorgesehen. Die Austragöffnung 18c ist für eine Ableitung des in der Pumpkammer 7c eingeschlossenen und bei Betätigung der Membran mit Druck beaufschlagbaren Mediums vorgesehen und ist als Austragöffnung für hochviskose, insbesondere gelartige Medien ausgeführt.In a departure from the metering device 1 according to FIG. 1, in the embodiment according to FIG. 9, an inlet valve 8 c designed as a ball check valve is provided, the valve ball not designated in more detail is limited in a three circularly arranged retaining cam in an opening stroke. In the rest position shown in Fig. 9, the valve ball is sealingly in a substantially conical valve seat. Consistent with the known from Fig. 1 metering device, a flow path 17c and a discharge port 18c are provided. The discharge opening 18c is provided for a discharge of the medium enclosed in the pumping chamber 7c and pressurizable upon actuation of the membrane and is designed as a discharge opening for highly viscous, in particular gelatinous media.

Die in der Fig. 10 dargestellte Dosiervorrichtung 1 d unterscheidet sich von der Dosiervorrichtung 1 c gemäß der Fig. 9 lediglich durch eine andere Anbringung der Membran 6c auf dem inneren Gehäuseteil 5c. Außerdem ist ein anderes Verschlussteil 4c vorgesehen, das mit einer Sprühdüse 18c für den Austrag von niedrigviskosen, insbesondere wässrigen Medien ausgestattet ist. In der Darstellung der Fig. 10 kommt zur Geltung, dass die Membran 6c zwei unterschiedlich geformte Lippenabschnitte aufweist, von denen ein erster Lippenabschnitt 13.1 kürzer ausgeführt ist als ein zweiter Lippenabschnitt 13.2. Dadurch ergeben sich in Verbindung mit dem inneren Gehäuseteil 5d unterschiedliche Ventilcharakteristika. Dabei ist der kürzere Lippenabschnitt 13.1 für einen höheren Druckaufbau in der Pumpkammer 7c vorgesehen und daher insbesondere für niedrigviskose, wässrige Medien geeignet, die fein vernebelt ausgetragen werden sollen. Demgegenüber ist der längere Lippenabschnitt 13.2 für ein Öffnen des Auslassventils bereits bei geringerem Druck ausgebildet und daher insbesondere für hochviskose Medien, insbesondere Gels geeignet.The dosing device 1 d shown in FIG. 10 differs from the dosing device 1 c according to FIG. 9 only by a different attachment of the diaphragm 6 c on the inner housing part 5 c. In addition, another closure part 4c is provided, which is equipped with a spray nozzle 18c for the discharge of low-viscosity, in particular aqueous media. In the representation of FIG. 10, it becomes clear that the membrane 6c has two differently shaped lip sections, of which a first lip section 13.1 is made shorter than a second lip section 13.2. This results in connection with the inner housing part 5d different valve characteristics. In this case, the shorter lip portion 13.1 is provided for a higher pressure build-up in the pumping chamber 7c and therefore particularly suitable for low-viscosity, aqueous media which are to be discharged finely atomized. In contrast, the longer lip portion 13.2 is already formed at a lower pressure for opening the outlet valve and therefore particularly suitable for highly viscous media, especially gels.

Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform ist das Verschlussteil 4d mit einer Sprühdüse 18d für niedrigviskose Medien ausgestattet. Entsprechend ist die Membran 6c derart auf dem inneren Gehäuseteil 5c montiert, dass das Sprühventil durch das innere Gehäuseteil 5c und den kurzen Lippenabschnitt 13.1 gebildet wird. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Dosiervorrichtung, die insbesondere für hochviskose Medien wie Gels geeignet ist, steht der innere Gehäuseteil mit dem längeren Lippenabschnitt in Wirkverbindung und bildet das Sprühventil. Bei den Membranen 6c und 6d, wie sie in den Fig. 9 und 10 dargestellt sind, ist an einer dem inneren Gehäuseteil 5c bzw. 5d zugewandten Stirnfläche des Übergangsbereichs 26c eine zumindest abschnittsweise umlaufende Entlastungsnut 25c bzw. 25d vorgesehen, die für eine mechanische Entkopplung zwischen dem Balgbereich 23c bzw. 23d und den Lippenabschnitten 13c bzw. 13.1 und 13.2 vorgesehen ist.In the embodiment shown in Fig. 10, the closure member 4d is provided with a spray nozzle 18d for low-viscosity media. Accordingly, the diaphragm 6c is mounted on the inner housing part 5c such that the spray valve passes through the inner housing part 5c and the short lip portion 13.1 is formed. In one embodiment, not shown, of the metering device, which is particularly suitable for highly viscous media such as gels, the inner housing part is in operative connection with the longer lip portion and forms the spray valve. In the membranes 6c and 6d, as shown in FIGS. 9 and 10, an at least partially circumferential relief groove 25c or 25d is provided on an inner housing part 5c or 5d facing end face of the transition region 26c, which is for a mechanical decoupling is provided between the bellows portion 23c and 23d and the lip portions 13c and 13.1 and 13.2.

Für eine Betätigung der Dosiervorrichtungen 1 c bzw. 1 d, von denen nachfolgend exemplarisch nur auf die Ausführungsform gemäß der Fig. 9 Bezug genommen wird, muss ein Benutzer eine Bedienkraft auf die Betätigungsfläche 12c ausüben. Durch die Betätigungskraft wird das in der Pumpkammer 7c eingeschlossene Medium unter Druck gesetzt. Bei Erreichen eines ausreichenden Druckniveaus wird der Lippenabschnitt 13c aus der in Fig. 9 dargestellten Ruheposition in eine Öffnungsposition ausgelenkt, so dass das Medium entlang des Strömungsweges 17c und an dem Lippenabschnitt 13c vorbei in die Austragöffnung 18c und von dort aus in die Umgebung abströmen kann. Durch das Abströmen des Mediums verringert sich das in der Pumpkammer 7c eingeschlossene Volumen und es erfolgt eine elastische Deformation der Membran 6c. Die Membran 6c kommt bei weiterem Aufbringen der Betätigungskraft und dem damit verbundenen Mediumaustrag mit der Stirnplatte 22c auf dem inneren Gehäuseteil 5c zu liegen. In dieser Situation hat sich auch der Dichtbund 24c von der inneren Stirnseite des Verschlussteils 4c entfernt und öffnet somit den Durchlass 16c zum nicht dargestellten Mediumspeicher. Mit dem Auftreffen der Stirnplatte 22c auf dem inneren Gehäuseteil 5c endet der Austragvorgang und der Benutzer reduziert die Betätigungskraft auf die Membran 6c. Damit kann ein Rückhub der Membran 6c und eine Neubefüllung der Pumpkammer 7c mit Medium aus dem Mediumspeicher beginnen.For an actuation of the metering devices 1 c and 1 d, of which reference is made below by way of example only to the embodiment according to FIG. 9, a user must exert an operating force on the actuating surface 12 c. By the actuating force, the medium enclosed in the pumping chamber 7c is pressurized. Upon reaching a sufficient pressure level of the lip portion 13c is deflected from the rest position shown in Fig. 9 in an open position, so that the medium along the flow path 17c and the lip portion 13c over into the discharge port 18c and from there into the environment can flow. As a result of the outflow of the medium, the volume enclosed in the pumping chamber 7c is reduced and an elastic deformation of the membrane 6c takes place. The membrane 6c comes to lie on further application of the actuating force and the associated medium discharge with the end plate 22c on the inner housing part 5c. In this situation, the sealing collar 24c has also moved away from the inner end face of the closure part 4c and thus opens the passage 16c to the medium store (not shown). With the impact of the end plate 22c on the inner housing part 5c of the discharge ends and the user reduces the operating force on the diaphragm 6c. This can be a return stroke of Membrane 6c and refilling the pumping chamber 7c begin with medium from the medium storage.

Da die Membran 6c in der Art einer mehrgängigen Wendelfeder ausgeführt ist, hat sie die Tendenz, sich wieder in die Ausgangslage gemäß Fig. 9 zurück zu deformieren. Durch die Rückdeformation entsteht in der Pumpkammer 7c ein Unterdruck. Der Unterdruck bewirkt ein Öffnen des Einlassventils 8c und damit ein Nachströmen von Medium aus dem nicht dargestellten Mediumspeicher, da der Lippenabschnitt 13c den Strömungsweg 17c abdichtet und damit ein Einströmen von Umgebungsluft in die Pumpkammer 7c verhindert. Währenddessen kann durch den geöffneten Durchlass 16c Umgebungsluft in den Mediumbehälter nachströmen und dort für einen Druckausgleich sorgen. Sobald der Dichtbund 24c wieder in Anlage mit der Innenfläche des Verschlussteils 4c kommt und somit eine weitere Bewegung der Stirnplatte 21 c verhindert, wird der Durchlass 16c verschlossen und der Rückhub ist durch die Neubefüllung der Pumpkammer 7c abgeschlossenSince the membrane 6c is designed in the manner of a multi-turn coil spring, it has a tendency to deform back to the initial position shown in FIG. 9 back. The back deformation results in a negative pressure in the pumping chamber 7c. The negative pressure causes an opening of the inlet valve 8c and thus a subsequent flow of medium from the medium storage, not shown, since the lip portion 13c seals the flow path 17c and thus prevents an inflow of ambient air into the pumping chamber 7c. In the meantime, ambient air can flow into the medium container through the opened passage 16c and ensure pressure equalization there. Once the sealing collar 24c again comes into contact with the inner surface of the closure part 4c and thus prevents further movement of the end plate 21c, the passage 16c is closed and the return stroke is completed by the refilling of the pumping chamber 7c

Gemäß der Fig.11 sind an dem Applikatorgehäuse 5c zwei Dichtrippen 27c vorgesehen, die sich in axialer Richtung an der konischen Außenfläche des Applikatorgehäuses 5c erstrecken und von dort aus auf den ebenen, ringförmigen Bereich des Applikatorgehäuses 5c weitergeführt sind. Die Dichtrippen 27c erfüllen die Aufgabe, den zwischen Applikatorgehäuse 5c und Membran ausgebildeten Ringspalt, der über den Strömungsweg mit Medium beaufschlagt werden kann, von einem davon abgewandten Ringspaltabschnitt abzutrennen. Darüber hinaus dichten die Dichtrippen 27c die Membran auch stirnseitig ab. Damit wird ein Eindringen von Medium vor, während und nach dem Austragvorgang in den Ringspaltabschnitt, der benachbart zum Belüftungskanal angeordnet ist, verhindert. Die Dichtrippen weiten die als konisch umlaufende Schürze geformten Lippenabschnitte lokal derartig auf, dass es zu einem Presssitz zwischen Applikatorgehäuse 5c und der Membran kommt, wodurch die gewünschte Dichtwirkung erzielt wird. Damit kann verhindert werden, dass sich Medium im Belüftungskanal ansammelt und gegebenenfalls zu einer Kontamination der in den Mediumspeicher einströmenden Umgebungsluft führt. An dem Applikatorgehäuse 5c ist eine Codierfläche 28c vorgesehen, die für einen lagerichtigen Einbau des Applikatorgehäuses 5c in das Verschlussteil 4c vorgesehen ist, so dass eine falsche Montage nahezu ausgeschlossen ist. Die Verwendung des in Fig. 11 beschriebenen Applikatorgehäuses 5c ist nicht auf die Ausführungsform der Fig. 9 beschränkt, sondern ist für alle vorstehend beschriebenen Dosiervorrichtungen einsetzbar.According to FIG. 11, two sealing ribs 27c are provided on the applicator housing 5c, which extend in the axial direction on the conical outer surface of the applicator housing 5c and are continued from there onto the flat, annular region of the applicator housing 5c. The sealing ribs 27c fulfill the task of separating the annular gap formed between the applicator housing 5c and the membrane, which can be acted upon by the medium via the flow path, from an annular gap section facing away from it. In addition, the sealing ribs 27c seal the membrane from the front side. This prevents ingress of medium before, during and after the discharge process into the annular gap section, which is arranged adjacent to the ventilation channel. The sealing ribs locally widen the lip sections formed as a conically encircling skirt in such a way that an interference fit occurs between the applicator housing 5 c and the membrane, as a result of which the desired sealing effect is achieved. This can be prevented that medium accumulates in the ventilation duct and possibly leads to contamination of the ambient air flowing into the medium reservoir. An encoding surface 28c is provided on the applicator housing 5c, which is provided for a correct installation of the applicator housing 5c in the closure part 4c, so that an incorrect installation is almost impossible. The use of the applicator housing 5c described in FIG. 11 is not limited to the embodiment of FIG. 9, but can be used for all the metering devices described above.

Claims

Manually actuatable metering device for a medium with an applicator housing, which has at least one discharge opening for discharging the medium, with a pumping device having a pumping chamber arranged in the applicator housing, and with an elastically flexible membrane which forms a wall section of the pumping chamber and in the applicator housing is arranged so as to be elastically movable for changing a chamber volume of the pumping chamber, and an actuating surface for a manual pumping movement is assigned to the outside, which faces away from the pumping chamber,
characterized in that
the applicator housing (3, 3c, 3d, 4, 4a, 4b, 4c, 4d, 5, 5c, 5d) has a flow path (17, 17a, 17b, 17c, 17d) from the pumping chamber (7, 7c, 7d) to the discharge opening (18, 18a, 18b, 18c, 18d), and that the diaphragm (6, 6c, 6d) forms an outlet valve of the pumping chamber.

Dosing device according to claim 1, characterized in that the applicator housing has a ventilation channel (16, 16c, 19) leading to a medium reservoir (2), and in that the diaphragm has a ventilation valve (14, 14c, 14d, 15, 15c, 15d) for the Ventilation channel forms.

Dosing device according to claim 1 or 2, characterized in that the applicator housing is provided with a spray nozzle (18, 18b, 18d) as a discharge opening.

Dosing device according to claim 1 or 2, characterized in that the applicator housing is provided with a discharge opening (18a, 18c) designed for a highly viscous medium.

Dosing device according to claim 1, characterized in that the actuating surface (12, 12c, 12d) of the membrane is arranged in a recess of the applicator and is aligned in the unloaded resting state, in particular flush with an outer contour of the applicator.

Dosing device according to claim 1, characterized in that the membrane is made of an elastomeric material as a one-piece, bell-shaped or dome-shaped component.

Dosing device according to claim 1, characterized in that the applicator is designed in several parts, and that the membrane is coaxially clamped between an inner part (5, 5c, 5d) and an outer part (4, 4a, 4c, 4d) of the applicator.

Dosing device according to claim 5, characterized in that the actuating surface of the membrane is provided on the outside of a Einspannbereiches of the membrane in the applicator housing and the outlet valve forming lip portion (13) within the Einspannbereiches, and that the clamping region of the membrane is designed in particular as a solid-body joint.

Dosing device according to claim 5, characterized in that provided in the region of the recess of the Applikatorgehäuses sealing portion (14, 14c, 14d) of the membrane is provided as a vent valve for the ventilation path, which closes this in the unloaded state of the membrane and in manually deformed state of the membrane releases.

Dosing device according to claim 1, characterized in that the membrane (6c, 6d) is made in one piece from an elastomeric material and a bellows portion (23c, 23d), on which at least one circumferential or helical groove is formed.

Dosing device according to claim 10, characterized in that the membrane in a preferably annular transition region (26c, 26d) between the bellows region and a lip portion (13c) has at least one, at least partially circumferential groove for a movement decoupling between bellows region and lip portion.

Dosing device according to claim 1 or claim 10, characterized in that on the membrane (6, 6a, 6b, 6c, 6d) at least two lip portions (13.1, 13.2) are provided which have different geometries.

Dosing device according to claim 1 or claim 10, characterized in that at least one sealing element (27c) is provided on the applicator housing (5, 5a, 5b, 5c, 5d) for separating an annular gap section provided for the medium guide to a medium-free annular gap section.