EP2613888A1 - Dosiervorrichtung - Google Patents

Dosiervorrichtung

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EP2613888A1
EP2613888A1 EP11757180.2A EP11757180A EP2613888A1 EP 2613888 A1 EP2613888 A1 EP 2613888A1 EP 11757180 A EP11757180 A EP 11757180A EP 2613888 A1 EP2613888 A1 EP 2613888A1
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EP
European Patent Office
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dosing device
dosing
valve
ball
opening
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EP11757180.2A
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EP2613888B1 (de
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Hyeck Hee Lee
Frank Holzer
Ute Steinfeld
Markus Mahler
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F Holzer GmbH
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F Holzer GmbH
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Publication date
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Priority to PL11757180T priority patent/PL2613888T3/pl
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    • B05B11/1001—Piston pumps
    • B05B11/1016—Piston pumps the outlet valve having a valve seat located downstream a movable valve element controlled by a pressure actuated controlling element

Definitions

  • the invention relates to a metering device for the metered delivery of a fluid, in which a Vorratsbe- container is connected to a dosing, wherein in
  • a spindle Dosing a spindle is guided, which has a passage for the fluid to be transported.
  • Metering devices for metered delivery of a fluid are well known in the art.
  • EP 0 473 892 A2 describes a fluid delivery device for a germ-free fluid, in which a reservoir is connected to an actuating button and a piston-cylinder system is provided for transporting the fluid.
  • a fluid delivery device for a germ-free fluid
  • a tightness of such a fluid delivery device is particularly important to realize a sterile system for sensitive fluids.
  • have the ⁇ -like fluid delivery devices having a piston-cylinder system has the disadvantage that to beför--promoting amount is not always precisely determined.
  • such fluid delivery devices, as described in EP 0 473 892 A2 have difficulties when eye drops are to be used as a germ-free fluid.
  • oligodynamic effect it is important that a so-called "oligodynamic effect" be exploited.
  • the realization of such an oligodynamic effect is also not easy in piston-cylinder systems, on the basis of which it is the object of the present invention to propose a metering device in which on the one hand a high tightness is achieved so that a sterile administration of the fluid is possible and that furthermore an oligodynamic effect can be realized with this system.
  • a metering device according to claim 1 is thus proposed, in which a storage container with a
  • Dosing head is connected, wherein in the dosing head, a spindle is guided, which has a passage channel which connects the outlet and the inlet valve. Due to the inventive design of a spin ⁇ delsystems instead of a piston-cylinder system, it has now surprisingly been found that thereby an extremely high density of the system can be achieved. As a result, a germ-free and safe dosing of fluids is possible.
  • the embodiment according to the invention also has the advantage that the exhaust valve can be designed in a variety of ways by the design described above, so that uazB can also be used a ball valve.
  • a ball valve When using a ball valve has the advantage that this can be formed, for example, as a silver-coated metal ball, so that thus an oligodynamic effect can be exercised.
  • Another advantage of the metering device according to the invention is that a safe, even from the volume accurate metering of the administered
  • the metering device according to the invention thus offers a high degree of sterility and operational safety through the novel spindle system.
  • the metering device is constructed so that the spindle is guided in the dosing head and the pump housing, wherein the spindle is designed as a cylindrical member having a central bore, which then forms the passageway.
  • the advantage of such a construction is that it allows an optimal connection between the outlet and the inlet valve can be made.
  • the passageway is preferably constructed such that it is widened in the direction of the inlet valve. This ensures that in conjunction with the inlet valve, the fluid to be sucked can be optimally transported into the passage.
  • Another essential Element of the device according to the invention is as ⁇ rin that is then dimensioned for the spindle of the passage channel in the direction of the exhaust valve so that the exhaust valve can engage one into the passage channel.
  • the through-channel is thus dimensioned on the outlet side and designed such that it then cooperates together with the outlet valve, which can be designed in a variety of ways, in order to achieve optimum tightness.
  • the through-channel should preferably have a small length, so that a small residual volume can be achieved.
  • a bellows or a foil bag be arranged in the reservoir itself, as it is already known in the art, e.g. a bellows or a foil bag be arranged The bellows and the inner or foil bag ben ben due to their own material thickness back to their original position, creating a suction force that allows a further improved sealing.
  • the storage container is preferably a cylindrical container and the opening is arranged in a tapered region, which is designed as a neck.
  • this embodiment of the reservoir is preferred.
  • the formation of the neck is favorable in such a way that a latching connection can then be arranged on the outside of the neck for connecting the dosing head to the pump housing. In this embodiment, thus connects the
  • the dosing head is preferably a spring or a bellows, preferably with integrated sealing function, between the inner side of the dosing and the snap-on ⁇ ordered.
  • springs in this case preferably springs made of metal can be used.
  • the latching connection is connected via a first seal to the opening of the storage container. This first seal is preferably arranged on the front side of the neck and can thus be used to seal the
  • Snap-in connection with the pump housing serve.
  • a further improvement can also be achieved ⁇ who, if a second seal, between the snap-in connection and the spindle inside the pump housing is provided. The spindle is then passed through this seal.
  • the inlet valve which is arranged on the pump housing in the direction of the container in the interior, in the form of a known per se in the prior art ball valve or as an inlet valve KunststoffStoffven- til is used.
  • the ball valve is constructed, as is well known in the art, i. a ball is arranged in a valve seat and is conveyed by the different pressure conditions so that the inlet opening is closed or open. If a ball valve is used, it can be constructed so that it consists of two circular segments and the inner circular segment by operating the spindle of the
  • Circular level is lifted out. This allows an opening NEN and in the opposite case, a closing be ⁇ works.
  • the exhaust valve may be formed in the form of a ball valve.
  • the valve seat is then formed in the spindle itself.
  • the ball and the spring, which cooperate, are arranged in the metering device at the appropriate location and then act with the
  • the exhaust valve to decor with dark ⁇ th, there is in such a way that instead of a ball valve, a bellows or a piston is provided.
  • bellows-like springs which together with a plastic cone form the outlet valve may be provided.
  • the outlet valve can also be formed by a specially designed cone, in which case the cone itself has an outlet opening. This cone then acts again as a valve known with a ball and a spring together.
  • the balls which are provided in the valves, be coated with silver. Also ceramic balls, steel balls, glass balls or silver-copper balls can be used.
  • metal springs or plastic-coated metal springs or plastic springs can be used.
  • a folding bellows or a plastic or a foil bag to be provided for storing the fluid can also have a drag piston in how to per se from the prior art known. It is also preferred in the metering device according to the invention when the bellows has at least one fold a contact device which is in contact with the inside of the reservoir. In this way it can be achieved that with the contact device an optimal sliding of the bellows is ensured via the contact device with the inside of the reservoir.
  • the dosing head itself can also be selected from the abovementioned materials, in which case an additional additive, in this case preferably silver, is additionally used. This additive is then actuated, i. Upon passage of the fluid through the outlet opening come in contact with silver, so that an oligodynamic effect can be realized.
  • an additional additive in this case preferably silver
  • the metering device according to the invention can be used in particular for liquid or semi-solid contents, such as gels, ointments or creams.
  • the metering device according to the invention is described in more detail by the following figures 1 to 6.
  • FIG. 1 shows a first variant of a metering device according to the invention with a bellows.
  • FIG. 2 shows a second variant of a metering device according to the invention with an inner bag.
  • Figure 3 shows a third variant of a metering device according to the invention with two ball valves and inner bags.
  • FIG. 4 shows a fourth variant of a metering device according to the invention.
  • FIG. 5 shows variants of an outlet valve according to the invention.
  • FIG. 6 shows a further variant of an outlet valve according to the invention.
  • FIG. 7 shows further variants of an exhaust valve according to the invention.
  • FIG. 8 shows a further embodiment with a bellows in the dosing head and a valve piston in the outlet valve.
  • FIG. 1 shows a metering device 1 which has a storage container 2 with a bottom 3.
  • a bellows 11 is arranged in Vor ⁇ storage container 2.
  • an opening 4 is arranged, in which a dosing head 5 is inserted.
  • the dosing head has a pump housing 6, an inlet valve 7 projecting into the reservoir 2 and an outlet valve 9.
  • the inlet valve 7 is connected to the outlet valve 9 via a passage 10 arranged in a spindle 8.
  • the outlet valve 9 is also shown in an enlarged view, wherein the dosing 5 has an opening 16 and the dosing head inside a ball 17 is arranged, which serves with the aid of a spring 18 to close the through-channel 10.
  • the closing mechanism of the inlet valve 7 in the form of a plastic valve is shown schematically in an enlarged view.
  • the dosing head 5 is connected via a latching connection 12 with the reservoir 2, in which case a seal via a first seal 14 and a second seal 15, which is arranged between the spindle 8 and the latching connection 12, takes place.
  • the dosing 5 stands on a spring 13 which between the inside of the dosing 5 and the
  • the spindle 8 moves in the direction of the reservoir 2 and generates an increased internal pressure in the interior of the pump housing 6. Due to the increased internal pressure closes the inlet valve 7, while the outlet ⁇ valve 9 closes by the ball 17 is pressed due to the internal pressure against the spring 18. This allows the solution to escape from the opening 16.
  • FIG. 2 shows a dosing device 1 comparable to FIG. bellows an inner bag 40 in the reservoir 2 on ⁇ has.
  • the spindle moves 8 in the direction of the reservoir 2 and generates an increased internal pressure in the interior of the pump housing 6. Due to the increased internal pressure closes the inlet valve 7, while the exhaust valve 9 closes by the ball 17 due the internal pressure against the spring 18 is pressed. This allows the solution to escape from the opening 16.
  • FIG. 3 shows a metering device according to the invention which has an inner bag 30 analogous to FIG.
  • An additional difference of this metering device is that instead of a plastic valve as the inlet valve 7, a ball valve with metallic ball is used.
  • the spindle 8 moves in the direction of the reservoir 2 and generates an increased internal pressure in the interior of the pump housing 6. Due to the increased internal pressure, the inlet valve 7 closes by the ball 20 is pressed down due to the internal pressure, while the exhaust valve 9 closes by the ball 17 is pressed against the spring 18 due to the internal pressure. This allows the solution to escape from the opening 16.
  • FIG. 4 shows a metering device 1 comparable to FIG. 1, which has a cone 23 in the outlet valve 9 in addition to a spring 26.
  • a cone 23 with an outlet opening is movably mounted between the ball 17 and the spring 26 and forms the upper area of the outlet valve 9.
  • the cone 23 is pressed down tightly onto the ball 17 and the ball 17 is pushed downwards Outlet opening 24 of the spindle channel pressed.
  • the cone is then designed flat below to exert the closest possible contact with the valve closure.
  • FIG. 5 shows various embodiments for the outlet valve 9.
  • Figure 5a shows a variant in which instead of a ball, a bellows 27 is provided.
  • This bellows is pushed upwards when the internal pressure is present, while during the relaxation, ie the reduction of the internal pressure in the interior, the bellows are pushed in the direction of the outlet opening 24 of the spindle housing. nals moves and this tightly closes.
  • Figure 5b shows a variant in which a bellows 28 is provided with a tapered tip 29. Here moves the tapered
  • Figure 5c shows a variant with a spring 30 which is provided in the direction of the outlet opening with a plastic cone ⁇ 31st
  • the plastic cone 31 moves in the direction of the outlet opening 24 of the spindle channel during relaxation, settles on the latter and thus closes the outlet opening 24.
  • Figure 6 shows another embodiment for the exhaust valve 9.
  • a bellows 19 can be used to operate the restoring force for the ball 17 to be ⁇ .
  • FIG. 7 shows further variants for the outlet valve 9.
  • FIG. 7a shows a variant with a ball 17, a cone 23 and a spring 26.
  • a lateral outlet channel 32 is arranged, via which the solution can exit.
  • Figure 7b shows a variant with a one-piece plastic cone 23 and a spring 26. Again, a lateral outlet channel 32 is arranged.
  • Figure 7c shows a variant with a one-piece Plastic cone 23 and a spring 26. A Entwei ⁇ chen the liquid side of the cone 23 is not carried out here, since an outlet opening 25 in the cone 23 is present.
  • FIG. 8 shows a further embodiment of the metering device according to the invention.
  • the complete dosing device with the dosing head 5 and the storage container 2 is shown again.
  • An essential element of this embodiment is that in the dosing head a bellows 41 between the inside of the dosing head 5 and the snap connection 12 is arranged.
  • the embodiment according to FIG. 8a provides a one-piece elastic bellows 41 which additionally has an integrated sealing function on both sides.
  • the elastic bellows 41 is connected to sealing elements 43, which then allow an optimal sealing of the bellows in the direction of the inside of the dosing.
  • the further structure corresponds to that, as has been described in detail in the preceding figures.
  • the dosing head 5 has, as a further alternative, a modification with respect to the outlet valve 9.
  • the outlet valve 9 is now constructed in a modification of the embodiment already described so that instead of the ball, a valve piston 40 is provided.
  • the valve piston 40 is designed so that it has a semicircular bulge on its side facing the opening side, so that the valve opening 45 can be closed.
  • a further advantage of the embodiment according to FIG. 8b is that a lateral valve opening 42 can also be provided, through which the fluid to be transported is then conveyed in the direction of the outlet.
  • the bellows 41 is formed as an elastic bellows and by its inte ⁇ te sealing function allows optimal operation of the metering device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zur dosierten Abgabe eines Fluids, bei der ein Vorratsbehälter mit einem Dosierkopf verbunden ist, wobei im Dosierkopf eine Spindel geführt ist, die einen Durchgangskanal für das zu transportierende Fluid aufweist.

Description

Dosier orrichtung
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zur dosierten Abgabe eines Fluids, bei der ein Vorratsbe- hälter mit einem Dosierkopf verbunden ist, wobei im
Dosierkopf eine Spindel geführt ist, die einen Durchgangskanal für das zu transportierende Fluid aufweist . Dosiervorrichtungen zur dosierten Abgabe eines Fluids sind im Stand der Technik zahlreich bekannt.
So wird z.B. in der EP 0 473 892 A2 eine Fluidabgabe- einrichtung für ein keimfreies Fluid beschrieben, bei der ein Vorratsbehälter mit einem Betätigungsknopf verbunden ist und zum Transport des Fluids ein Kolbenzylindersystem vorgesehen ist. Bei derartigen Fluidabgabeeinrichtungen ist es dabei problematisch, eine hinreichende Dichtigkeit zu erreichen. Eine Dichtigkeit einer derartigen Fluidabgabeeinrichtung ist insbesondere wichtig, um für empfindliche Fluide ein steriles System zu realisieren. Auch weisen der¬ artige Fluidabgabeeinrichtungen mit einem Kolben- Zylindersystem den Nachteil auf, dass die zu beför- dernde Menge nicht immer exakt bestimmbar ist. Auch weisen derartige Fluidabgabeeinrichtungen, wie sie in der EP 0 473 892 A2 beschrieben sind, Schwierigkeiten auf, wenn als keimfreies Fluid Augentropfen verwendet werden sollen. Für diesen Anwendungsfall ist es näm- lieh wichtig, dass ein sog. „oligodynamischer Effekt" ausgenutzt wird. Die Realisierung eines derartigen oligodynamischen Effektes ist ebenfalls bei Kolben- Zylindersystemen nicht einfach. Ausgehend hiervon ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosiervorrichtung vorzuschlagen, bei der zum einen eine hohe Dichtigkeit erreicht wird, so dass eine sterile Verabreichung des Fluids möglich ist und dass weiterhin mit diesem Sys- tem ein oligodynamischer Effekt realisiert werden kann .
Diese Aufgabe wird durch eine Dosiervorrichtung mit einer Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 ge- löst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.
Erfindungsgemäß wird somit eine Dosiervorrichtung nach Patentanspruch 1 vorgeschlagen, bei der im Be- triebszustand ein Vorratsbehälter mit einem
Dosierkopf verbunden ist, wobei im Dosierkopf eine Spindel geführt ist, die einen Durchlasskanal aufweist, der das Auslass- und das Einlassventil verbindet . Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Spin¬ delsystems statt eines Kolben-Zylindersystems hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass dadurch eine extrem hohe Dichtigkeit des Systems erreicht werden kann. Dadurch ist ein keimfreies und sicheres Dosieren von Fluiden möglich. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat weiterhin den Vorteil, dass durch die vorstehend beschriebene Bauweise das Auslassventil in vielfältiger Weise gestaltet werden kann, so dass u.a. z.B. auch ein Kugelventil verwendet werden kann. Bei Verwendung eines Kugelventils ist der Vorteil verbunden, dass dieses z.B. als silberbeschichtete Metallkugel ausgebildet sein kann, so dass damit ein oligodynamischer Effekt ausgeübt werden kann. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung besteht darin, dass ein sicheres, auch vom Volumen her genaues Dosieren des zu verabreichenden
Fluids realisierbar ist. Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung bietet somit ein hohes Maß an Keimfreiheit und Betriebssicherheit durch das neuartige Spindelsystem .
Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung dabei so aufgebaut, dass die Spindel im Dosierkopf und Pumpengehäuse geführt ist, wobei die Spindel die als zylindrisches Bauteil ausgeführt ist, eine zentrale Bohrung aufweist, die dann den Durchgangskanal bildet. Der Vorteil einer derartigen Konstruktion besteht darin, dass dadurch eine optimale Verbindung zwischen dem Auslass und dem Einlassventil hergestellt werden kann. Bevorzugt ist dabei dann der Durchgangskanal so aufgebaut, dass er in Richtung des Einlassventils aufgeweitet ist. Dadurch wird erreicht, dass im Zusammenspiel mit dem Einlassventil das einzusaugende Fluid optimal in den Durchgangskanal befördert werden kann. Ein weiteres wesentliches Element der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht da¬ rin, dass bei der Spindel der Durchgangskanal dann in Richtung des Auslassventils so dimensioniert ist, dass das Auslassventil in den Durchgangskanal ein- greifen kann. Der Durchgangskanal ist somit auslass- seitig so dimensioniert und ausgebildet, dass er dann zusammen mit dem Auslassventil, das in vielfältiger Weise ausgestaltet werden kann, zusammenwirkt, um eine optimale Dichtigkeit zu erreichen. Der Durchgangs- kanal sollte dabei vorzugsweise eine geringe Länge aufweisen, damit ein geringes Restvolumen erreicht werden kann.
Bei der Dosiervorrichtung nach der Erfindung kann selbstverständlich im Vorratsbehälter selbst, wie es bereits im Stand der Technik schon bekannt ist, z.B. ein Faltenbalg oder ein Folienbeutel angeordnet sein Der Faltenbalg und der Innen- bzw. Folienbeutel stre ben aufgrund der eigenen Materialstärke in ihre Ursprungsposition zurück, wodurch eine Absaugkraft erzeugt, die eine weiter verbesserte Abdichtung ermöglicht.
Bevorzugt ist dabei der Vorratsbehälter ein zylindri- scher Behälter und die Öffnung ist in einem verjüngten Bereich, der als Hals ausgebildet ist, angeordnet. Insbesondere diese Ausführungsform des Vorratsbehälters ist bevorzugt. Die Ausbildung des Halses ist in der Weise günstig, dass dann am Hals außensei- tig zur Verbindung des Dosierkopfes mit dem Pumpengehäuse eine Einrastverbindung angeordnet sein kann. Bei dieser Ausführungsform verbindet somit die
Einrastverbindung den Vorratsbehälter mit dem Pumpengehäuse und dem Dosierkopf. Im Dosierkopf ist dabei bevorzugt eine Feder oder ein Faltenbalg, bevorzugt mit integrierter Dichtfunktion, zwischen der Innen- seite des Dosierkopfes und der Einrastverbindung an¬ geordnet. Als Federn können hierbei bevorzugt Federn aus Metall eingesetzt werden. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn zur Verbesserung der Dichtigkeit die Einrastverbindung über eine erste Dichtung mit der Öffnung des Vorratsbehälters verbunden ist. Diese erste Dichtung ist dabei bevorzugterweise an der Stirnseite des Hal- ses angeordnet und kann damit zum Abdichten der
Einrastverbindung mit dem Pumpengehäuse dienen. Eine weitere Verbesserung kann auch dadurch erreicht wer¬ den, wenn eine zweite Dichtung, und zwar zwischen der Einrastverbindung und der Spindel im Inneren des Pum- pengehäuses vorgesehen ist. Die Spindel wird dann durch diese Dichtung hindurchgeführt.
Wie bereits eingangs ausgeführt, besteht ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung da- rin, dass durch das Spindelsystem eine große Variabilität in Bezug auf das Einlass- und Auslassventil möglich ist. So kann z.B. das Einlassventil, das am Pumpengehäuse in Richtung des Behälters im Inneren angeordnet ist, in Form eines an und für sich im Stand der Technik bekannten Kugelventils ausgebildet sein oder aber als Einlassventil wird KunstStoffven- til verwendet. Das Kugelventil ist dabei, wie an und für sich im Stand der Technik bekannt, aufgebaut, d.h. eine Kugel ist in einem Ventilsitz angeordnet und wird durch die unterschiedlichen Druckverhältnisse so befördert, dass die Einlassöffnung geschlossen oder offen ist. Wenn ein Kugelventil verwendet wird, kann es dabei so aufgebaut sein, dass es aus zwei kreisförmigen Segmenten besteht und das innere kreis- förmige Segment durch Betätigen der Spindel aus der
Kreisebene herausgehoben wird. Dadurch kann ein Öff- nen und im umgekehrten Falle auch ein Schließen be¬ werkstelligt werden.
Auch betreffend das Auslassventil sind verschiedene Ausgestaltungen möglich. So kann auch das Auslassventil in Form eines Kugelventils ausgebildet sein. In diesem Falle ist dann der Ventilsitz in der Spindel selbst ausgebildet. Die Kugel und die Feder, die zusammenwirken, sind in der Dosiervorrichtung an der geeigneten Stelle angeordnet und wirken dann mit dem
Ventilsitz zusammen.
Eine andere Möglichkeit, das Auslassventil zu gestal¬ ten, besteht in der Weise, dass statt einer Kugel ein Faltenbalg oder ein Ventilkolben vorgesehen ist. Auch können faltenbalgartige Federn, die mit einem Kunststoffkegel gemeinsam das Auslassventil bilden, vorgesehen sein. Letztlich kann das Auslassventil auch durch einen speziell ausgebildeten Konus gebildet sein, wobei dann der Konus selbst eine Auslassöffnung aufweist. Dieser Konus wirkt dann wieder wie bei einem Ventil bekannt mit einer Kugel und einer Feder zusammen . Zur Realisierung eines oligodynamischen Effektes können selbstverständlich die Kugeln, die in den Ventilen vorgesehen sind, mit Silber beschichtet sein. Auch können Keramikkugeln, Stahlkugeln, Glaskugeln oder Silber-Kupfer-Kugeln eingesetzt werden. Bei den Federn, die in Wirkverbindung mit den Kugeln stehen, können Metallfedern oder auch mit Kunststoff beschichtete Metallfedern oder auch Kunststofffedern eingesetzt werden.
Bei der Dosiervorrichtung nach der Erfindung kann, wie bereits eingangs schon beschrieben, ein Falten- balg oder ein Kunststoff- oder ein Folienbeutel zur Bevorratung des Fluids vorgesehen sein. Der Falten¬ balg kann dabei, wie an und für sich aus dem Stand der Technik bekannt, auch noch einen Schleppkolben aufweisen. Auch ist es bei der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung bevorzugt, wenn der Faltenbalg an mindestens einer Falte eine Kontaktvorrichtung aufweist, die mit der Innenseite des Vorratsbehälters in Kontakt steht. Hierdurch kann erreicht werden, dass mit der Kontaktvorrichtung ein optimales Gleiten des Faltenbalges über die Kontaktvorrichtung mit der Innenseite des Vorratsbehälters gewährleistet ist.
Ebenso wird dadurch ermöglicht, dass der Faltenbalg bzw. der Innenbeutel seine Ursprungsposition beibehält.
Von der Materialwahl her sind grundsätzlich alle Materialien sowohl für den Faltenbalg als auch für den Folienbeutel einsetzbar, die dem Fachmann bekannt sind. Bevorzugte Materialien sind Polyamid (PA) , Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen (PP), Po lyethylen (PE) und/oder Polyurethan (PU) . Zur Verbes serung des oligodynamischen Effektes kann auch der Dosierkopf selbst aus den vorstehend genannten Materialien ausgewählt sein, wobei dann noch zusätzlich ein Additiv, und zwar hier bevorzugt Silber, mit ein gearbeitet ist. Dieses Additiv wird dann beim Betäti gen, d.h. beim Hindurchtritt des Fluids durch die Auslassöffnung mit Silber in Kontakt kommen, so dass ein oligodynamischer Effekt realisiert werden kann.
Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung kann insbeson dere für flüssige oder halbfeste Inhalte, wie z.B. Gele, Salben oder Cremes, eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung wird durch die nachfolgenden Figuren 1 bis 6 näher beschrieben.
Figur 1 zeigt eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung mit einem Faltenbalg.
Figur 2 zeigt eine zweite Variante einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung mit einem Innenbeutel.
Figur 3 zeigt eine dritte Variante einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung mit zwei Kugel-Ventilen und Innenbeuteln .
Figur 4 zeigt eine vierte Variante einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung.
Figur 5 zeigt erfindungsgemäße Varianten eines Auslassventils .
Figur 6 zeigt eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Auslassventils.
Figur 7 zeigt weitere erfindungsgemäße Varianten eines Auslassventils.
Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem Faltenbalg im Dosierkopf und einem Ventilkolben im Auslassventil .
In Figur 1 ist eine erste erfindungsgemäße
Dosiervorrichtung dargestellt, wobei Figur la die Dosiervorrichtung beim Drücken des Dosierkopfes ' zeigt, während Figur lb die Dosiervorrichtung bei der Rückstellung, d.h. beim Relaxieren zeigt. Figur 1 zeigt eine Dosiervorrichtung 1, die einen Vorratsbehälter 2 mit einem Boden 3 aufweist. Im Vor¬ ratsbehälter 2 ist ein Faltenbalg 11 angeordnet. Auf der dem Boden gegenüber liegenden Seite ist eine Öffnung 4 angeordnet, in die ein Dosierkopf 5 eingesetzt ist. Der Dosierkopf weist dabei ein Pumpengehäuse 6, ein in den Vorratsbehälter 2 hinein ragendes Einlassventil 7 sowie ein Auslassventil 9 auf. Das Einlassventil 7 ist über einen Durchgangskanal 10, der in einer Spindel 8 angeordnet ist, mit dem Auslassventil 9 verbunden.
Das Auslassventil 9 ist zusätzlich in vergrößerter Darstellung abgebildet, wobei der Dosierkopf 5 eine Öffnung 16 aufweist und im Dosierkopfinneren eine Kugel 17 angeordnet ist, die mit Hilfe einer Feder 18 zum Verschluss des Durchgangskanals 10 dient.
Ebenso ist schematisch der Schließmechanismus des Einlassventils 7 in Form eines Kunststoffventils in vergrößerter Darstellung abgebildet.
Der Dosierkopf 5 ist über eine Einrastverbindung 12 mit dem Vorratsbehälter 2 verbunden, wobei hier eine Abdichtung über eine erste Dichtung 14 sowie eine zweite Dichtung 15, die zwischen der Spindel 8 und der Einrastverbindung 12 angeordnet ist, erfolgt. Der Dosierkopf 5 steht dabei über eine Feder 13, die zwischen der Innenseite des Dosierkopfes 5 und der
Einrastverbindung 12 angeordnet ist, mit der
Einrastverbindung 12 in Verbindung.
Beim Drücken des Dosierkopfes 5 bewegt sich die Spindel 8 in Richtung des Vorratsbehälters 2 und erzeugt einen erhöhten Innendruck im Innenraum des Pumpengehäuses 6. Aufgrund des erhöhten Innendrucks schließt sich das Einlassventil 7, während sich das Auslass¬ ventil 9 schließt, indem die Kugel 17 aufgrund des Innendruckes gegen die Feder 18 gepresst wird. Hierdurch kann die Lösung aus der Öffnung 16 entweichen.
Der Vorgang der Relaxation wird in Figur lb dargestellt. Durch das Entweichen der Lösung reduziert sich der Innendruck im Innenraum des Pumpengehäuses 6. In Folge kehrt der Feder 18 in ihren Ausgangszustand zurück und drückt die Kugel 17 nach unten, so dass das Auslassventil 9 geschlossen wird. Da die Spindel 8 sich nach oben bewegt und das Auslassventil 9 geschlossen ist, kommt es zu einer Druckabnahme im Innenraum des Pumpengehäuses 6, wodurch sich das Einlassventil 7 öffnet. Anschließend erfolgt ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Pumpengehäuses 6 und dem Faltenbalg 11. In dem Moment, in dem der Dosierkopf 5 in seine Ausgangsposition zurückkehrt, ist der Innendruck im Bereich des Pumpengehäuses 6 fast ausgeglichen und das Einlassventil 7 ist geschlossen .
Bei Loslassen des Pumpkopfes erfolgt eine Aufwärtsbewegung der Spindel 8. Dadurch entsteht ein Sog im Inneren des Pumpgehäuses 6 und des Durchlasskanals 10. Dieser Sog bewirkt gleichzeitig das Einströmen von Flüssigkeit durch das Einlassventils 7 in das Innere des Pumpengehäuses 6 und des Durchlasskanals 10 und zum anderen das feste Ansaugen des oberen Ventilabschlusses, also der Kugel 17, auf die untere Auslassöffnung 22 des Spindelkanals. Dies hat zur Folge, dass das Einlassventil 7 und das Auslassventil 9 nie gleichzeitig geöffnet sind.
In Figur 2 ist eine zu Figur 1 vergleichbare Dosiervorrichtung 1 dargestellt, die anstelle eines Falten- balgs einen Innenbeutel 40 im Vorratsbehälter 2 auf¬ weist .
Auch hier ist in Figur 2a die Dosiervorrichtung beim Drücken des Dosierkopfes dargestellt, während Figur lb die Dosiervorrichtung bei der Rückstellung, d.h. beim Relaxieren zeigt.
Beim Drücken des Dosierkopfes 5 bewegt sich die Spin- del 8 in Richtung des Vorratsbehälters 2 und erzeugt einen erhöhten Innendruck im Innenraum des Pumpengehäuses 6. Aufgrund des erhöhten Innendrucks schließt sich das Einlassventil 7, während sich das Auslassventil 9 schließt, indem die Kugel 17 aufgrund des Innendruckes gegen die Feder 18 gepresst wird. Hierdurch kann die Lösung aus der Öffnung 16 entweichen.
Der Vorgang der Relaxation wird in Figur 2b dargestellt. Durch das Entweichen der Lösung reduziert sich der Innendruck im Innenraum des Pumpengehäuses
6. In Folge kehrt der Feder 18 in ihren Ausgangszustand zurück und drückt die Kugel 17 nach unten, so dass das Auslassventil 9 geschlossen wird. Da die Spindel 8 sich nach oben bewegt und das Auslassventil 9 geschlossen ist, kommt es zu einer Druckabnahme im
Innenraum des Pumpengehäuses 6, wodurch sich das Einlassventil 7 öffnet. Anschließend erfolgt ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Pumpengehäuses 6 und dem Innenbeutel 40. In dem Moment, in dem der Dosierkopf 5 in seine Ausgangsposition zurückkehrt, ist der Innendruck im Bereich des Pumpengehäuses 6 fast ausgeglichen und das Einlassventil 7 ist geschlossen .
Bei Loslassen des Pumpkopfes erfolgt eine Aufwärtsbewegung der Spindel 8. Dadurch entsteht ein Sog im In- neren des Pumpgehäuses 6 und des Durchlasskanals 10. Dieser Sog bewirkt gleichzeitig das Einströmen von Flüssigkeit durch das Einlassventils 7 in das Innere des Pumpengehäuses 6 und des Durchlasskanals 10 und zum anderen das feste Ansaugen des oberen Ventilabschlusses, also der Kugel 17, auf die untere Auslassöffnung 22 des Spindelkanals. Dies hat zur Folge, dass das Einlassventil 7 und das Auslassventil 9 nie gleichzeitig geöffnet sind.
In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung dargestellt, die analog zu Figur 2 einen Innenbeutel 30 aufweist. Zusätzlicher Unterschied dieser Dosiervorrichtung ist es, dass anstelle eines Kunststoffventils als Einlassventil 7 ein Kugelventil mit metallischer Kugel eingesetzt wird.
Beim Drücken des Dosierkopfes 5 bewegt sich die Spindel 8 in Richtung des Vorratsbehälters 2 und erzeugt einen erhöhten Innendruck im Innenraum des Pumpengehäuses 6. Aufgrund des erhöhten Innendrucks schließt sich das Einlassventil 7, indem die Kugel 20 aufgrund des Innendrucks nach unten gedrückt wird, während sich das Auslassventil 9 schließt, indem die Kugel 17 aufgrund des Innendruckes gegen die Feder 18 gepresst wird. Hierdurch kann die Lösung aus der Öffnung 16 entweichen .
Der Vorgang der Relaxation wird in Figur 3b dargestellt. Durch das Entweichen der Lösung reduziert sich der Innendruck im Innenraum des Pumpengehäuses 6. In Folge kehrt der Feder 18 in ihren Ausgangszustand zurück und drückt die Kugel 17 nach unten, so dass das Auslassventil 9 geschlossen wird. Da die Spindel 8 sich nach oben bewegt und das Auslassventil 9 geschlossen ist, kommt es zu einer Druckabnahme im Innenraum des Pumpengehäuses 6, wodurch sich das Ein lassventil 7 öffnet. Anschließend erfolgt ein Druck¬ ausgleich zwischen dem Innenraum des Pumpengehäuses und dem Innenbeutel 30. In dem Moment, in dem der Dosierkopf 5 in seine Ausgangsposition zurückkehrt, ist der Innendruck im Bereich des Pumpengehäuses 6 fast ausgeglichen und das Einlassventil 7 ist geschlossen . Bei Loslassen des Pumpkopfes erfolgt eine Aufwärtsbewegung der Spindel 8. Dadurch entsteht ein Sog im Inneren des Pumpgehäuses 6 und des Durchlass kanals 10. Dieser Sog bewirkt gleichzeitig das Einströmen von Flüssigkeit durch das Einlassventils 7 in das Innere des Pumpengehäuses 6 und des Durchlasskanals 10 und zum anderen das feste Ansaugen des oberen Ventilabschlusses, also der Kugel 17, auf die untere Auslassöffnung 22 des Spindelkanals. Dies hat zur Folge, dass das Einlassventil 7 und das Auslassventil 9 nie gleichzeitig geöffnet sind.
In Figur 4 ist eine zu Figur 1 vergleichbare Dosiervorrichtung 1 dargestellt, die im Auslassventil 9 zusätzlich zu einer Feder 26 einen Konus 23 aufweist.
Ein Konus 23 mit Auslassöffnung ist beweglich zwischen der Kugel 17 und der Feder 26 gelagert und bildet den oberen Bereich des Auslassventils 9. Bei Betätigung der Pumpe wird der Konus 23 eng auf die Ku- gel 17 nach unten gedrückt und die Kugel 17 auf die untere Auslassöffnung 24 des Spindelkanals gedrückt.
Gleichzeitig wird das Flüssigkeitsvolumen in der Kammer des Auslassventils 9 durch den nach unten geführ- ten Konus 23 praktisch vollständig verdrängt und entweicht durch die Auslassöffnung 25 im Konus 23 nach außen, wodurch das Restvolumen in der Ventilkammer minimiert wird. Ein Entweichen der Flüssigkeit seit¬ lich des Konus 23 erfolgt nicht, da eine Auslassöff¬ nung 25 im Konus 23 vorhanden ist. Nach Austritt der Flüssigkeit bleibt der Konus 23 durch die innere Fe¬ der 26 nach unten gedrückt, so dass die Kugel 17 fest auf die Auslassöffnung 24 des Spindelkanals gedrückt wird, d.h. das Ventil schließt dicht ab.
Bei Loslassen des Pumpkopfes erfolgt eine Aufwärtsbe¬ wegung der Spindel 8. Dadurch entsteht ein Sog im In¬ neren des Pumpgehäuses 6 und des Durchlasskanals 10. Dieser Sog bewirkt gleichzeitig das Einströmen von Flüssigkeit durch das Einlassventils 7 in das Innere des Pumpengehäuses 6 und des Durchlasskanals 10 und zum anderen das feste Ansaugen des oberen Ventilab¬ schlusses, also der Kugel 17, auf die untere Auslass¬ öffnung 24 des Spindelkanals. Dies hat zur Folge, dass das Einlassventil 7 und das Auslassventil 9 nie gleichzeitig geöffnet sind.
Alternativ kann anstelle der Kugel 17 auch ein Kunststoffventil vorhanden sein. In diesem Falle ist der Konus dann auch unten flach ausgestaltet um einen möglichst engen Kontakt mit dem Ventilverschluss auszuüben .
Figur 5 zeigt verschiedene Ausführungsformen für das Auslassventil 9.
So zeigt Figur 5a eine Variante, bei der statt einer Kugel ein Faltenbalg 27 vorgesehen ist. Dieser Faltenbalg wird bei bestehendem Innendruck nach oben gedrückt, während sich bei der Relaxation, d.h. der Reduzierung des Innendrucks im Innenraum, der Faltenbalg in Richtung der Auslassöffnung 24 des Spindelka- nals bewegt und diese dicht abschließt.
Figur 5b zeigt eine Variante, bei der ein Faltenbalg 28 mit kegelförmig zulaufender Spitze 29 vorgesehen ist. Hier bewegt sich die kegelförmig zulaufende
Spitze bei der Relaxation in Richtung der Auslassöff¬ nung 24 des Spindelkanals, so dass die Auslassöffnung 24 durch die Spitze 29 verschlossen und abgedichtet wird .
Figur 5c zeigt eine Variante mit einer Feder 30, die in Richtung der Auslassöffnung mit einem Kunststoff¬ kegel 31 versehen ist. Hier bewegt sich der Kunststoffkegel 31 bei der Relaxation in Richtung der Aus- lassöffnung 24 des Spindelkanals, setzt sich auf die¬ se und verschließt so die Auslassöffnung 24.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform für das Auslassventil 9. Hier wird gezeigt, dass statt einer Feder 18 auch ein Federbalg 19 eingesetzt werden kann, um die Rückstell kraft für die Kugel 17 zu be¬ wirken .
Figur 7 zeigt weitere Varianten für das Auslassventil 9.
In Figur 7a ist eine Variante dargestellt mit einer Kugel 17, einem Konus 23 und einer Feder 26. Hier ist ein seitlicher Auslasskanal 32 angeordnet, über den die Lösung austreten kann.
Figur 7b zeigt eine Variante mit einem einteiligen Kunststoff-Konus 23 und einer Feder 26. Auch hier ist ein seitlicher Auslasskanal 32 angeordnet.
Figur 7c zeigt eine Variante mit einem einteiligen Kunststoff-Konus 23 und einer Feder 26. Ein Entwei¬ chen der Flüssigkeit seitlich des Konus 23 erfolgt hier nicht, da eine Auslassöffnung 25 im Konus 23 vorhanden ist.
Figur 8 zeigt nun eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung. In Figur 8a ist dabei wieder die komplette Dosiervorrichtung mit dem Dosierkopf 5 und dem Vorratsbehälter 2 dargestellt. Wesentliches Element dieser Ausführungsform ist, dass im Dosierkopf ein Faltenbalg 41 zwischen der Innenseite des Dosierkopfes 5 und der Einrastverbindung 12 angeordnet ist. Die Ausführungsform nach Figur 8a sieht dabei einen einteiligen elastischen Faltenbalg 41 vor, der zusätzlich eine integrierte Dichtfunktion beidseitig aufweist. Dazu ist der elastische Faltenbalg 41 mit Dichtelementen 43 verbunden, die dann ein optimales Abdichten des Faltenbalgs in Richtung der Innenseite des Dosierkopfes ermöglichen. Der weitere Aufbau entspricht demjenigen, wie er in den vorangegangenen Figuren detailliert beschrieben worden ist. Der Dosierkopf 5 weist als weitere Alternative hier noch eine Abwandlung in Bezug auf das Auslassventil 9 auf. Das Auslassventil 9 ist nun in Abwandlung der schon beschriebenen Ausführungsform so aufgebaut, dass hier statt der Kugel ein Ventilkolben 40 vorgesehen ist. Der Ventilkolben 40 ist dabei so ausgebildet, dass er auf seiner zur Öffnung hin gerichteten Seite eine halbkreisförmige Aufwölbung aufweist, so dass die Ventilöffnung 45 verschlossen werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform nach Figur 8b besteht darin, dass auch eine seitliche Ventilöffnung 42 vorgesehen sein kann, durch die dann das zu transportierende Fluid in Richtung Auslass befördert wird. Als entscheidender Vorteil dieser Ausführungsform ist zu nennen, dass der Faltenbalg 41 als elastischer Faltenbalg ausgebildet ist und durch seine integrier¬ te Dichtfunktion einen optimalen Betrieb der Dosier- Vorrichtung erlaubt.

Claims

Patentansprüche
Dosiervorrichtung (1) zur dosierten Abgabe eines Fluids, umfassend einen Vorratsbehälter
(2) mit einer, auf der dem Boden
(3) gegenüberliegenden Seite, angeordneten Öffnung (4), einen im Betriebszustand mit der Öffnung
(4) verbundenen Dosierkopf
(5) mit einem Auslassventil, ein mit der Innenseite der Öffnung (4) verbundenem Pumpengehäuse
(6) mit einem in Richtung des Inneren des Vorratsbehälters (2) angeordneten Einlassventil
(7), wobei der Dosierkopf (5) eine Spindel
(8) aufweist, die einen das Auslassventil
(9) und das Einlassventil (7) verbindenden
Durchgangskanal (10) aufweist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (8) im Dosierkopf (5) und Pumpengehäuse (6) geführt ist und eine zentrale Bohrung aufweist, die den Durchgangskanal (10) bildet.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (10) in Richtung des Einlassventils (7) aufgeweitet ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal
(10) in Richtung des Auslassventils (9) so dimensioniert ist, dass das Auslassventil (9) eingreifen kann. Dosiervorrichtung nach mindestens einem der An¬ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorratsbehälter (2) ein Faltenbalg (11) oder ein Folienbeutel (30) angeordnet ist, der dichtend mit dem Pumpengehäuse (6) verbunden ist.
Dosiervorrichtung nach mindestens einem der An¬ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (2) ein zylindrischer Behälter ist und die Öffnung (4) in einem verjüngten Bereich, der als Hals ausgebildet ist, angeordnet ist.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Öffnung (4) des Vorratsbehälters (2) eine
Einrastverbindung (12) vorgesehen ist, die das Pumpengehäuse (6) mit dem Vorratsbehälter (2) und dem Dosierkopf (5) verbindet.
Dosiervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Dosierkopf (5) eine Feder (13) oder ein Faltenbalg (41) mit integrierter Dicht funktion zwischen der Innenseite des Dosierkopfes (5) und der Einrastverbindung (12) angeordnet ist und in Wirkverbindung mit der Einrastverbindung (12) steht.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrastverbindung (12) über eine erste Dichtung (14) mit der Öffnung (4) des Vorratsbehälters (2) verbunden ist.
10. Dosiervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einrastverbindung (12) und der Spindel (8) eine zweite Dichtung (15) vorgesehen ist .
Dosiervorrichtung nach mindestens einem der An¬ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (7) ein Kugelventil, bevorzugt mit Silberbeschichtung, oder ein Kunststoff en- til ist.
Dosiervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (9) durch eine Öffnung (16) im Dosierkopf (5), die mit einer Kugel (17), mit einer Feder (18), einem Faltenbalg (19) oder einem Ventilkolben (40) zusammenwirkt oder durch einen KunstStoff-Kegel (30) mit Feder (31) gebildet ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (17) eine silberbeschichtete Stahlkugel, eine Glaskugel, eine Silber-Kupfer-Kugel oder eine Keramik-Kugel ist .
Dosiervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (18, 26) eine Metallfeder, eine mit Kunststoff beschichtete Metallfeder oder eine Kunststofffeder ist.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (9) durch einen Konus (23) mit einer Auslassöffnung (25), die mit einer Kugel (17) und einer Feder (26) zusammenwirkt, gebildet ist. Dosiervorrichtung nach mindestens einem der An¬ sprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (11) einen Schleppkolben aufweist.
Dosiervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (11) an mindestens einer Falte eine Kontaktvorrichtung aufweist, die mit der Innenseite des Vorratsbehälters (2) in Kontakt steht .
Dosiervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (11) oder der Folienbeutel (40) aus Kunststoffen, ausgewählt aus PA, PET, PTEE, PP, PE oder PU, besteht.
Dosiervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall des Dosierkopfes (5) , des Pumpengehäuses (6) und des Vorratsbehälters (2) aus den folgenden Kunststoffen ausgewählt ist: PA, PET, PTEE, PP, PE oder Pü .
Dosiervorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Dosierkopfes (5) bevorzugt im Bereich der Auslassöffnung (16) Silber als Additiv enthält.
Verwendung der Dosiervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20 als Dosiervorrichtung für flüssige oder halbfeste Inhalte, wie z.B. Gele, Salben, Cremes, etc.
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