EP2629894A1 - Dosierpumpe - Google Patents

Dosierpumpe

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Publication number
EP2629894A1
EP2629894A1 EP11773690.0A EP11773690A EP2629894A1 EP 2629894 A1 EP2629894 A1 EP 2629894A1 EP 11773690 A EP11773690 A EP 11773690A EP 2629894 A1 EP2629894 A1 EP 2629894A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump according
dosing pump
piston
pump body
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11773690.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hyeck-Hee Lee
Ute Steinfeld
Frank Holzer
Markus Mahler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ursapharm Arzneimittel GmbH
Original Assignee
Ursapharm Arzneimittel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ursapharm Arzneimittel GmbH filed Critical Ursapharm Arzneimittel GmbH
Publication of EP2629894A1 publication Critical patent/EP2629894A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/0005—Components or details
    • B05B11/0037—Containers
    • B05B11/0039—Containers associated with means for compensating the pressure difference between the ambient pressure and the pressure inside the container, e.g. pressure relief means
    • B05B11/0041—Containers associated with means for compensating the pressure difference between the ambient pressure and the pressure inside the container, e.g. pressure relief means compensating underpressure without contact of the fluid remaining in the container with the atmospheric air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1043—Sealing or attachment arrangements between pump and container
    • B05B11/1046—Sealing or attachment arrangements between pump and container the pump chamber being arranged substantially coaxially to the neck of the container
    • B05B11/1047—Sealing or attachment arrangements between pump and container the pump chamber being arranged substantially coaxially to the neck of the container the pump being preassembled as an independent unit before being mounted on the container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/105—Sealing arrangements around pump actuating stem
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1066—Pump inlet valves
    • B05B11/1067—Pump inlet valves actuated by pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/1002—Ball valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/143—Sealing provided on the piston

Definitions

  • the invention relates to a metering pump for a metering device for metered delivery of a liquid ⁇ speed, which is connectable to a storage container, comprising a. cylindrical pump body and an actuator body.
  • EP 0 473 892 A2 and EP 1 466 668 A1 disclose such a metering pump, which consists of a cylindrical pump body, an actuating body and a closure cap.
  • An essential element of the metering pump according to the aforementioned European application is the structure in the form of a pump body ⁇ in hollow cylindrical shape, which has two sections, wherein in the interior of the hollow cylindrical pump body portion an inner hollow cylinder is fixed, in which a piston is guided. The seal against the storage container is achieved by a seal arranged on the inside.
  • Object of the present invention is therefore to provide a metering pump for medical, pharmaceutical and cosmetic liquid and gel preparations as well as in the food industry (eg for food supplements, spices, etc.), which is connectable to a storage vessel, in which increased security against leaks Air is achieved during dosing even under unfavorable circumstances.
  • a metering pump for medical, pharmaceutical and cosmetic liquid and gel preparations as well as in the food industry (eg for food supplements, spices, etc.), which is connectable to a storage vessel, in which increased security against leaks Air is achieved during dosing even under unfavorable circumstances.
  • a metering pump which can be connected to a storage vessel, as is already known in the prior art, for example from EP 0 473 892 A2, EP 1 466 668 A1 or WO 97/18902 , in the Way is improved, that between the outside of the piston and the inside of the purap body on the pump body on the inside itself a sealing ring is provided for sealing.
  • the metering pump according to the invention is characterized in that in the direction of the storage container at the open end, a valve section is provided, in which an inlet valve cooperates with a angeord ⁇ Neten in a valve seat ball according to the invention.
  • the support elements in and of themselves include all known in the prior art options that lead to a stabilization of the ball.
  • Preferred supporting elements are those which are designed in wedge shape. are formed.
  • min ⁇ least the valve portion is formed so that the thickness of the walls of the valve portion in the range of 0.2 to 1.0 mm, preferably in the range of 0.3 to 0.5 mm.
  • the advantage here is the easier production by injection molding. The reproducibility of the shape of the support elements is thereby increased and thus allows a precise function and mobility of the ball.
  • An essential element in connection with this embodiment is thus the embodiment in the form of thin walls in the specified limits. If the upper limit of 1.0 mm is exceeded, it has been found that this can lead to leaks in later use. In addition, the rigidity is so high that the flexibility of the wall is too reduced to still securely seal the ball. With smaller thicknesses than 0.2 mm, sufficient stabilization can not be achieved.
  • the ball it is proposed to coat the ball.
  • the coating of the ball takes place in a thin layer, which is placed all over the ball.
  • Suitable materials for this are in particular LD-PE (low-density polyethylene).
  • LD-PE low-density polyethylene
  • the coating with this material allows the approval of a medical product in markets that have particularly stringent regulations.
  • the ball itself may be made of stainless steel or a silver-coated ball that is germicidal.
  • the seal proposed according to the present invention is a sealing ring in a preferred embodiment.
  • the sealing ring is arranged according to the present invention on the inside of the hollow cylindrical Pumpenkör- perabitess, which faces in the direction of the actuating body.
  • the arrangement is to be chosen so that the highest possible sealing effect with respect to the piston is guided in the interior of the hollow cylinder, is achieved.
  • the sealing ring may be perabrough as tegraler in ⁇ part in the corresponding Pumpenkör-. Conveniently, therefore, the sealing ring is formed so that it is spaced from the piston outer wall and has appropriate sealing lips. These sealing lips then the tightness is realized with respect to the piston.
  • the sealing lips may be formed as a single separate lips, and in
  • the sealing ring can have at least one, preferably 3 to 5 lips.
  • Sealing ring is formed in the profile in the form of a U 's and engages a U-leg in a groove on the interior of the pump body portion.
  • This second leg of the U 's is then used for sealing effect.
  • This second leg of the U 's can then be designed so that it is spaced apart from the outside of the piston and realizes the sealing effect via lips.
  • thermoplastics polytetrafluoroethylene
  • PU polyurethane
  • PA polyamide
  • PET polyethylene terephthalate
  • LD-PE low density polyethylene
  • HD-PE high density polyethylene
  • PP polypropylene
  • the metering pump of the invention cansverbefore ⁇ Lich also equipped as in the prior art, an additional seal to ⁇ for sealing against the storage container. It is preferred that a seal is disposed on the inside between the one hand, the inner hollow cylinder and the cylindrical pump body portion and on the other hand, the reservoir not shown.
  • the cylindrical pump body is preferably made of a plastic, e.g. Polypropylene (PP) or polyethylene (PE) formed. Important for the choice of materials are the medical and pharmaceutical safety as well as the material safety in the food industry.
  • the inner surface of the cylindrical pump body can therefore also have a coating for germ killing.
  • the invention also includes an embodiment analogous to EP 1 466 668 A1, in which the inner hollow cylinder forming the pressure chamber is interchangeable.
  • the metering pump according to the invention then also has an actuating body, which is connected to the piston and the cylindrical pump body.
  • the formation of the actuator body also is guided by the state of the tech ⁇ technology.
  • As a storage container that can be connected to the metering pump in principle, all storage containers of the prior art come into question. Reference is made to the documents mentioned in the previous paragraph. These must allow air-free operation, eg containers with flexible inner bag or drag piston.
  • made of stable plastic containers are also plastic bags, which are integrated in a separate container.
  • the storage containers are conveniently connected via a snap closure or via a thread with the metering pump.
  • FIG. 1 shows an embodiment with the sealing element according to the invention.
  • Figure 2 shows the sealing element according to the invention of Figure 1 in an enlarged form.
  • FIG. 3 shows an embodiment in which the
  • Figure 4 shows the sealing element according to the invention of Figure 3 in an enlarged form.
  • Figure 5 shows in section the training of
  • FIG. 6 shows the dimensioning of the valve area.
  • FIG. 1 shows schematically the structure of a metering pump according to the invention, in which case the cylindrical pump body 1 is shown with the actuator body 20 for the metering ⁇ pump.
  • the actuating body 20, which may preferably consist of the same material as the cylindrical pump body, ie, for example, PE, is connected to the pump body 1, for example via a snap closure or a plug connection.
  • the storage container is not shown, since it is not essential to the understanding of the invention.
  • EP 0 473 892 A2 EP 1 466 668 A1 or WO 97/18902.
  • the cylindrical pump body 1 is a
  • the cylindrical pump body 1 consists of a hollow cylindrical pump body section 2 open in the direction of the storage container (not shown) and a hollow cylindrical pump body section 3 open in the direction of the actuating body 20. With 15, a groove is arranged on the inner wall of the section 3 , An inner hollow cylinder 4 is fastened between the pump body sections 2, 3. The attachment of the inner hollow cylinder 4 in the pump body sections 2 and 3 is accomplished in the embodiment of Figure 1 by engagement in a groove. As is further apparent from FIG. 1, a piston 5 is guided in the inner hollow cylinder 4. The piston 5 is, as known from the prior art, supported by a spring 9 in the interior of the hollow cylinder 4. The inner hollow cylinder 4 now has here an inlet valve 6, wherein the inlet valve 6 is formed with a valve seat 7 cooperating ball 8. With 30, the valve area is designated. To ensure the airtight seal between the reservoir (not shown) and the environment is at the in the in the
  • the sealing element 11 essential to the invention is, as can be seen in particular from FIG. 2, formed in the form of a ring and is fastened to the inside of the hollow-cylindrical pump body section 3 and preferably to the outer wall of the piston
  • sealing lips 12, 12 ' are provided, which produce a secure seal against the ingress of air during the pumping process.
  • the invention also includes embodiments in which at least one sealing lip is provided.
  • FIG. 3 shows, in a modification of the embodiment, as has been described in FIG. 1 or FIG. 2, that the sealing element 11 is designed in the form of a U.
  • the sealing ring 11 is fixed with the one U-legs in a groove 15 on the inside of the pump body portion 3.
  • the second U-leg acts as a sealing element against the outer wall of the piston 5. Also in the embodiment of Figure -3 are again
  • Sealing lips 12, 12 ' provided to allow an optimal Füh ⁇ ren of the piston in the interior of the hollow cylinder 4 and a seal.
  • FIG 4 a portion of the Darge in Figure 3 ⁇ presented embodiment is shown enlarged.
  • the sealing ring 11 is present here in the form of a U 's.
  • FIG. 5 shows a detail of the embodiment of the valve region 30 with the sequence of FIGS. 1, 2 and 3, which represent the different operating states upon actuation.
  • the support elements 31 are shown in wedge shape.
  • the support members 31 as well as the
  • Valve seat 7 are formed integrally with the inside of the hollow cylinder 4.
  • such a design is achieved in that at least the part of the inner piston, which is defined by the valve region 30, by means of a
  • valve portion 30 is formed by a relatively thin-walled inner hollow cylinder 4.
  • the thickness of the wall of the valve section 30 of the hollow cylindrical cylinder 4 is preferably in the range of 0.2 to 1.0, particularly preferably in the range of 0.3 to 0.5 mm. It has been shown that optimum flexibility is achieved with this thin material thickness while still providing sufficient stability to allow the valve seat to optimally adapt its shape to the ball but still hold it securely. As a result, the tightness is achieved.
  • the metering pump is designed so that the above-mentioned dimensions of the walls of the inner hollow cylinder are maintained at least in the region of the valve region.

Landscapes

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  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe für eine Dosiervorrichtung zur dosierten Abgabe einer Flüssigkeit, die mit einem Vorratsbehältnis verbindbar ist, umfassend einen zylindrischen Pumpenkörper und einen Betätigungskörper.

Description

Dosierpumpe
Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe für eine Dosiervorrichtung zur dosierten Abgabe einer Flüssig¬ keit, die mit einem Vorratsbehältnis verbindbar ist, umfassend einen. zylindrischen Pumpenkörper und einen Betätigungskörper .
Dosierpumpen zur dosierten Abgabe von Flüssigkeiten, die mit einem Vorratsbehältnis verbindbar sind, sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Aus der EP 0 473 892 A2 und der EP 1 466 668 AI ist eine derartige Dosierpumpe bekannt, die aus einem zylindrischen Pumpenkörper, einem Betätigungskörper und einer Verschlusskappe besteht. Wesentliches Element der Dosierpumpe nach der vorstehend erwähnten europäischen Anmeldung ist der Aufbau in Form eines Pumpen¬ körpers in Hohlzylinderform, der zwei Abschnitte aufweist, wobei im Inneren des hohlzylindrischen Pumpen- körperabschnitts ein innerer Hohlzylinder befestigt ist, in dem ein Kolben geführt ist. Die Abdichtung gegenüber dem Vorratsbehältnis wird durch eine auf der Innenseite angeordnete Dichtung erreicht.
Eine ähnliche Lösung ist aus der WO 97/18902 bekannt, bei dem ebenfalls zur Abdichtung zwischen dem Vorratsbehältnis und dem Pumpenkörper in Form eines Hohlzylinders ein Dichtring vorgesehen ist.
Es hat sich aber gezeigt, dass derartige Anordnungen noch keine hinreichende Sicherheit in Bezug auf der Dichtheit gegen eindringende Luft beim Dosiervorgang zeigen. Ferner gibt es Probleme beim Dosieren, wenn ein Vorratsbehälter mit hohem temporärem Gegendruck verwendet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Dosierpumpe für medizinische, pharmazeutische und kosmetische Flüssig- und Gelpräparate sowie im Lebensmittelbereich (z.B. für Nahrungsergänzungsmittel, Gewürze etc.) anzugeben, die mit einem Vorratsgefäß verbindbar ist, bei der eine erhöhte Sicherheit der Dichtigkeit gegen eindringende Luft beim Dosiervorgang auch unter ungünstigen Umständen erreicht wird .
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen auf.
Erfindungsgemäß wird somit nach Patentanspruch 1 vorgeschlagen, dass eine Dosierpumpe, die mit einem Vorratsgefäß verbindbar ist, wie sie bereits im Stand der Technik z.B. aus der EP 0 473 892 A2, der EP 1 466 668 AI bzw. der WO 97/18902 bekannt ist, in der Weise verbessert wird, dass zwischen der Außenseite des Kolbens und der Innenseite des Purapenkörpers am Pumpenkörper auf der Innenseite selbst ein Dichtring zur Abdichtung vorgesehen ist. Weiterhin zeichnet sich die erfindungsgemäße Dosierpumpe dadurch aus, dass in Richtung des Vorratsbehältnisses am offenen Ende ein Ventilabschnitt vorgesehen ist, in dem ein Einlassventil mit einer in einem Ventilsitz angeord¬ neten Kugel erfindungsgemäß zusammenwirkt.
Durch die Kombination dieser Maßnahmen wird nun erreicht, dass beim Dosiervorgang auch unter ungünsti¬ gen Bedingungen, d.h. bei hohen Temperaturen und Gegendruck eine extrem hohe Dichtigkeit erreicht wird. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch eine deutlich erleichterte Betätigung der Dosierpumpe ermöglicht wird in der Weise, dass für den Füllprozess nicht, wie dies im Stand der Technik üblich ist, viele Male der Pump- Vorgang durchgeführt werden muss, sondern dass bereits nach wenigen Pumpvorgängen im Regelfall nach drei bis vier Mal ein sicheres und einwandfreies Dosieren möglich ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Dosierpumpe sieht nun vor, dass sich im Innern des Ventilabschnittes von der Innenseite ausgehend in Längsrichtung sich erstreckende Stützelemente, zur oberen Wegbegrenzung der Kugel beim Betätigen der Dosierpum- pe, vorgesehen sind. Dadurch wird ein extrem sicheres
Führen der Kugel in dem durch den Ventilsitz und durch die Stützelemente aufgespannten Raum ermöglicht. Insbesondere diese Maßnahme führt offensichtlich dazu, dass, wie vorstehend bereits erläutert, ein äußerst sicherer Betrieb mit der erfindungsgemäßen Dosierpumpe möglich ist. Für diese Ausführungs- form hat es sich als besonders günstig herausge¬ stellt, wenn mindestens eines, bevorzugt zwei, beson¬ ders bevorzugt aber drei, Stützelemente vorgesehen sind. Diese Stützelemente sind bevorzugt so ausgebil¬ det, dass sie einstückig (monolithisch) mit der Innenseite des inneren Hohlzylinders, der den Ventilab¬ schnitt definiert, einstückig verbunden sind. Bevor¬ zugt werden dabei diese Stützelemente gemeinsam mit dem Ventilsitz und dem inneren Hohlzylinder, mindestens des Ventilabschnitts, einstückig hergestellt, bevorzugt durch ein Spritzgussverfahren.
Der Vorteil der dünnen Ausgestaltung der Wandung in diesem Bereich ist eine höhere Flexibilität dieses Ventilabschnittes.
Diese erhöhte Flexibilität erlaubt es, der „Saugkraft/Rückstellkraft", die durch den Innenbeutel (im Vorratsbehälter angeordnet) nach Betätigung der Pumpe erzeugt wird (Tendenz des Innenbeutels in eine entspannte Form zurückzukehren, statt in gefalteter Form zu verbleiben), entgegen zu wirken.
D.h., dass der Kontaktbereich der Ventilwandung mit der Kugel durch die erhöhte Flexibilität noch dichter abschließt und den Lufteintritt in Richtung der Flasche unterbindet. Bei einer dickeren Wandung kann es zu Lücken im Bereich zwischen der Kontaktfläche Kugel zu Ventil kommen, so dass Luft eintreten kann. Insbesondere ist das der Fall bei nicht optimal runden Kugeln oder ungleichmäßig beschichteten Kugeln.
Bei den Stützelementen sind an und für sich alle im Stand der Technik bekannten Möglichkeiten umfasst, die zu einem Stabilisieren der Kugel führen. Bevorzugte Stützelemente sind solche, die in Keilform aus- gebildet sind.
Als weiter wichtig hat sich herausgestellt, dass min¬ destens der Ventilabschnitt so ausgebildet ist, dass die Dicke der Wandungen des Ventilabschnitts im Bereich von 0,2 bis 1,0 mm, bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 0,5 mm liegt. Vorteilhaft ist dabei die leichtere Herstellung im Spritzgussverfahren. Die Reproduzierbarkeit der Form der Stützelemente wird dadurch erhöht und erlaubt somit eine präzise Funktion und Beweglichkeit der Kugel. Wesentliches Element im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform ist somit die Ausgestaltung in Form von dünnen Wänden in den angegebenen Grenzen. Wenn die Obergrenze von 1,0 mm überschritten wird, hat sich herausgestellt, dass dies dann beim späteren Gebrauch zu Undichtigkeiten führen kann. Außerdem ist die Steifigkeit so hoch, dass die Flexibilität der Wandung zu weit reduziert ist, um noch sicher die Kugel zu dichten. Mit kleineren Dicken als 0,2 mm kann keine ausreichende Stabilisierung erreicht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, die Kugel zu beschichten. Die Be- schichtung der Kugel erfolgt in einer dünnen Schicht, die ganzflächig um die Kugel gelegt ist. Geeignete Materialien hierfür sind insbesondere LD-PE (Low- Density-Polyethylen) . Durch diese Maßnahme wird eine Verbesserung der Dosierwirkung erreicht. Die Be- schichtung mit diesem Material, das für medizinische Anwendungen zugelassen ist, ermöglicht die Zulassung eines medizinischen Produktes in Märkten, die besonders strenge Vorschriften haben. Die Kugel selbst kann z.B. aus Edelstahl bestehen oder aus einer mit Silber beschichteten Kugel, die dann keimtötend ist. Die Dichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Dichtring. Der Dichtring wird gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Innenseite des hohlzylindrischen Pumpenkör- perabschnitts, der in Richtung des Betätigungskörpers weist, angeordnet. Die Anordnung ist dabei so zu wählen, dass eine möglichst hohe Dichtwirkung gegenüber dem Kolben der im Inneren des Hohlzylinders geführt ist, erreicht wird. Der Dichtring kann auch als in¬ tegraler Bestandteil in dem entsprechenden Pumpenkör- perabschnitt vorliegen. Günstigerweise wird deshalb der Dichtring so ausgebildet, dass er von der Kolbenaußenwand beabstandet ist und über geeignete Dichtlippen verfügt. Durch diese Dichtlippen wird dann die Dichtigkeit gegenüber dem Kolben realisiert. Die Dichtlippen können dabei als einzelne separate Lippen ausgebildet sein, und in
Richtung zum Betätigungskörper zeigen. Der Dichtring kann dabei mindestens eine, bevorzugt 3 bis 5 Lippen aufweisen . Eine Weiterbildung der Erfindung schlägt vor, dass zur sicheren Befestigung des Dichtrings im Inneren des holzylindrischen Pumpenkörperabschnitts der
Dichtring im Profil in Form eines U' s ausgebildet ist und ein U-Schenkel in eine Nut am Inneren des Pumpen- körperabschnitts eingreift. Der zweite Schenkel des
U' s wird dann zur Dichtwirkung benutzt. Auch dieser zweite Schenkel des U' s kann dann so ausgebildet sein, dass er zur Außenseite des Kolbens beabstandet ist und die Dichtwirkung über Lippen realisiert.
Von der Materialwahl her sind grundsätzlich alle Ma- terialien, die allgemein für Dichtungen eingesetzt werden, anwendbar. Die Materialwahl hängt dabei von der Unbedenklichkeit für den jeweiligen Einsatzbereich ab. Es kommen Thermoplaste und thermoplastische Elastomere in Frage. Beispiele sind PTFE (Polytetraf- luorethylen) , PU (Polyurethan), Polyamid (PA), Polye- thylenterephthalat (PET), LD-PE (low density Polyethylen) , HD-PE (high density Polyethylen) und PP (Polypropylen) .
Die erfindungsgemäße Dosierpumpe kann selbstverständ¬ lich wie aus dem Stand der Technik auch noch eine zu¬ sätzliche Dichtung zur Abdichtung gegenüber dem Vorratsbehältnis verfügen. Bevorzugt ist dabei, dass zwischen einerseits dem inneren Hohlzylinder und dem zylindrischen Pumpenkörperabschnitt und andererseits dem nicht abgebildeten Vorratsbehälter innenliegend eine Dichtung angeordnet ist.
Der zylindrische Pumpenkörper ist bevorzugt aus einem Kunststoff, wie z.B. Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) gebildet. Wichtig für die Materialwahl sind dabei die medizinische und pharmazeutische Unbedenklichkeit sowie die Material-Unbedenklichkeit im Lebensmittelbereich. Die Innenfläche des zylindrischen Pumpenkörpers kann deshalb auch noch eine Beschich- tung zur Keimtötung aufweisen.
Die Erfindung umfasst auch eine Ausführungsform analog der EP 1 466 668 AI, bei der der innere Hohlzylinder, der die Druckkammer bildet, austauschbar ist.
Die erfindungsgemäße Dosierpumpe weist selbstverständlich dann noch einen Betätigungskörper auf, der mit dem Kolben und dem zylindrischen Pumpenkörper verbunden ist. Die Ausbildung des Betätigungskörpers richtet sich dabei ebenfalls nach dem Stand der Tech¬ nik. Hierzu wird auf die EP 0 473 892 A2 , die EP 1 466 668 AI sowie die WO 97/18902 verwiesen. Als Vorratsbehältnis, das mit der Dosierpumpe verbunden werden kann, kommen grundsätzlich alle Vorratsbehältnisse des Standes der Technik in Frage. Hierzu wird auf .die im vorstehenden Absatz genannten Dokumente verwiesen. Diese müssen einen luftausgleichs- freien Betrieb ermöglichen, also z.B. Behälter mit flexiblem Innenbeutel oder Schleppkolben. Geeignet sind neben zylindrischen, aus stabilem Kunststoff gefertigten Behältnissen auch Kunststoffsäcke, die in einem separaten Behälter eingebunden sind. Bei der Verwendung von Schleppkolbenflaschen ist ein höherer
Unterdruck zu erwarten.
Die Vorratsbehältnisse werden günstigerweise über einen Schnappverschluss oder über ein Gewinde mit der Dosierpumpe verbunden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben. Figur 1 zeigt eine Ausführungsform mit dem erfindungsgemäßen Dichtelement.
Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Dichtelement von Figur 1 in vergrößerter Form.
Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der das
Dichtelement in Form eines U' s ausgebildet ist.
Figur 4 zeigt das erfindungsgemäße Dichtelement von Figur 3 in vergrößerter Form. Figur 5 zeigt im Ausschnitt die Ausbildung des
Ventilbereichs mit der Figurenfolge 1, 2, 3, die die unterschiedlichen Betriebs- zustände zeigen.
Figur 6 zeigt die Dimensionierung des Ventilbereichs .
Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe, wobei hier für die Dosier¬ pumpe der zylindrische Pumpenkörper 1 mit dem Betätigungskörper 20 dargestellt ist. Der Betätigungskörper 20, der bevorzugt aus dem gleichen Material wie der zylindrische Pumpenkörper, also z.B. PE, bestehen kann, wird mit dem Pumpenkörper 1 z.B. über einen Schnappverschluss oder eine Steckverbindung verbunden. In den Figuren 1, 2, 3 und 4 ist das Vorratsbehältnis nicht abgebildet, da es für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich ist. Hierfür, wie auch für die Erläuterung des Betätigungskörpers 20, wird auf die EP 0 473 892 A2, die EP 1 466 668 AI bzw. WO 97/18902 verwiesen. In Figur 1 ist der zylindrische Pumpenkörper 1 einer
Dosierpumpe mit dem Betätigungskörper 20, wie aus dem Stand der Technik bekannt, dargestellt. Der zylindrische Pumpenkörper 1 besteht dabei aus einem in Richtung des Vorratsbehältnisses (nicht abgebildet) offe- nen hohlzylindrischen Pumpenkörperabschnitt 2 und einem zweiten in Richtung des Betätigungskörpers 20 offenen hohlzylindrischen Pumpenkörperabschnitt s 3. Mit 15 ist dabei eine an der Innenwand des Abschnitts 3 angeordnete Nut bezeichnet. Zwischen den Pumpenkör- perabschnitten 2, 3 ist ein innerer Hohlzylinder 4 befestigt. Die Befestigung des inneren Hohl Zylinders 4 in den Pumpenkörperabschnitten 2 und 3 ist in der Ausführungsform nach Figur 1 durch Eingriff in eine Nut bewerkstelligt. Wie aus Figur 1 weiter hervorgeht, ist im inneren Hohlzylinder 4 ein Kolben 5 geführt. Der Kolben 5 ist dabei, wie aus dem Stand der Technik bekannt, über eine Feder 9 im Inneren des Hohlzylinders 4 abgestützt. Der innere Hohlzylinder 4 weist hier nun ein Einlassventil 6 auf, wobei das Einlassventil 6 mit einem Ventilsitz 7 zusammenwirkenden Kugel 8 ausgebildet ist. Mit 30 ist dabei der Ventilbereich bezeichnet. Zur Sicherung des luftdichten Abschlusses zwischen dem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) und der Umgebung ist an der in der
Zeichnung unteren Seite eine Dichtungsanordnung 10 vorgesehen. Das erfindungswesentliche Dichtelement 11 ist dabei, wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, in Form eines Rings ausgebildet und ist an der Innenseite des hohlzylindrischen Pumpenkörperabschnitts 3 befestigt und bevorzugt zur äußeren Wand des Kolbens
5 beabstandet.
Zur Verbesserung der Dichtwirkung sind, wie aus Figur 2 hervorgeht, Dichtlippen 12, 12' vorgesehen, die ein sicheres Abdichten auch gegen eindringende Luft beim Pumpvorgang herstellen. Die Erfindung umfasst dabei selbstverständlich auch Ausführungsformen, bei denen mindestens eine Dichtlippe vorgesehen ist.
Figur 3 zeigt nun noch in Abwandlung der Ausführungsform, wie sie in Figur 1 bzw. Figur 2 beschrieben worden ist, dass das Dichtelement 11 in Form eines U's ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Dichtring 11 mit dem einen U-Schenkel in einer Nut 15 an der Innenseite des Pumpenkörperabschnitts 3 befestigt. Der zweite U-Schenkel fungiert als Dichtelement gegenüber der Außenwand des Kolbens 5. Auch in der Ausführungsform nach Figur -3 sind wieder
Dichtlippen 12, 12' vorgesehen, um ein optimales Füh¬ ren des Kolbens im Inneren des Hohlzylinders 4 und eine Abdichtung zu ermöglichen.
In Figur 4 ist ein Teilbereich der in Figur 3 darge¬ stellten Ausführungsform vergrößert abgebildet. Zur Verbesserung der Dichtwirkung sind die Dichtlippen 12, 12' vorgesehen. Diese ermöglichen ein sicheres Abdichten auch gegen eindringende Luft beim Pumpvorgang. Der Dichtring 11 liegt hier in Form eines U' s vor .
Figur 5 zeigt im Ausschnitt die Ausbildung des Ven- tilbereichs 30 mit der Figurenfolge 1, 2 und 3, die die unterschiedlichen Betriebs zustände bei Betätigung darstellen .
In Figur 5 sind dabei die Stützelemente 31 in Keil- form dargestellt. Die Stützelemente 31 als auch der
Ventilsitz 7 sind dabei integral mit der Innenseite des Innenhohlzylinders 4 ausgebildet. Bevorzugt wird eine derartige Ausbildung dadurch erreicht, dass mindestens der Teil des inneren Kolbens, der durch den Ventilbereich 30 definiert wird, mittels eines
Spritzgussverfahrens einstückig aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt wird. Durch die Ausbildung des Ventilbereichs 30 wie vorstehend beschrieben wird nun erreicht, dass beim Betätigen des Kolbens ein siche- res Verschließen des Ventils 6, wie es in der Figurenfolge 1, 2 und 3 dargestellt ist, erreicht. Die Figurenfolge 2 und 3 zeigt dann bei Betätigen der Dosierpumpe die Veränderung der Lage der Kugel 8 und die Wirkungsweise der keilförmigen Stützelemente 31, die zu einem sicheren und definierten Halt der Kugel
8 führen. Ein weiteres wesentliches Element der Erfindung besteht darin, dass, wie in Figur 6 dargestellt ist, der Ventilbereich 30 durch einen relativ dünnwandigen inneren Hohlzylinder 4 gebildet wird. Die Dicke der Wandung des Ventilabschnitts 30 des Innenhohlzylin- ders 4 liegt dabei bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 1,0, besonders bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 0,5 mm. Es hat sich gezeigt, dass bei dieser dünnen Materialstärke eine optimale Flexibilität erreicht wird, bei immer noch ausreichender Stabilität, damit der Ventilsitz eine optimale Anpassung seiner Form an die Kugel erreicht, sie aber immer noch sicher hält. Dadurch wird die Dichtigkeit erreicht. Erfindungsgemäß ist deshalb die Dosierpumpe so ausgebildet, dass die vorstehend genannten Dimensionierungen der Wandungen des inneren Hohlzylinders mindestens im Bereich des Ventilbereiches eingehalten werden.

Claims

Patentansprüche
Dosierpumpe für eine Dosiervorrichtung zur do¬ sierten Abgabe einer Flüssigkeit, die mit einem Vorratsbehältnis verbindbar ist, umfassend einen zylindrischen Pumpenkörper (1), der aus einem ersten in Richtung des Vorratsbehältnisses offenen hohlzylindrischen Pumpenkörperabschnitt (2) und einen zweiten in Richtung des Betätigungskörpers offenen hohlzylindrischen Pumpenkörper- abschnitts (3) besteht und einen an beiden Enden offenen inneren Hohlzylinder (4), der zwischen den beiden Pumpenkörperabschnitten (2, 3) befestigt ist und in dem ein Kolben (5) geführt ist, sowie einem mit dem Pumpenkörper (1) verbundenen Betätigungskörper (20),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen der Außenseite des Kolben (5) und der Innenseite des hohlzylindrischen Pumpenkör- perabschnitts (3) am Inneren des hohlzylindrischen Pumpenkörperabschnitts (3) ein Dichtelement (11), zur Abdichtung des Kolbens (5) angeordnet ist und dass der innere Hohlzylinder (4) an seinem, in Richtung des Vorratsbehältnisses, offenen Ende einen Ventilabschnitt (30) aufweist, in dem ein Einlassventil (6) mit einer in einem Ventilsitz (7) angeordneten Kugel (8) zusammenwirkt .
Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilabschnitt (30), sich von der Innenseite ausgehend in Längsrichtung, sich erstreckende Stützelemente (31) zur oberen Weg- begrenzung der Kugel (8) beim Betätigen der Dosierpumpe, angeordnet sind.
Dosierpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines, bevorzugt zwei besonders bevorzugt drei, Stützelemente (31) in Keilform vorgesehen sind.
Dosierpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Wandungen des Ventilabschnittes (30) im Bereich von 0,2 bis 1,0 mm, bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 0,5 mm liegen.
Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Bereich des Ventilabschnitt (30) des inneren Hohl Zylinders (4) und der Ventilsitz (7) und das Stützelement (31) einstückig ausgebildet sind.
Dosierpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Ventilabschnitt (30) im Spritzgussverfahren hergestellt worden ist .
Dosierpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (8) eine Beschichtung aufweist.
Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (11) ein Dichtring ist.
Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (11) zur Außenseite des Kolbens (5) beabstandet ist und mindestens eine Lippe, bevorzugt zwei Lippen (12, 12λ), die in Richtung des Kolbens (5) zeigen, aufweist.
10. Dosierpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Dichtelement (11) ein U- Profil aufweist und der eine Schenkel des U' s in einer Nut (15), die auf der Innenseite des hohl¬ zylindrischen Pumpenkörperabschnitts (3) angeordnet ist, eingreift.
11. Dosierpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das
Dichtelement aus Polyamid (PA) , Polyethylente- rephthalat (PET), Polytetrafluorethylen (PTFE) , Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und/oder Polyurethan (PU) besteht oder diese Materialien enthält .
12. Dosierpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einerseits dem inneren Hohlzylinder (4) und dem zylindrischen Pumpenkörperabschnitt (2) und andererseits dem nicht abgebildeten Vorratsbehälter innenliegend eine Dichtung (10) angeordnet ist .
13. Dosierpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (9) vorgesehen ist, die am Kolben (5) befestigt ist und sich im Inneren des inneren Hohlzylinders (4) abstützt.
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