EP3034428B1

EP3034428B1 - Dosierkappe für eine Dosierflasche

Info

Publication number: EP3034428B1
Application number: EP14199368.3A
Authority: EP
Inventors: Hans-Werner Stolle
Original assignee: SHB GmbH
Current assignee: SHB GmbH
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: US20160176593A1; US10336511B2; EP3034428A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosierkappe zum Aufsetzen auf eine Dosierflasche mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Dosierkanal mit endseitiger Austrittsöffnung für eine zu dosierende Flüssigkeit.
Eine derartige Dosierkappe ist beispielsweise aus der DE 41 17 220 C1 zu entnehmen.
Aus DE 10 2004 040 099 A ist eine Dosierkappe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Auch US 5,246,145 offenbart eine solche Dosierkappe.
Dosierflaschen zur Dosierung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskositäten werden in verschiedensten Bereichen, wie beispielsweise bei Hygieneartikeln, im Lebensmittelbereich oder auch im medizinisch-pharmazeutischen Bereich eingesetzt. Mitunter ist eine möglichst genaue, auch tropfenweise Dosierung oder auch ein möglichst dichtes Verschließen erwünscht.
Beispielsweise im Lebensmittelbereich sind elastische, zusammendrückbare Dosierflaschen mit einer Dosierkappe bekannt, wobei in die Dosierkappe als zusätzliches Element eine geschlitzte Dosiermembran eingebracht ist, durch die bei einem Druck auf die Dosierflasche die zu dosierende, oftmals zähflüssige Flüssigkeit gepresst wird. Diese zusätzliche Membran führt jedoch zu einem erhöhten Aufwand bei der Herstellung und damit zu erhöhten Kosten. Eine Dosierflasche mit einer in einer Dosierkappe integrierten Membran ist beispielsweise zu entnehmen aus WO 2011/031985 A2 .
Dosiereinsätze mit in deren Innenraum ragenden Dosierzapfen werden in EP 594 490 A und WO2012/063798 A beschrieben.
Im Bereich der Körperpflegeprodukte werden heutzutage Verschlusskappen eingesetzt, welche üblicherweise aus einem Grundkörper ausgebildet sind, welcher eine Austrittsöffnung beispielsweise für ein Körperpflegeprodukt aufweist. Der Grundkörper ist mittels eines Deckels verschließbar, wobei hierzu regelmäßig eine Verschlusshülse oder ein Verschlusszapfen in die Austrittsöffnung eingeführt wird. Die gesamte Verschlusskappe ist häufig als ein einstückiges Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet, bei dem also der Deckel beim Spritzgießen beispielsweise über ein Filmscharnier am Grundkörper angeformt ist. Daneben kann der Deckel auch als separates Teil beispielsweise als Schraubdeckel ausgebildet sein. Derartige Verschlusskappen sind häufig als sogenannte Prellverschlüsse ausgebildet, welche auf einen entsprechenden Flaschenhals aufgeprellt werden.
Die Austrittsöffnung ist dabei regelmäßig gebildet durch einen zylindrischen Ausgang, welcher üblicherweise einen Durchmesser von beispielsweise drei oder mehr Millimetern aufweist. An den zylindrischen Ausgang schließt sich häufig noch eine konische Erweiterung an, welche üblicherweise einen vergleichsweise großen Konuswinkel von beispielsweise 45° aufweist.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine günstig herzustellende Dosierkappe anzugeben, mittels der auch eine tropfenweise Dosierung möglich ist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Dosierkappe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die Dosierkappe dient zum Aufsetzen auf eine Dosierflasche und weist einen sich in Längsrichtung bis zu einer endseitigen Austrittsöffnung erstreckenden Dosierkanal auf. Der Dosierkanal weist hierzu einen ersten sowie einen zweiten Dosierabschnitt auf, die sich in Längsrichtung aneinander anschließen. Der erste Dosierabschnitt verringert sich dabei bis zu einem Dosierdurchmesser, welcher im Bereich von 0,2 mm bis 1,2 mm liegt. Der Dosierdurchmesser bildet dabei zugleich den geringsten Durchmesser des gesamten Dosierkanals. An den ersten Dosierabschnitt mit dem Dosierdurchmesser schließt sich der zweite Dosierabschnitt unter Ausbildung einer Stufe an den ersten Dosierabschnitt an. Durch diese Ausgestaltung ist also zunächst der Bereich des Dosierkanals mit dem geringsten Dosierdurchmesser, also eine Dosieröffnung, beabstandet von dem endseitigen Austrittsabschnitt und der Austrittsöffnung. Durch die Wahl des geringen Dosierdurchmessers wird grundsätzlich die Möglichkeit einer nur tropfenweisen Dosierung erlaubt. Von besonderer Bedeutung ist der sich an den Dosierdurchmesser anschließende zweite Dosierabschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser. Durch diesen wird nämlich ein ungewolltes Austreten von Flüssigkeitsresten aus der Austrittsöffnung bspw. nach einem Dosiervorgang vermieden, selbst dann wenn die mit einer derartigen Dosierkappe versehene Dosierflasche kopfstehend aufbewahrt wird. Wesentlich hierfür ist neben dem geringen Dosierdurchmesser auch der verbreitete zweite Dosierabschnitt. Untersuchungen haben gezeigt, dass ein eventuell aus dem ersten Dosierabschnitt durch die Dosieröffnung ungewollt austretender Tropfen im zweiten Dosierabschnitt aufgefangen und zurückgehalten wird.
Von besonderer Bedeutung hierbei ist, dass die Funktion der insbesondere tröpfchenweisen Dosierung auch von wässrigen Flüssigkeiten und weiterhin die Funktion des dichten Verschießens bei Nichtgebrauch allein durch die Ausgestaltung des Dosierkanals gewährleistet ist. Weitere zusätzliche Verschlusselemente, wie beispielsweise eine Membran, sind nicht angeordnet. Die Dosierkappe ist daher frei von derartigen weiteren Verschlusselementen, insbesondere ist sie membranfrei.
Durch die stufenartige Ausgestaltung zwischen den beiden Dosierabschnitten wird zudem eine prozesssichere und einfache Herstellung einer derartigen Dosierkappe als ein Spritzgussteil ermöglicht. Der stufenartige Übergang definiert eine Werkzeug-Trennebene zwischen zwei Stempeln, die die beiden Dosierabschnitte ausbilden. Diese Ausgestaltung beruht dabei auf der Überlegung, dass für eine einfache kostengünstige Herstellung der Dosierkappe mit dem Dosierelement ein Spritzgussverfahren geeignet ist. Allerdings lassen sich beim Spritzgießen Dosieröffnungen nur durch entsprechende Stempel im Spritzgusswerkzeug verwirklichen. Aus Gründen einer ausreichenden Stabilität insbesondere für eine prozesssichere kontinuierliche Herstellung weisen diese Stempel üblicherweise einen Mindestdurchmesser von 1,5 mm auf, welcher für die angestrebte Dosieröffnung zu groß ist.
Um die feine Struktur des ersten Dosierabschnitts zu ermöglichen ist zur Herstellung der Dosierkappe im Rahmen eines Spritzgussprozesses vorgesehen, dass werkzeugtechnisch zur Ausbildung des Dosierelements zunächst weiterhin ein erster Stempel mit ausreichendem Durchmesser für den zweiten Dosierabschnitt herangezogen wird. Ergänzend wird zur Ausbildung des ersten Dosierabschnitts mit der endseitigen Dosieröffnung mit dem geringen Dosierdurchmesser ein zweiter Stempel mit nur geringem Durchmesser verwendet, welcher den Durchmesser der Dosieröffnung definiert. Beim Spritzgussprozess stützt sich dabei der zweite Stempel, der nur eine geringe Stabilität aufweist, an den ersten Stempel ab. Die beiden Stempel werden daher von gegenüberliegenden Seiten herangeführt und definieren zwischen sich eine Teilungsebene. Durch diese Maßnahme ist daher zum einen eine ausreichende Stabilität des Werkzeugs, insbesondere der Stempel erzielt, zum anderen lässt sich die Dosieröffnung mit ausreichend geringem Dosierdurchmesser ausbilden. Insgesamt ist dadurch eine Möglichkeit geschaffen, eine Dosierkappe kostengünstig herzustellen, was sich in der speziellen Ausgestaltung der Dosierkappe auch niederschlägt.
Insgesamt wird mit der hier geschilderten Ausgestaltung eine Dosierkappe bereitgestellt, mit der sich ohne Probleme auch bei wässrigen Flüssigkeiten eine tröpfchenweise Dosierung oder - bei Verwendung von elastischen, zusammendrück baren Flaschen - bei Druck auf die Flasche auch ein Dosierstrahl einstellen lässt. Zweckdienlicherweise ist dabei vorgesehen, dass die gesamte Dosierkappe als ein einstückiges-Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist. Es ist daher nicht erforderlich, mehrere Teile zu verbinden.
Bevorzugt liegt der Dosierdurchmesser in einem Bereich zwischen 0,2 und 1,2 mm, insbesondere ist er auf maximal 0,8 mm begrenzt. Die Wahl des speziellen Dosierdurchmessers hängt vom Anwendungsgebiet, insbesondere der zu dosierenden Flüssigkeit ab.
Speziell für dünnflüssige Flüssigkeiten ist der Dosierdurchmesser auf maximal 0,4mm und insbesondere auf 0,25mm begrenzt. Bei diesen geringen Dosierdurchmessern ist ein Durchtritt der Flüssigkeit zuverlässig vermieden. Herstellungstechnisch sind derart geringe Durchmesser allerdings sehr sensibel, da entsprechend erforderliche Stempel sehr fein sind. Um eine zuverlässige Herstellung sicherzustellen ist daher insbesondere bei diesen geringen Dosierdurchmessern vorgesehen, dass sich der erste Dosierabschnitt ausgehend von einem ersten Eintrittsdurchmesser insbesondere konisch unter einem Konuswinkel verjüngt, wobei der erste Eintrittsdurchmesser zumindest 1,4mm und vorzugsweise zumindest 1,8 mm beträgt. Das Verhältnis des ersten Eintrittsdurchmessers zum Dosierdurchmesser liegt vorzugsweise bei über 5, insbesondere bei über 8. Der Konuswinkel liegt dabei vorzugsweise über den Wert für typische Entformungsschrägen und liegt insbesondere oberhalb von 8° und beispielsweise im Bereich von 10-15°. Hierdurch wird ein kegelstumpfförmiger erster Dosierabschnitt geschaffen, welcher an seiner Basis eine ausreichende Breite aufweist, die einer ausreichend stabilen Stempelbreite entspricht. Insgesamt ist der Dosierabschnitt langgestreckt ausgebildet.
In bevorzugter Weiterbildung weist der erste Dosierabschnitt endseitig einen ersten zylindrischen Zwischenabschnitt auf. Durch den langgestreckten, konischen Bereich des ersten Dosierabschnitts, welcher sich bis zu dem Dosierdurchmesser verjüngt, wird zunächst eine starke Verlangsamung der Strömung der Flüssigkeit erreicht. Untersuchungen haben nunmehr gezeigt, dass der sich daran anschließende zylindrische Zwischenabschnitt, der also lediglich den Dosierdurchmesser aufweist, sich günstig auf ein ungewolltes Austreten von Flüssigkeit auswirkt. Dieser zylindrische Zwischenabschnitt definiert insofern einen ersten Auffangraum für die Flüssigkeit, um zu vermeiden, dass diese endseitig aus der Austrittsöffnung austritt. Die Länge des zylindrischen Zwischenabschnitts liegt dabei vorzugsweise etwa im Bereich des Dosierdurchmessers.
Um ein ungewolltes Austreten von Flüssigkeitsanteilen zuverlässig zu vermeiden weist in zweckdienlicher Ausgestaltung der zweite Dosierabschnitt einen Zwischenbereich mit reduziertem Durchmesser auf. Dieser Zwischenbereich ist dabei insbesondere nach Art einer Einschnürung ausgebildet, im Bereich des Zwischenbereichs ist daher bspw. ein umlaufender Steg ausgebildet, sodass der zweite Dosierabschnitt insgesamt ringnutartig eingeschnürt ist. Im Bereich dieser Einschnürung verringert sich der Durchmesser des zweiten Dosierabschnitts bspw. um 10 % bis 20 %.
Zweckdienlicherweise schließt sich an den Zwischenbereich mit reduziertem Durchmesser ein zweiter, insbesondere zylindrischer Zwischenabschnitt an. Der Zwischenbereich und der Zwischenabschnitt des zweiten Dosierabschnitts sind dabei endseitig insbesondere im letzten Viertel des zweiten Dosierabschnitts ausgebildet.
Der Zwischenbereich weist einen reduzierten Durchmesser von max. 1,0 mm bis 1,5 mm insbesondere von etwa 1,2 mm auf. Der reduzierte Durchmesser liegt dabei jedoch über dem Dosierdurchmesser. Der zweite Dosierabschnitt selbst ist vorzugsweise ebenfalls wie der erste Dosierabschnitt konisch ausgebildet, mit dem Unterschied, dass er sich in Längsrichtung, also in Richtung zur Austrittsöffnung konisch erweitert.
Sowohl der erste als auch der zweite Dosierabschnitt sind daher vorzugsweise in etwa kegelstumpfförmig ausgebildet. Sie weisen einen Konuswinkel auf, welcher im Bereich zwischen 1,5° bis 5° liegt. Unter Konuswinkel wird hierbei der Winkel verstanden, unter dem - in einem Längsschnitt betrachtet - eine jeweilige Begrenzung des jeweiligen Dosierabschnitts in Bezug zu einer Mittenlängsachse und damit im Bezug zur Längsrichtung geneigt ist.
In zweckdienlicher Ausgestaltung ist zumindest einer, insbesondere der erste Dosierabschnitt und bevorzugt sind beide Dosierabschnitte langgestreckt ausgebildet. Sie weisen also eine Länge auf, die ein Vielfaches, insbesondere mehr als das Drei- oder Vierfache des jeweiligen minimalen Durchmessers des jeweiligen Dosierabschnitts beträgt. Hierdurch ist insgesamt eine vergleichsweise große Weglänge geschaffen, welche insbesondere ein ungewolltes Auslaufen von Flüssigkeit zuverlässig verhindert.
Die Austrittsöffnung selbst weist einen Austrittsdurchmesser auf, welcher üblicherweise größergleich 1,5 mm und insbesondere im Bereich von 1,5 mm bis 2,5 mm liegt.
Die Austrittsöffnung ist dabei Teil eines Austrittabschnitts des Dosierkanals, wobei der Austrittsabschnitt wiederum einen größeren Durchmesser als der zweite Dosierabschnitt aufweist. Insbesondere schließt sich der Austrittsabschnitt unter Ausbildung einer zweiten Stufe an den zweiten Dosierabschnitt an.
Sofern vorliegend ein jeweiliger Abschnitt des Dosierkanals einen größeren Durchmesser als ein vorhergehender Abschnitt aufweist, so wird hierunter verstanden, dass im Übergangsbereich zwischen den beiden Abschnitten ein vergrößerter Durchmesser vorliegt. Aufgrund der konischen Ausgestaltung der beiden Dosierabschnitte ist es dabei jedoch nicht zwingend erforderlich, dass der größte Durchmesser bspw. des ersten Dosierabschnitts größer ist als der kleinste Durchmesser des zweiten Dosierabschnitts.
Im Hinblick auf eine möglichst exakte tröpfchenweise Dosierung endet der Austrittsabschnitt an der Austrittsöffnung vorzugsweise scharfkantig. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass im Bereich der Austrittsöffnung keine konische Erweiterung ausgebildet ist. Hierdurch wird daher eine Art Abrisskante gebildet. Erfindungsgemäß umfasst die Dosierkappe einen nach Art einer Schürze ausgebildeten Flaschenhalskragen, welche einen Innenraum umgibt. In diesen Innenraum erstreckt sich ein Dosierzapfen, welcher den Dosierkanal aufweist. Ferner ist der Dosierzapfen Teil eines Dosierelements, welches sich insgesamt durch einen stirnseitigen Deckelboden erstreckt, sodass das Dosierelement außerhalb an der Außenseite des Deckelbodens eine Dosierspitze nach Art einer domartigen Erhebung ausbildet. Bei dem Flaschenhalskragen handelt es sich dabei insbesondere um eine innenliegende Schürze, welche üblicherweise nochmals ergänzend von einem äußeren Flaschenhalskragen und dieser wiederum von einer Außenwand umgeben ist. Der Flaschenhalskragen ist dabei als ein ringförmiger Kragen ausgebildet. Über diesen ist insofern auch ein Dosier-Vorraum für die zu dosierende Flüssigkeit gebildet. Ist die Dosierkappe auf der Dosierflasche aufgesetzt, so greift der Flaschenhalskragen üblicherweise in einen Flaschenhals der Dosierflasche passgenau ein, liegt also vorzugsweise bündig und dichtend an einer zylindrischen (Innen-) Oberfläche des Flaschenhalses an. Dadurch ist gewährleistet, dass die zu dosierende Flüssigkeit ausschließlich über die Dosieröffnung austritt. Der Kragen weist hierbei endseitig vorzugsweise eine konische Dichtschräge auf. Der Kragen erstreckt sich in Längsrichtung über bspw. 8 mm bis 20 mm und typischerweise über etwa 10 mm bis 15 mm.
Im Hinblick auf eine möglichst einfache Montage ist die Dosierkappe in bevorzugter Weiterbildung als eine Prellverschluss-Kappe ausgebildet. Die Dosierkappe wird daher durch ein einfaches Aufprellen auf den Flaschenhals aufgesetzt. Ein Aufschrauben etc. ist nicht erforderlich. Alternativ lässt sich das hier beschriebene Prinzip der Ausgestaltung für das Dosierelement grundsätzlich auch auf Schraubverschlüsse jeglicher Art übertragen.
In zweckdienlicher Weiterbildung weist die Dosierkappe zusätzlich einen Verschlussdeckel auf, welcher im geschlossenen Zustand die Austrittsöffnung dichtend verschließt. Hierdurch ist zusätzlich gewährleistet, dass beispielsweise beim Transport oder auch bei einem Kippen der Dosierflasche keine Flüssigkeit aus der Flasche austritt.
Für das dichte Verschließen der Austrittsöffnung weist der Verschlussdeckel dabei gemäß einer ersten Ausführungsvariante einen Verschlusszapfen auf, welcher im geschlossenen Zustand, also bei geschlossenem Verschlussdeckel, im Austrittsabschnitt einliegt und diesen abdichtet. Der Verschlusszapfen erstreckt sich dabei maximal bis zum zweiten Dosierabschnitt. Insbesondere kann dabei auch vorgesehen sein, dass er sich an der zweiten Stufe zwischen dem zweiten Dosierabschnitt und dem Austrittsabschnitt abstützt und dadurch eine Dichtfläche ausgebildet ist. Alternativ oder ergänzend hierzu dichtet der Verschlusszapfen umfangsseitig zu der umlaufenden Wandung des Austrittsabschnitts ab. Die Länge des Verschlusszapfens weist im Hinblick auf eine Abdichtung an der Stufe zweckdienlicherweise eine Länge auf, die der Länge des Austrittsabschnitts entspricht. Im Hinblick auf eine umfangsseitige Abdichtung weist der Verschlusszapfen einen Durchmesser auf, welcher dem Durchmesser des Austrittsabschnitts entspricht. Zweckdienlicherweise weist der Verschlusszapfen dabei generell ein gewisses Übermaß auf, so dass er im geschlossenen Zustand also eingepresst ist und einen Dichtsitz ausbildet. Der Verschlusszapfen ist dabei generell an die Kontur des Austrittsabschnitts angepasst. Bei Bedarf kann er auch in Teilbereichen an seiner Umfangsseite beispielsweise leichte Auswölbungen aufweisen, um dort quasi eine Ringdichtung auszubilden.
Zum dichtenden Verschließen weist der Verschlussdeckel alternativ oder auch ergänzend eine angeformte Dichthülse auf, die dichtend über einen Endabschnitt des Dosierkanals übergestülpt ist. Dieser Endabschnitt ist dabei insbesondere als eine domartige Dosierspitze ausgebildet. Für diesen Fall weist die Dosierspitze in bevorzugter Ausgestaltung im Bereich der Austrittsöffnung eine konvex gewölbte Dichtfläche auf, über die die Dichthülse bei aufgesetztem Verschlussdeckel dichtend übergestülpt ist.
Der Verschlussdeckel ist dabei insgesamt als ein vorzugsweise über ein Filmscharnier schwenkbar angelenkter Verschlussdeckel ausgebildet und ist damit ein Teilstück des die Dosierkappe bildenden einstückigen Spritzgussbauteils. Die gesamte Verschlusskappe umfassend die Dosierkappe und Verschlussdeckel ist daher ein monolithisches, einstückiges Bauteil, was sich kostengünstig herstellen lässt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils:

Figur 1: eine Schnittansicht durch eine Dosierkappe einer ersten Ausführungsvariante entlang der Schnittebene A-A gemäß Figur 4
Figur 2: eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie B-B gemäß Figur 4,
Figur 3: eine vergrößerte Detailansicht eines Schnittes durch die Verschlusskappe einer zweiten modifizierten Ausführungsvariante ähnlich der Variante gemäß Fig. 1 sowie
Figur 4: eine Aufsicht auf die Dosierkappe mit Grundkörper und Verschlussdeckel bei geöffnetem Verschlussdeckel.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Dosierkappe 2 umfasst einen Grundkörper 4 sowie einen Verschlussdeckel 6, welcher gemeinsam mit dem Grundkörper 4 ein gemeinsames, monolithisches Spritzgussteil bildet. Der Verschlussdeckel 6 ist dabei über ein Filmscharnier 8 schwenkbeweglich mit dem Grundkörper 4 verbunden. Die Dosierkappe 2 ist weiterhin im Ausführungsbeispiel als eine Prellverschluss-Kappe ausgebildet, welche durch ein einfaches Aufprellen auf einen Flaschenhals an einer hier nicht näher dargestellten Dosierflasche angebracht wird. Bei der Dosierflasche handelt es sich beispielsweise um eine elastische Kunststoff-Dosierflasche, die beispielsweise zur Aufnahme von flüssigen Lebensmitteln, von flüssigen Hygieneartikeln, von flüssigen pharmazeutischen Produkten oder Medikamenten vorgesehen ist. Über die Dosierkappe 2 ist dabei eine Dosierung der in der Flasche enthaltenen Flüssigkeit ermöglicht. Unter Flüssigkeit wird hierbei sowohl eine wässrige als auch eine zähflüssige Masse verstanden.
Der Grundkörper 4 weist zum Aufsetzen auf den Flaschenhals der Dosierflasche einen inneren ringförmigen Flaschenhalskragen 10 sowie einen äußeren ringförmigen Flaschenhalskragen 12 auf, zwischen denen im aufgesetzten Zustand der Flaschenhals der Dosierflasche möglichst abdichtend aufgenommen ist. Ergänzend weist der Grundkörper 4 noch einen umlaufenden Außenmantel 14 auf. Dieser geht frontseitig in einen im Wesentlichen horizontal verlaufenden Stirnboden 16 über. Der Stirnboden 16 wird von einem Dosierelement durchdrungen, welches innenliegend einen Dosierzapfen 18A und außenliegend eine Dosierspitze 18B ausbildet. Die Dosierspitze 18B erhebt sich dabei domartig aus dem Stirnboden 16, wohingegen der Dosierzapfen 18A sich stiftförmig in einen von dem inneren Flaschenhalskragen 10 gebildeten Innenraum 19 erstreckt. Im Dosierelement ist ein sich in einer Längsrichtung Z erstreckender Dosierkanal 20 ausgebildet.
Der Dosierkanal 20 selbst umfasst mehrere Abschnitte, wie sich insbesondere aus Fig. 3 entnehmen lässt. Nämlich einen ersten Dosierabschnitt 22, einen zweiten Dosierabschnitt 24 sowie einen vorderen Austrittsabschnitt 26, welcher eine vorderseitige Austrittsöffnung 28 des Dosierkanals 20 aufweist. Weitere Abschnitte weist der Dosierkanal 20 vorzugsweise nicht auf.
Die einzelnen Abschnitte 22,24,26 sind konzentrisch zueinander angeordnet, erstrecken sich daher entlang einer gemeinsamen Mittenachse M. Der Dosierkanal 20 weist über seine gesamte Länge jeweils eine Kreisquerschnittsfläche auf. Der erste Dosierabschnitt 22 sowie der zweite Dosierabschnitt 24 sind bei der ersten Ausführungsvariante der Fig. 1 jeweils als leicht konische Kanäle ausgebildet mit einem Konuswinkel γ. Dieser liegt vorzugsweise zwischen 1° und unter 5° und im Ausführungsbeispiel insbesondere bei 1,5°. Der Konuswinkel γ gibt die Neigung der Wandung des Dosierabschnitts 22,24 bezüglich der Mittenachse M an.
Bei der zweiten Ausführungsvariante gemäß Fig. 3 ist demgegenüber für den ersten Dosierabschnitt 22 ein deutlich größerer Konuswinkel γ von etwa 10° eingestellt, so dass ein im Vergleich zu der Variante gemäß Fig. 3 deutlich steilerer Kegelstumpf als Dosierabschnitt 22 ausgebildet ist. Der Konuswinkel des zweiten Dosierabschnitts 24 ist demgegenüber deutlich kleiner und liegt insbesondere im Bereich der ersten Variante der Fig. 1.
Der erste Dosierabschnitt 22 weist am Ende zum zweiten Dosierabschnitt 24 hin bei der ersten Ausführungsvariante einen ersten zylindrischen Zwischenabschnitt 30 auf. An diesen bzw. an das Ende des konischen Bereichs (Fig. 3) schließt sich unter Ausbildung einer ersten Stufe 32 der zweite Dosierabschnitt 24 an. Dieser weist in seinem Endbereich wiederum zunächst einen Zwischenbereich 34 und daran anschließend einen zweiten insbesondere zylindrischen Zwischenabschnitt 36 auf. An diesen schließt sich wiederum unter Ausbildung einer zweiten Stufe 38 der Austrittsabschnitt 26 an.
Die engste Stelle des Dosierkanals 20 ist am Ende des ersten Dosierabschnitts 22 an der ersten Stufe 32 ausgebildet. Dort weist der Dosierkanal 20 einen Dosierdurchmesser d1 auf und bildet daher eine Dosieröffnung aus. Der Dosierdurchmesser d1 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 mm insbesondere zwischen 0,4 mm und 1,2 mm. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 liegt er vorzugsweise bei 0,6 mm. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 liegt er im Bereich zwischen 0,2 mm und 0,4 mm und insbesondere bei 0,25mm. Der erste Dosierabschnitt 22 verjüngt sich von einem ersten Eintrittsdurchmesser d2 kontinuierlich zum Dosierdurchmesser d1. Im ersten Ausführungsbeispiel der Fig.1 liegt der erste Eintrittsdurchmesser d2 im Bereich zwischen 0,7 mm und 1,2 mm, insbesondere bei 0,9 mm. Er verjüngt sich insbesondere etwa um den Faktor 1,5 auf 0,6mm des Dosierdurchmessers d1.
Demgegenüber liegt der erste Eintrittsdurchmesser d1 bei der bevorzugten Variante der Fig. 3 deutlich darüber und liegt insbesondere bei etwa 2,0mm. Er verjüngt sich daher etwa um den Faktor 8 auf 0,25 mm des Dosierdurchmessers d1. Diese zweite Ausführungsvariante ist auch für dünnflüssigere Dosierflüssigkeiten geeignet und gewährleistet zugleich ein prozesssicheres Herstellen der Verschlussklappe 2 in einem Spritzgussverfahren.
Der zweite Dosierabschnitt 24 schließlich erweitert sich konisch von einem zweiten Eintrittsdurchmesser d3 an der ersten Stufe 32 bis zu einem Enddurchmesser d4 an der zweiten Stufe 38. Der zweite Eintrittsdurchmesser d3 ist dabei deutlich größer als der Dosierdurchmesser d1 und beträgt bspw. in etwa das 2-fache des Dosierdurchmessers d1. Im Ausführungsbeispiel liegt der zweite Eintrittsdurchmesser d3 bei etwa 1,2 mm. Der zweite Dosierabschnitt 24 verbreitet sich dann konisch bis auf etwa 1,3 mm bis 1,8 mm und im Ausführungsbeispiel bis auf 1,5 mm.
Im Zwischenbereich 34 weist der Dosierkanal 20 eine Einschnürung auf, welche im Ausführungsbeispiel durch eine konkave Ringnut im Kanal 20 ausgebildet ist. In diesem Bereich weist der zweite Dosierabschnitt 24 einen reduzierten Durchmesser d5 auf, welcher im Ausführungsbeispiel im Bereich zwischen 1,0 mm und 1,3 mm und vorzugsweise bei 1,2 mm liegt.
Schließlich weist der Austrittabschnitt 26 endseitig die Austrittsöffnung 28 mit einem Austrittsdurchmesser d6 auf, welcher im Bereich zwischen 1,5 mm und 2,5 mm und im Ausführungsbeispiel bei etwa 2,0 mm liegt. Der Austrittsabschnitt 26 ist in etwa zylindrisch ausgebildet, kann jedoch ebenfalls wie die anderen Abschnitte 22, 24 leicht konisch ausgebildet sein.
Grundsätzlich können neben dem Zwischenbereich 34 weitere Zwischenbereiche mit reduzierten Durchmessern ausgebildet sein, bspw. auch im Austrittsabschnitt 26 und / oder ein weiterer Zwischenbereich 34 im zweiten Dosierabschnitt 24.
Wie insbesondere aus Fig. 3 zu entnehmen ist, handelt es sich bei den beiden Dosierabschnitten 22, 24 um sehr langgestreckte Kanalabschnitte. Der erste Dosierabschnitt 22 weist dabei eine erste Länge L1 und der zweite Dosierabschnitt 24 eine zweite Länge L2 auf. Diese Längen L1, L2 betragen jeweils ein Vielfaches des geringsten Durchmessers des jeweiligen Abschnitts 22, 24 also ein Vielfaches des Dosierdurchmessers d1 bzw. des zweiten Eintrittsdurchmessers d3. Im Ausführungsbeispiel liegen die Längen L1, L2 dabei jeweils über dem 5-fachen dieses geringsten jeweiligen Abschnittsdurchmessers. Bei sehr geringen Durchmessern, insbesondere bei kleinen Dosierdurchmesser d1, beispielsweise gemäß Fig. 3 liegt die Länge L1 auch bei dem über 10-fachen und insbesondere auch über dem 15-fachen des geringsten Abschnittsdurchmessers. Die Längen L1, L2 liegen dabei typischerweise im Bereich von 3mm bis 7mm und insbesondere im Bereich von 4mm bis 6mm.
Die einzelnen Teilbereiche der jeweiligen Dosierabschnitte 22, 24, nämlich die beiden Zwischenabschnitte 30, 36 (sofern vorhanden) sowie der Zwischenbereich 34, sind dem gegenüber nicht als langgestreckte Abschnitte ausgebildet, das heißt ihre Länge in Längsrichtung Z ist kleiner ihrem Durchmesser bzw. entspricht maximal im Wesentlichen ihrem Durchmesser.
Gleiches gilt auch für den Austrittsabschnitt 26, dessen Länge in Längsrichtung Z bevorzugt maximal in etwa dem Austrittsdurchmesser d6 entspricht.
Der Austrittsabschnitt 26 ist im Bereich der Austrittsöffnung 28 scharfkantig ausgebildet, das heißt er weist endseitig eine Art Abrisskante auf. Diese begünstigt eine definierte Tropfenformung.
Der gesamte Dosierkanal 20 weist eine Gesamtlänge L auf, die im Ausführungsbeispiel bei etwa 10 mm bis 15 mm liegt. Die beiden Dosierabschnitte 22, 24 bilden zusammen dabei etwa 70 bis 90 % der Gesamtlänge L.
Um ein dauerhaft dichtes Verschließen der Austrittsöffnung 28 bei geschlossenem Verschlussdeckel 6 auch unter widrigen Bedingungen zu gewährleisten, beispielsweise beim Transport, weist der Verschlussdeckel 6 im Ausführungsbeispiel zwei Abdichtelemente auf. Dies ist zum Einen eine Dichthülse 40 sowie zum Anderen ein Verschlusszapfen 42, welcher von der Dichthülse 40 ringförmig umgeben ist (vgl. hierzu Fig. 2). Die Dichthülse 40 weist einen Innendurchmesser auf, welcher an einen Außendurchmesser der Dosierspitze 18B angepasst ist Der Innendurchmesser weist dabei vorzugsweise ein geringfügiges Untermaß auf und die Dichthülse 40 ist bevorzugt leicht konisch ausgebildet, so dass sie sich beim Aufsetzen auf die Dosierspitze 18B dichtend an deren Umfangswand ringförmig anschmiegt.
Der Verschlusszapfen 42 weist einen Außendurchmesser auf, welcher an den Austrittsdurchmesser d6 angepasst ist. Vorzugsweise weist er zu diesem ein geringfügiges Übermaß auf, so dass der Verschlusszapfen 42 mit seiner Umfangsseite dichtend an der Umfangswand des Austrittsabschnitts 26 anliegt. Der Verschlusszapfen 42 weist eine axiale Länge auf, welche kleiner gleich der Länge des Austrittsabschnitts 26 ist.
Durch die hier insgesamt beschriebene Ausgestaltung des Dosierkanals 20 ist eine exakte, auch tröpfchenweise Dosierung von Flüssigkeiten ermöglicht. Gleichzeitig wird ein unerwünschtes Auslaufen der Flüssigkeit vermieden. Dabei ist eine prozesssichere Herstellung der Dosierkappe 2 erreicht. Die Dosierkappe 2 wird als ein einstückiges Kunststoffspritzgussteil ohne ergänzende Verschlusselemente ausgebildet.
Die spezielle hier beschriebene Form des Dosierkanals 20 lässt sich prozesssicher trotz des geringen Dosierdurchmessers d1 von nur 0,6 mm (Fig. 1) bzw. von nur 0,25mm (Fig. 3) mit Hilfe eines hier nicht näher dargestellten Spritzgusswerkzeuges herstellen.
Zum Herstellen wird eine Spritzguss-Form verwendet, welche eine obere Werkzeugform sowie eine untere Werkzeugform aufweist, zwischen denen eine Kavität ausgebildet ist, in die Spritzgussmaterial zur Ausbildung der Dosierkappe 2 eingespritzt wird.

An der einen Werkzeugform ist ein erster Stempel angeordnet, welcher den ersten Dosierabschnitt 22 ausformt. Die andere Werkzeugform weist einen zweiten Stempel auf, welcher zur Ausbildung des zweiten Dosierabschnitts 24 sowie des Austrittsabschnitts 26 ausgebildet ist. Die zwei Stempel liegen an einer Trennebene aneinander an. Der erste Stempel mit dem nur geringen Dosierdurchmesser stützt sich dabei am zweiten Stempel ab, wodurch eine ausreichend hohe Stabilität für das Spritzgießen erzielt ist. Ergänzend können die Stempel derart ausgebildet sein, dass sie geringfügig formschlüssig ineinander greifen, so dass der erste Stempel formschlüssig am zweiten Stempel 44 gehalten ist.

Bezugszeichenliste

2	Dosierkappe	L1	erste Länge
4	Grundkörper	L2	zweite Länge
6	Verschlussdeckel	L3	Gesamtlänge
8	Filmscharnier	γ	Konuswinkel
10	Innerer Flaschenhalskragen
12	Äußerer Flaschenhalskragen
14	Außenmantel
16	Deckelboden
18A	Dosierzapfen
18B	Dosierspitze
19	Innenraum
20	Dosierelement
22	erster Dosierabschnitt
24	zweiter Dosierabschnitt
26	Austrittsabschnitt
28	Austrittsöffnung
M	Mittenachse
30	erster Zwischenabschnitt
32	erste Stufe
34	Zwischenbereich
36	zweiter Zwischenabschnitt38 zweite Stufe
40	Dichthülse
42	Verschlusszapfen

d1	Dosierdurchmesser
d2	erster Eintrittsdurchmesser
d3	zweiter Eintrittsdurchmesser
d4	Enddurchmesser
d5	reduzierter Durchmesser
d6	Austrittsdurchmesser

Claims

Dosierkappe (2) zum Aufsetzen auf eine Dosierflasche mit einem sich in einer Längsrichtung (Z) erstreckenden Dosierkanal (20) mit endseitiger Austrittsöffnung (28) für eine zu dosierende Flüssigkeit, die einen Flaschenhalskragen (10) aufweist, welcher einen Innenraum (19) umgibt, und die ein Dosierelement aufweist, in dessen Längsrichtung sich erstreckend der Dosierkanal 20 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierelement einen Dosierzapfen (18A) sowie eine Dosierspitze (18B) aufweist, wobei sich in den Innenraum (19) der Dosierzapfen (18A) erstreckt und das Dosierelement sich durch einen stirnseitigen Deckelboden (16), erstreckt, so dass das Dosierelement außerhalb einer Außenseite des Deckelbodens die Dosierspitze nach Art einer domartigen Erhebung ausbildet - der Dosierkanal (20) einen ersten Dosierabschnitt (22) aufweist, welcher sich in Längsrichtung (Z) bis zu einem Dosierdurchmesser (d1) verjüngt, wobei der Dosierdurchmesser (d1) im Bereich von 0,2 mm bis 1,2 mm liegt, - der Dosierkanal (20) weiterhin einen zweiten Dosierabschnitt (24) aufweist, welcher sich in Längsrichtung (Z) unter Ausbildung einer ersten Stufe (32) an den ersten Dosierabschnitt (22) anschließt und einen im Vergleich zum Dosierdurchmesser (d1) größeren Durchmesser (d3, d4) aufweist.
Dosierkappe (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Dosierdurchmesser (d1) maximal 0,8 mm und insbesondere maximal 0,4 mm oder maximal 0,25 mm beträgt.
Dosierkappe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Dosierabschnitt (22) sich in Richtung zum Dosierdurchmesser (d1) ausgehend von einem ersten Eintrittsdurchmesser (d2) insbesondere konisch unter einem Konuswinkel (γ) verjüngt, wobei der erste Eintrittsdurchmesser (d2) minimal 1,4mm und insbesondere minimal 1,8mm beträgt.
Dosierkappe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Dosierabschnitt (22) endseitig einen ersten zylindrischen Zwischenabschnitt (30) aufweist.
Dosierkappe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Dosierabschnitt (24) einen Zwischenbereich (34) mit reduziertem Durchmesser (d5) aufweist.
Dosierkappe (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Dosierabschnitt (24) endseitig weiterhin einen zweiten Zwischenabschnitt (36) aufweist, welcher nachfolgend dem Zwischenbereich (34) angeordnet ist.
Dosierkappe (2) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zwischenbereich (34) einen reduzierten Durchmesser von maximal 1,0 mm bis 1,5 mm und insbesondere von 1,2 mm aufweist.
Dosierkappe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Dosierabschnitte (22, 24) langgestreckt ausgebildet sind und jeweils eine Länge (L1, L2) aufweisen, die ein Vielfaches, insbesondere mehr als das Drei- oder Vierfache eines minimalen Durchmessers (d1, d3) des jeweiligen Dosierabschnitts (22, 24) beträgt.
Dosierkappe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Austrittsöffnung (28) einen Austrittsdurchmesser (d6) im Bereich von größergleich 1,5 mm und insbesondere bis 2,5 mm aufweist.
Dosierkappe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Dosierkanal (20) einen Austrittsabschnitt (26) aufweist, welcher in Längsrichtung (Z) nachfolgend dem zweiten Dosierabschnitt (24) angeordnet ist, die Austrittsöffnung (28) aufweist und einen im Vergleich zum zweiten Dosierabschnitt (24) größeren Durchmesser (d6) aufweist.
Dosierkappe (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Austrittsabschnitt (26) unter Ausbildung einer zweiten Stufe (38) an den zweiten Dosierabschnitt (24) anschließt.
Dosierkappe (2) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Austrittsabschnitt (26) an der Austrittsöffnung (28) scharfkantig endet.
Dosierkappe (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass
- der zweite Dosierabschnitt (24) einen Zwischenbereich (34) mit reduziertem Durchmesser (d5) aufweist,

- dass der zweite Dosierabschnitt (24) endseitig weiterhin einen zweiten Zwischenabschnitt (36) aufweist, welcher nachfolgend dem Zwischenbereich (34) angeordnet ist,

- der Dosierkanal (20) einen Austrittsabschnitt (26) aufweist, welcher in Längsrichtung (Z) nachfolgend dem zweiten Dosierabschnitt (24) angeordnet ist, die Austrittsöffnung (28) aufweist und einen im Vergleich zum zweiten Dosierabschnitt (24) größeren Durchmesser (d6) aufweist,

- der Austrittsabschnitt (26) unter Ausbildung einer zweiten Stufe (38) an den zweiten Dosierabschnitt (24) anschließt.
Dosierkappe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie als eine Prellverschluss-Kappe ausgebildet ist.
Dosierkappe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie einen Verschlussdeckel (6) aufweist, der im geschlossenen Zustand die Austrittsöffnung (28) dichtend verschließt und hierzu zumindest eines der Elemente Verschlusszapfen (42) oder Dichthülse (40) aufweist, wobei der Verschlusszapfen (42) im geschlossenen Zustand im Austrittsabschnitt (26) diesen abdichtend einliegt und die Dichthülse (40) im geschlossenen Zustand eine den Dosierkanal (20) aufweisende Dosierspitze (18B) dichtend umschließt.