EP4151317A1 - Austragkopf und flüssigkeitsspender mit einem austragkopf - Google Patents

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EP4151317A1
EP4151317A1 EP22205622.8A EP22205622A EP4151317A1 EP 4151317 A1 EP4151317 A1 EP 4151317A1 EP 22205622 A EP22205622 A EP 22205622A EP 4151317 A1 EP4151317 A1 EP 4151317A1
Authority
EP
European Patent Office
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valve
discharge head
base
liquid
circumferential
Prior art date
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Pending
Application number
EP22205622.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Baumann
Thomas Bruder
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.)
Aptar Radolfzell GmbH
Original Assignee
Aptar Radolfzell GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Aptar Radolfzell GmbH filed Critical Aptar Radolfzell GmbH
Priority to EP22205622.8A priority Critical patent/EP4151317A1/de
Publication of EP4151317A1 publication Critical patent/EP4151317A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B05B11/0039Containers associated with means for compensating the pressure difference between the ambient pressure and the pressure inside the container, e.g. pressure relief means
    • B05B11/0044Containers 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 by ingress of atmospheric air into the container, i.e. with venting means
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    • A45HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45DHAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
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    • B05B11/1069Pump inlet valves actuated by pressure the valve being made of a resiliently deformable material or being urged in a closed position by a spring

Definitions

  • the invention relates to a discharge head for a liquid dispenser for dispensing pharmaceutical or cosmetic liquids and a liquid dispenser which is provided with such a discharge head.
  • Generic discharge heads have a deformable pumping chamber component, which is arranged between a base and an actuating button, so that its internal volume in cooperation with an inlet valve and an outlet valve forms a pumping chamber, the contents of which can be discharged by depressing the actuating button.
  • generic discharge heads can consist of only three components, since the inlet valve and the outlet valve and any ventilation valve that may be present can be formed by valve lips or valve bodies provided integrally on the pump chamber component together with a counter-wall of the base or the actuating pusher.
  • the object of the invention is to further develop a generic discharge head in such a way that it shows advantageous behavior when venting the pump chamber during commissioning and for venting the liquid reservoir when in use.
  • a discharge head which has a base and an actuating pusher which can be depressed relative to the base between an unactuated end position and an actuated end position in an actuating direction. Furthermore, the proposed discharge head has a liquid inlet for connection to a liquid reservoir and a discharge opening for dispensing liquid in an environment.
  • a pumping device is provided for conveying liquid from the liquid reservoir to the discharge opening.
  • This pumping device has a deformable pumping chamber component which is open on both sides and which is fixed to the base and the actuating pusher and surrounds a variable-volume pumping chamber which has an inlet valve in the direction of the liquid reservoir and an outlet valve in the direction of the discharge opening.
  • the discharge head also has at least one ventilation opening that penetrates the base and is associated with a ventilation valve.
  • the ventilation opening and the ventilation valve allow air to flow into the liquid reservoir in order to allow pressure equalization after liquid has been removed.
  • the aeration valve has a peripheral annular ridge which rises above a surrounding, radially extending top wall of the base and the inside of which forms a peripheral valve surface for a valve lip to rest against.
  • Said circumferential valve surface is provided on the base, which is inherently or by being coupled to a fluid reservoir placed in a state of stress which can act on the valve surface and permit the reproducibility of the shaping of the valve surface.
  • a reinforcement structure preferably in the form of a circumferential reinforcement web, on the top wall surrounding the annular web on the outside of the annular web.
  • the top wall is preferably at least 50% thicker than in the opposite inner and outer area of the top wall.
  • the reinforcement structure is preferably arranged opposite an area of an underside of the cover wall, on which a storage connector is connected after the liquid storage device has been coupled or bottleneck of the liquid reservoir.
  • the reinforcement structure is preferably arranged at least partially opposite a clear cross section of the storage nozzle or bottle neck. The reinforcement structure can thus at least partially absorb a stress coupled into the base from the accumulator neck or bottleneck and thus only allow it to reach the annular web and the valve lip there to a small extent or not at all.
  • the second measure which is preferably provided together with the mentioned reinforcement structure, is that the peripheral annular web is part of a sleeve-shaped structure which forms the peripheral annular web above the top wall and which extends flush with the adjacent top wall and below its planes and there forms a circumferential wall section aligned with the ring web.
  • the cover wall thus merges into a sleeve shape, which forms the annular web with the valve surface above the level of the cover wall and forms the circumferential wall section below the cover wall.
  • This preferably transitions into a peripheral ring-shaped wall which is pierced by at least one ventilation opening.
  • the peripheral wall section can in particular also facilitate the coupling to the liquid reservoir and can serve as a guide.
  • the wall section preferably protrudes into the bottle neck or storage nozzle of the liquid reservoir.
  • the sleeve-like structure mentioned brings about a significant stabilization of the position of the valve surface.
  • the mentioned reinforcement structure it is achieved that even a very strong state of stress in the outer area of the base, for example due to screwing on the discharge head too tightly, does not negatively affect the opening properties of the ventilation valve.
  • a discharge head is proposed, in particular a discharge head of the type described above with an improved ventilation valve, which also has the elements mentioned of the base and the depressible actuating pusher as well as the liquid inlet, the discharge opening and the pump chamber component open on both sides with an inlet valve and outlet valve having formed pumping device.
  • the discharge head has at least one ventilation opening which penetrates the base and to which a ventilation valve is assigned.
  • This ventilation valve has a circumferential ring ridge at the base, the inside of which forms a valve surface. It also has a valve lip which is formed in one piece with the pump chamber component and which, when the ventilation valve is closed, bears circumferentially on the valve surface.
  • the latter In order to fasten the pump chamber component to the base, the latter has an inlet connector forming the liquid inlet, onto which a fastening section of the pump chamber component is pushed.
  • this inlet connection has a support structure with at least one outward-facing and non-circumferential support surface, which comes into contact with the pump chamber component at least towards the end of the depression of the actuating pusher and thereby causes a contact pressure force with which the valve lip bears against the valve surface to be circumferential is not uniform.
  • the inlet connection is the carrier of the pump chamber component and thus also of the valve lip of the ventilation valve provided thereon.
  • the support structure provided on the outside of the inlet connection ensures that a negative pressure in the liquid reservoir does not result in a uniform force being applied to the valve lip all around. It has been shown that such a uniform application of force on the one hand makes opening itself more difficult and more difficult to calculate, especially if the valve lip has an expanding shape, with a straight line between a contact surface at the distal end of the valve lip and the root of the valve lip on the pump chamber component being one with the direction of actuation Includes angles between 30 ° and 60 ° and thus has a high inherent rigidity. On the other hand, the all-round uniformity of the application of force can cause the sealing lip to flutter and thus generate unwanted noise.
  • the non-uniformity introduced by the support structure prevents this since it results in an area of the valve lip with an increased tendency to open. A reproducible opening without noise is hereby achievable.
  • the support structure Although it is possible in principle to have the support structure reduce the opening tendency only in a limited peripheral area, it is considered advantageous if the support structure has a plurality of support surfaces, preferably between 2 and 12, in particular between 4 and 8, which are uniform over the circumference are distributed. Between these supporting surfaces are the areas with an increased tendency to open.
  • the support structure can have a rib or a plurality of ribs whose end faces pointing in the direction of the actuating pusher form the support faces. At the same time, these ribs can bring about a partial stiffening of the base, which counteracts the initially mentioned deformation of the valve surface of the ventilation valve.
  • the at least one ventilation opening can preferably be arranged circumferentially between these ribs.
  • a discharge head is proposed, in particular a discharge head of the type described above with an improved ventilation valve, which in turn has the elements mentioned of the base and the depressible actuating pusher as well as the liquid inlet, the discharge opening and the deformable pump chamber component open on both sides with inlet valve and outlet valve having formed pumping device.
  • Said outlet valve has a circumferential annular web which protrudes from an inner end wall of the actuating pusher in the direction of the base and whose outer side forms a circumferential valve surface.
  • the discharge head has an additional displacement structure protruding from the inside end face of the actuating pusher, this displacement structure having a receiving space open in the direction of the pump chamber, which is laterally closed by a surrounding wall.
  • the displacement structure is separated from the ring web, preferably by a peripheral recess.
  • the displacement structure reduces the pumping chamber volume, with the use of a bellows as the main shape of the pumping chamber component in particular, this reduction does not affect the usable pumping chamber volume, i.e. the amount of liquid that can be discharged with one actuating stroke, but only the unusable residual volume of the pumping chamber.
  • the displacement structure provides an area for accommodating residual air through the accommodating space it forms. The air, which is difficult to expel, collects in this in the pump chamber, which ensures that it does not reach the outlet valve or only to a small extent and interferes with its function.
  • the surrounding wall of the displacement structure preferably extends beyond the ring web into the pump chamber. While the ring web itself can only have a limited extent in the direction of the base due to the shape of the pump chamber component, in particular in its configuration as a bellows, the displacement structure can extend further into the pump chamber in the actuation direction.
  • the pump chamber has a maximum volume V PMax , which is defined by the interior of the pump chamber between the inlet valve and the outlet valve when the actuating pushbutton is in the unactuated end position.
  • the receiving space has a receiving space volume VA, which is formed by that partial volume of the pump chamber which is enclosed within the surrounding wall.
  • the ratio between the receiving space volume VA and the pump chamber volume V PMax is preferably between 1:50 and 1:10.
  • a discharge head is proposed, in particular a discharge head of the type described above with an improved ventilation valve, which also has the elements mentioned of the base and the depressible actuating pusher as well as the liquid inlet, the discharge opening and the pump chamber component open on both sides with an inlet valve and outlet valve having formed pumping device. It is provided that the discharge head has at least one ventilation opening which penetrates the base and which is assigned a ventilation valve which has a peripheral valve lip which is integrally formed on the deformable pump chamber component and which is prestressed outwards on a peripheral valve bridge of the base applied.
  • a protective lip is provided which is also formed in one piece on the deformable pump chamber component and is arranged on the outside of the valve lip in order to protect the valve lip.
  • the protective lip projects beyond the valve lip, preferably both radially and axially.
  • the purpose of the protective lip is in particular to protect the valve lip of the ventilation valve during the action prior to assembly as bulk material.
  • the valve lip is particularly at risk. It has been shown that damage that is sometimes barely visible due to direct injury and relaxation in the deformed state can have a clearly unexpected effect on the reproducibility of the behavior of the valve lip when using the discharge head.
  • the protective lip protrudes radially and axially beyond the valve lip, so that the protective lip does not come into contact with a substrate either in the horizontal position or in the upright position.
  • the valve lip is preferably set back in relation to the protective lip in such a way that a pump chamber component of the same construction cannot or hardly come into contact with the valve lip.
  • a discharge head which, in accordance with the configurations described, has the named elements of the base and the depressible actuating pusher as well as the liquid inlet, the discharge opening and the pumping device formed by a deformable pump chamber component open on both sides with an inlet valve and outlet valve.
  • the discharge head has at least one ventilation opening that penetrates the base and is associated with a ventilation valve.
  • This has an encircling valve lip, which is formed in one piece on the deformable pump chamber component and which, prestressed outwards, bears against an encircling valve bridge of the base.
  • a tilting leg which protrudes radially beyond the circumferential valve lip and is integrally formed on the pump chamber component is provided.
  • a button pointing in the direction of the tilting leg is provided on the actuating pushbutton, which in the actuated end position applies force to the tilting leg and thereby lifts the valve lip of the ventilation valve from the valve bridge or facilitates a pressure-related lifting of the valve lip from the valve bridge.
  • Ventilation can be forced when the actuating button is depressed or at least promoted in such a way that even a slight negative pressure in the bottle is sufficient to open the ventilation valve.
  • Said tilting leg which is preferably designed as a circumferential tilting collar, is connected in one piece to the pump chamber component. It is provided on the pump chamber component in such a way that the sealing lip, which is also connected in one piece to the pump chamber component, is subjected to a force when the tilting leg is pressed down by the actuating pusher.
  • Said forced opening or simplified opening allows the ventilation valve to be designed in such a way that it is only forced open in this way or only opens when there is a considerable negative pressure in the bottle.
  • a particularly leak-proof ventilation valve can therefore be created. Since the forced opening takes place when the actuating lever is pressed, i.e. before the return stroke and the suction of liquid in the pump chamber that takes place, a slight negative pressure can develop in the liquid reservoir after the return stroke, but this is at least briefly equalized at the latest with the next actuation.
  • the invention also includes a liquid dispenser for dispensing pharmaceutical or cosmetic liquids, which has a liquid reservoir and a dispensing head for conveying liquid from the liquid reservoir into an environment.
  • the discharge head is designed according to one of the preceding claims.
  • the liquid reservoir is preferably an aerated liquid reservoir formed by rigid walls, which is aerated through the said aeration opening in the discharge head, so that the air flowing in comes into direct contact with the liquid.
  • a design usually has a riser pipe on the discharge head, which protrudes from its base into the liquid reservoir.
  • a design is also conceivable in which a bag, in which the liquid is stored, is provided within the rigid wall of the liquid reservoir. The ventilation does not take place in this bag, but in a surrounding space within the rigid wall of the liquid reservoir.
  • a riser pipe can be dispensed with in such a bag system.
  • the liquid reservoir is filled with a pharmaceutical or cosmetic liquid.
  • a pharmaceutical or cosmetic liquid In particular, it can be a highly viscous liquid in the form of a gel or a foam.
  • the liquid dispenser 100 for dispensing pharmaceutical or cosmetic liquids, for example for dispensing a shower gel.
  • the liquid dispenser 100 has a liquid reservoir 110 and a dispensing head 10 which is attached to a bottle neck or storage nozzle of the liquid reservoir 110 by means of a thread or some other connection technique.
  • the discharge head 10 has a base 20 and an actuating pusher 50 which can be depressed in relation to the base 20 in the direction of an actuating direction 2 .
  • a discharge opening 52 is provided on this.
  • a pump device 12 provided in the discharge head 10 is actuated, which conveys liquid from the liquid reservoir 110 to the discharge opening 52 .
  • the main elements of the discharge head 10 are the already mentioned base 20, the actuating button 50 and a pumping chamber component 80 which is provided for attachment to both the base 20 and the actuating button 50 and which provides a pumping chamber wall in the form of a bellows 81.
  • the pump chamber component 80 made of an elastically deformable plastic is clamped by means of a sleeve-shaped fastening section 82 on a clamping surface 40 of an inlet connection 32 of the base 20, with this Inlet connection 32 is penetrated by a liquid inlet 22 .
  • the pump chamber component 80 is fastened to the actuating button 50 with a fastening flange 84 , this fastening being effected on the inside of a circumferential fastening web 68 of the actuating button 50 .
  • the pumping chamber component 80 forms a total of three valves.
  • An intake valve 14 is provided at the upper end of the intake port 32 .
  • the pump chamber component 80 has an elastically deflectable hemispherical valve body 88 which is pressed against the liquid inlet 22 and opens when the pressure in the pump chamber 13 is negative.
  • the pump chamber component 80 has a valve lip 86 which rests against an annular web 72 of the actuating pusher 50 on the outside. In the event of excess pressure in the pump chamber 13, the valve lip 86 is deflected, in particular in the area of the discharge opening 52, so that liquid can flow to the discharge opening 52 and into a surrounding atmosphere.
  • the third valve which is formed by the pump chamber component 80, is a ventilation valve 18. This is formed on the one hand by a circumferential valve bridge 42 of the base 20 and its inwardly pointing valve surface 44 and on the other hand by a conically widening valve lip 90 of the pump chamber component 80. At the free end, this valve lip has a contact surface 94 for resting against the valve surface 44 .
  • the ventilation valve 18 separates a surrounding atmosphere from an annular space surrounding the inlet connector 32 which is connected to an interior of the liquid reservoir 110 via ventilation openings 28 . If the pressure in the liquid reservoir 110 and thus also in the annular space is lower than an ambient pressure, the ventilation valve 18 opens, in that the valve lip 90 at least partially loses contact with the valve surface 44 .
  • Liquid is discharged by depressing the actuating pusher 50 by applying force to an actuating surface 54 so that the bellows 81 of the pump chamber component 80 is compressed and the liquid contained therein flows out through the discharge opening 52 after the outlet valve 16 has opened. If the actuating pusher 50 is then released, it returns to its starting position, with the previously elastically stressed pump chamber component 80 being deformed back 2 back, meanwhile the outlet valve 16 is closed and instead the inlet valve 14 opens, so that liquid can flow from the liquid reservoir 110 into the pump chamber 13 .
  • the ventilation valve 18 is provided so that no negative pressure arises in the liquid reservoir 110 after liquid has been removed, which would prevent liquid from flowing back into the pump chamber 13 . This opens when the pressure in the liquid reservoir 110 is negative, in that the contact surface 94 on the side of the valve lip 90 opposite the valve lip root 92 is lifted off the valve surface 44 and thus allows ambient air to flow in.
  • FIG. 4 shows a sectional representation of the base 20 in a separate representation.
  • An internal thread 34 is provided on the base 20 by means of which the base is fastened to a thread of the liquid reservoir 110 . If the discharge head 10 is screwed tightly onto the liquid reservoir 110, there is a risk that a top wall 24 of the base 20 spanning the bottleneck of the liquid reservoir 110 will be subjected to tension in a way that impairs the opening properties of the ventilation valve 18, in particular the contact pressure of the contact surface 94 of the valve lip 90 on the valve surface 44 lowers in such a way that the ventilation valve 18 remains permanently open and liquid loss is to be feared here, or increases the contact pressure in such a way that the ventilation valve 18 does not open reliably, so that a negative pressure can build up in the liquid reservoir 110 .
  • the base of the discharge head has two measures to prevent such a stress condition.
  • a reinforcement structure 26 in the form of a circumferential web is provided on the upper side of the top wall 24 . This is radially above that surface against which an uppermost rim of the bottleneck will be pressed when the base 20 is screwed onto the bottleneck. It has been shown that such a reinforcement brings about a decoupling, so that the induced state of stress can only reach the valve bridge 42 to a small extent and can therefore only deform it to a small extent.
  • the second measure is that the circumferential valve bridge 42 continues to below the level of the top wall 24 and here forms a circumferential wall section 46 aligned therewith.
  • valve bridge 42 and the wall section 46 together form a sleeve shape. This also counteracts the deformation of the valve bridge 42 . Even if the base 20 is improperly screwed tightly onto the bottleneck of the liquid reservoir 110, the behavior of the ventilation valve 18 hardly changes.
  • FIGS. 5 and 6A and 6B illustrate another aspect with regard to the ventilation valve 18.
  • the valve lip 90 of the ventilation valve 18 has a conical shape with a widening in the direction of the contact surface 94 of the valve lip 90.
  • this conical shape has the disadvantage that the valve lip 90 has to be deformed for the purpose of opening the ventilation valve 18, in the course of which the contact surface 94 of the valve lip 90 is shortened so that it detaches at least in sections from the valve surface 44 of the valve bridge 42.
  • FIG. 5 A support structure 36 with ribs 39 is provided on the outside of the inlet connection piece 32 as shown, which each form support surfaces 38 on their upper side.
  • valve lip 90 is made more difficult in the area of support surfaces 38, so that at the same time in the circumferential areas between two ribs 39 with support surfaces 38, the deformation of valve lip 90 is promoted and here at least compared to that caused by support surfaces 38 supported areas is facilitated.
  • Figure 6A 12 shows the state of the closed ventilation valve 18.
  • the valve lip 90 is also shown separately here again for better understanding.
  • the contact surface 94 rests against the outside valve surface 44 and has a rotationally symmetrical shape.
  • FIG. 7 shows the actuating button 50 in a separate representation and with a perspective from below into the actuating button 50 .
  • the outer fastening web 68 can be seen, on the inside of which the fastening flange 84 of the pump chamber component 80 is fixed.
  • An annular web 72 is provided within this, the outer surface of which forms the valve surface 74 against which the valve lip 86 of the outlet valve 16 rests in the rest state.
  • a displacement structure 60 on the end wall 56 of the actuating pusher 50 is also provided within this.
  • this displacement structure 60 serves the purpose of reducing the pumping chamber volume.
  • FIGS. 8 and 9 show the pump chamber component in an isolated representation, with in 9 the pumping chamber component is shown in section while in 8 is shown as a whole.
  • valve lip 90 assigned to the inlet valve 14 is protected in a special way against injuries prior to assembly.
  • the pump chamber component 80 is preferably handled as bulk material during assembly, ie a large number of such pump chamber components 80 are handled without a defined alignment with one another, for example transported and supplied.
  • common storage and common transport in a large bag with a large number of pump chamber components 80 are common.
  • damage to the contact surface 94 at the distal end of the valve lip 90 will result in the ventilation valve remaining permanently open during operation.
  • a protective lip 96 is provided, which is also an integral part of the pump chamber component 80 and which extends over the contact surface 94 of the valve lip 90 both in the radial direction and in the axial direction.
  • the contact surface 94 is thus set back in relation to the lower end face of the protective lip 96 .
  • FIGS. 10A and 10B 12 show a second exemplary embodiment of a discharge head 10 according to the invention. This is essentially identical in design to the exemplary embodiment in the preceding figures, with the exception of the detail mentioned below. The only difference is that the fastening web 68, on the inside of which the upper end of the pumping chamber component 80 is fastened, is already at rest Figure 10A substantially further towards the lower end of the pump chamber member 80 extends.
  • This design was chosen so that an end face terminating the fastening web 68 at the lower end can act as a button 70 which, when the actuating pusher 50 is pressed down, forces the ventilation valve 18 to open or at least reduces the contact pressure of the contact surface 94 of the valve lip 90 and the valve surface 44 in such a way that the Opening the ventilation valve 18 can be guaranteed for the purpose of producing the pressure equalization.
  • FIG. 10B shows this effect.
  • the lower end position of the actuating pusher 50 is shown.
  • the button 70 presses on the outside of a tilting collar 98, which is also the carrier of the protective lip 96 described above.
  • the arrows 4 make this clear.
  • the deformation of the tilting collar 98 brought about by this means that the valve lip 90 attached to the inner end of this tilting collar 98 detaches from the valve surface 44 .
  • the arrows 6 illustrate this. This opening works particularly well when consistent with the previous embodiment and in particular that there figure 5 said ribs 39 are provided with their respective support surfaces 38.
  • the ventilation valve 18 is thereby opened. If there is still a negative pressure in the liquid reservoir 110 from a previous actuation, it is equalized at this moment. It is true that during the return stroke of the actuating pusher 50 a renewed negative pressure may arise in the liquid reservoir. However, this is not sufficient to prevent liquid from being sucked into the pump chamber 13 during the return stroke. With the next actuation, the negative pressure in the liquid reservoir is equalized again.

Landscapes

  • Closures For Containers (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

Aus dem Stand der Technik bekannt ist ein Austragkopf (10) für einen Flüssigkeitsspender (100) mit einer Basis (20) und einem gegenüber der Basis (20) niederdrückbaren Betätigungsdrücker (50). Dieser Austragkopf (10) weist eine Pumpeinrichtung (12) auf, die ein beidseitig offenes verformbares Pumpkammerbauteil (80) umfasst, das an der Basis (20) und am Betätigungsdrücker (50) befestigt ist und eine volumenveränderliche Pumpkammer (13) umgibt, und die über ein Einlassventil (14) und ein Auslassventil (16) verfügt.Der Austragkopf (10) verfügt über mindestens eine Belüftungsöffnung (28) und ein Belüftungsventil (18), wobei das Belüftungsventil (18) an der Basis (20) über einen umlaufenden Ventilsteg (42) verfügt, der sich über eine umgebende radiale erstreckte Deckwandung (24) der Basis erhebt und dessen Innenseite eine umlaufende Ventilfläche (44) bildet.Zur Gewährleistung eines reproduzierbaren Verhaltens des Belüftungsventils wird insbesondere vorgeschlagen, an der umgebenden Deckwandung (24) außenseitig eine an einer Oberseite der Deckwandung (24) vorgesehene Verstärkungsstruktur (26) vorzusehen, vorzugsweise in Form eines umlaufenden Verstärkungsstegs, und/oder den umlaufenden Ventilsteg (42) als Teil einer hülsenförmigen Struktur auszugestalten, die oberhalb der Deckwandung (24) den umlaufenden Ventilsteg (42) bildet und die sich unterhalb der Deckfläche in einem zum Ventilsteg (42) fluchtenden umlaufenden Wandungsabschnitt (46) fortsetzt.

Description

    ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
  • Die Erfindung betrifft einen Austragkopf für einen Flüssigkeitsspender zum Austrag von pharmazeutischen oder kosmetischen Flüssigkeiten sowie einen Flüssigkeitsspender, der mit einem solchen Austragkopf versehen ist.
  • Gattungsgemäße Austragköpfe weisen ein verformbares Pumpkammerbauteil auf, welches zwischen einer Basis und einem Betätigungsdrücker angeordnet ist, so dass dessen Innenvolumen im Zusammenspiel mit einem Einlassventil und einem Auslassventil eine Pumpkammer bildet, deren Inhalt durch Niederdrücken des Betätigungsdrückers ausgebracht werden kann. Gattungsgemäße Austragköpfe können bei besonders einfacher Ausgestaltung aus nur drei Bauteilen bestehen, da das Einlass- und das Auslassventil sowie ein gegebenenfalls vorhandenes Belüftungsventil durch einstückig am Pumpkammerbauteil vorgesehene Ventillippen bzw. Ventilkörper zusammen mit einer Gegenwandung der Basis bzw. des Betätigungsdrückers gebildet sein können.
  • Aus der EP 3427840 A1 ist ein gattungsgemäßer Spender bekannt, der über ein Einlassventil, ein Auslassventil und ein Belüftungsventil verfügt. Die dort vorgestellte Bauform ist jedoch in Hinblick auf die Entlüftung der Pumpkammer und insbesondere die Belüftung eines am Austragkopf angekoppelten Flüssigkeitsspeichers noch verbesserungswürdig. Es wurde festgestellt, dass das Belüftungsventil schwer derart abzustimmen ist, dass es jederzeit bei Unterdruck zuverlässig öffnet, im Übrigen jedoch sicher schließt. Wenn das Belüftungsventil bei ausgeglichenem Druck nicht schließt, besteht die Gefahr, dass der Spender durch das Belüftungsventil hindurch ausläuft.
  • AUFGABE UND LÖSUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist es einen gattungsgemäßen Austragkopf derart weiterzubilden, dass dieser ein vorteilhaftes Verhalten bei der Entlüftung der Pumpkammer im Zuge der Inbetriebnahme und zur Belüftung des Flüssigkeitsspeichers bei Verwendung zeigt.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Austragkopf vorgeschlagen, der eine Basis und einen gegenüber der Basis zwischen einer unbetätigten Endlage und einer betätigten Endlage in einer Betätigungsrichtung niederdrückbaren Betätigungsdrücker aufweist. Weiterhin weist der vorgeschlagene Austragkopf einen Flüssigkeitseinlass zur Verbindung mit einem Flüssigkeitsspeicher und eine Austragöffnung zur Abgabe von Flüssigkeit in einer Umgebung auf. Zur Förderung von Flüssigkeit vom Flüssigkeitsspeicher zur Austragöffnung ist eine Pumpeinrichtung vorgesehen. Diese Pumpeinrichtung weist ein beidseitig offenes verformbares Pumpkammerbauteil auf, das an der Basis und am Betätigungsdrücker befestigt ist und eine volumenveränderliche Pumpkammer umgibt, die über ein Einlassventil in Richtung des Flüssigkeitsspeichers und ein Auslassventil in Richtung der Austragöffnung verfügt.
  • Der Austragkopf verfügt weiterhin über mindestens eine Belüftungsöffnung, die die Basis durchdringt und der ein Belüftungsventil zugeordnet ist. Die Belüftungsöffnung und das Belüftungsventil gestatten das Nachströmen von Luft in den Flüssigkeitsspeicher, um nach Entnahme von Flüssigkeit einen Druckausgleich zuzulassen. Das Belüftungsventil verfügt an der Basis über einen umlaufenden Ringsteg, der sich über eine umgebende radial erstreckte Deckwandung der Basis erhebt und dessen Innenseite eine umlaufende Ventilfläche zurAnlage einer Ventillippe bildet.
  • Die genannte umlaufende Ventilfläche ist an der Basis vorgesehen, die inhärent oder durch die Ankopplung an einen Flüssigkeitsspeicher in einen Spannungszustand versetzt wird, der auf die Ventilfläche wirken kann und die Reproduzierbarkeit der Formgebung der Ventilfläche gestattet.
  • Um zu gewährleisten, dass das Belüftungsventil in der gewünschten Weise bei Unterdruck im Flüssigkeitsspeicher öffnet und ansonsten geschlossen ist, werden zwei Maßnahmen vorgeschlagen, die vorzugsweise in Kombination erfüllt sind.
  • Zum einen wird vorgeschlagen, an der den Ringsteg umgebenden Deckwandung außenseitig des Ringsteges eine an einer Oberseite der Deckwandung vorgesehene Verstärkungsstruktur vorzusehen, vorzugsweise in Form eines umlaufenden Verstärkungsstegs. Im Bereich dieses Verstärkungssteges ist die Deckwandung vorzugsweise mindestens um 50% dicker als in demgegenüber innen- und außenliegenden Bereich der Deckwandung.
  • Die Verstärkungsstruktur ist dabei vorzugsweise gegenüberliegend zu einem Bereich einer Unterseite der Deckwandung angeordnet, an der nach Ankopplung des Flüssigkeitsspeichers ein Speicherstutzen oder Flaschenhals des Flüssigkeitsspeichers anliegt. Vorzugsweise ist die Verstärkungsstruktur zumindest teilweise gegenüberliegend einem lichten Querschnitt des Speicherstutzens oder Flaschenhalses angeordnet. Die Verstärkungsstruktur kann somit eine vom Speicherstutzen oder Flaschenhals in die Basis eingekoppelte Spannung zumindest zum Teil aufnehmen und somit diese nicht oder in nur geringem Maße bis zum Ringsteg und der dortigen Ventillippe gelangen lassen.
  • Die zweite Maßnahme, die vorzugsweise gemeinsam mit der genannten Verstärkungsstruktur vorgesehen ist, besteht darin, dass der umlaufende Ringsteg Teil einer hülsenförmigen Struktur ist, die oberhalb der Deckwandung den umlaufenden Ringsteg bildet und die sich fluchtend über die angrenzende Deckwandung hinaus unter deren Ebenen erstreckt und dort einen zum Ringsteg fluchtenden umlaufenden Wandungsabschnitt bildet.
  • Die Deckwandung geht innenseitig also in eine Hülsenform über, die oberhalb der Ebene der Deckwandung den Ringsteg mit der Ventilfläche bildet und unterhalb der Deckwandung den umlaufenden Wandungsabschnitt bildet. Dieser geht vorzugsweise in eine umlaufende ringförmige Wandung über, die von mindestens einer Belüftungsöffnung durchbrochen ist. Der umlaufende Wandungsabschnitt kann insbesondere auch die Kopplung mit dem Flüssigkeitsspeicher erleichtern und hierbei als Führung dienen. Bei am Flüssigkeitsspeicher befestigten Austragkopf ragt der Wandungsabschnitt vorzugsweise in den Flaschenhals oder Speicherstutzen des Flüssigkeitsspeichers hinein.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die genannte hülsenförmige Struktur eine signifikante Lagestabilisierung der Ventilfläche bewirkt. Insbesondere zusammen mit der genannten Verstärkungsstruktur wird erreicht, dass auch ein sehr starker Spannungszustand im äußeren Bereich der Basis, beispielsweise durch zu festes Aufschrauben des Austragkopfes, die Öffnungseigenschaften des Belüftungsventils nicht negativ tangieren.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Austragkopf vorgeschlagen, insbesondere ein Austragkopf der vorbeschriebenen Art mit verbessertem Belüftungsventil, der ebenfalls die genannten Elemente der Basis und des niederdrückbaren Betätigungsdrückers sowie des Flüssigkeitseinlasses, der Austragöffnung und der durch ein beidseitig offenes verformbares Pumpkammerbauteil mit Einlassventil und Auslassventil gebildeten Pumpeinrichtung aufweist.
  • Wie auch zum ersten Aspekt der Erfindung beschrieben, weist der Austragkopf mindestens eine Belüftungsöffnung auf, die die Basis durchdringt und der ein Belüftungsventil zugeordnet ist. Dieses Belüftungsventil verfügt an der Basis über einen umlaufenden Ringsteg, dessen Innenseite eine Ventilfläche bildet. Es verfügt weiterhin über eine Ventillippe, die einstückig mit dem Pumpkammerbauteil ausgebildet ist und die bei geschlossenem Belüftungsventil umlaufend an der Ventilfläche anliegt.
  • Zur Befestigung des Pumpkammerbauteils an der Basis verfügt diese über einen den Flüssigkeitseinlass bildenden Einlassstutzen, auf den ein Befestigungsabschnitt des Pumpkammerbauteils aufgeschoben ist. Dieser Einlassstutzen verfügt seinerseits über eine Stützstruktur mit mindestens einer nach außen weisenden und nicht umlaufenden Stützfläche, die zumindest gegen Ende des Niederdrückens des Betätigungsdrücker in Berührkontakt mit dem Pumpkammerbauteil gelangt und dadurch bewirkt, dass eine Anpresskraft, mit der die Ventillippe an der Ventilfläche anliegt, umfänglich nicht einheitlich ist.
  • Der Einlassstutzen ist Träger des Pumpkammerbauteils und somit auch der daran vorgesehenen Ventillippe des Belüftungsventils. Mittels der an der Außenseite des Einlassstutzens vorgesehenen Stützstruktur ist gewährleistet, dass ein Unterdruck im Flüssigkeitsspeicher nicht umlaufend zu einer einheitlichen Kraftbeaufschlagung der Ventillippe kommt. Es hat sich gezeigt, dass eine solche einheitliche Kraftbeaufschlagung einerseits das Öffnen an sich erschwert und schwerer berechenbar macht, insbesondere wenn die Ventillippe eine sich aufweitende Formgebung aufweist, wobei eine Gerade zwischen einer Kontaktfläche am distalen Ende der Ventillippe und Ventillippenwurzel am Pumpkammerbauteil mit der Betätigungsrichtung einen Winkel zwischen 30° und 60° einschließt und dadurch eine hohe Eigensteifigkeit aufweist. Zum anderen kann die umlaufende Einheitlichkeit der Kraftbeaufschlagung ein Flattern an der Dichtlippe und somit eine ungewünschte Geräuschentwicklung bewirken.
  • Die durch die Stützstruktur bewirkte Uneinheitlichkeit verhindert dies, da sie zu einem Bereich der Ventillippe mit erhöhter Öffnungsneigung führt. Ein reproduzierbares Öffnen ohne Geräuschentwicklung ist hiermit erzielbar.
  • Wenngleich es grundsätzlich möglich ist, die Stützstruktur nur an einem begrenzten Umfangsbereich die Öffnungsneigung verringern zu lassen, wird es vorteilhaft angesehen, wenn die Stützstruktur eine Mehrzahl von Stützflächen aufweist, vorzugsweise zwischen 2 und 12, insbesondere zwischen 4 und 8, die einheitlich über den Umfang verteilt sind. Zwischen diesen Stützflächen sind die Bereiche erhöhter Öffnungsneigung zu finden.
  • Insbesondere kann die Stützstruktur eine Rippe oder eine Mehrzahl von Rippen aufweisen, deren in Richtung des Betätigungsdrückers weisenden Stirnflächen die Stützflächen bilden. Diese Rippen können gleichzeitig eine partielle Aussteifung der Basis bewirken, die der eingangs genannten Verformung der Ventilfläche des Belüftungsventils entgegenwirkt. Die mindestens eine Belüftungsöffnung kann vorzugsweise umfänglich zwischen diesen Rippen angeordnet sein.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Austragkopf vorgeschlagen, insbesondere ein Austragkopf der vorbeschriebenen Art mit verbessertem Belüftungsventil, der wiederum die genannten Elemente der Basis und des niederdrückbaren Betätigungsdrückers sowie des Flüssigkeitseinlasses, der Austragöffnung und der durch ein beidseitig offenes verformbares Pumpkammerbauteil mit Einlassventil und Auslassventil gebildeten Pumpeinrichtung aufweist.
  • Das genannte Auslassventil weist einen von einer innenseitigen Stirnwandung des Betätigungsdrückers in Richtung der Basis hinabragenden umlaufenden Ringsteg auf, dessen Außenseite eine umlaufende Ventilfläche bildet. Innenseitig hiervon weist der Austragkopf eine zusätzliche von der innenseitigen Stirnfläche des Betätigungsdrückers hinabragende Verdrängerstruktur auf, wobei diese Verdrängerstruktur einen in Richtung der Pumpkammer offenen Aufnahmeraum aufweist, der durch eine umgebende Wandung seitlich verschlossen ist. Die Verdrängerstruktur ist dabei vom Ringsteg getrennt, vorzugsweise durch eine umlaufende Vertiefung.
  • Die Verdrängerstruktur reduziert das Pumpkammervolumen, wobei insbesondere bei der Verwendung eines Balges als hauptsächliche Formgebung des Pumpkammerbauteils diese Reduzierung das nutzbare Pumpkammervolumen, also die mit einem Betätigungshub austragbare Flüssigkeitsmenge, nicht beeinflusst, sondern lediglich das nicht nutzbare Restvolumen der Pumpkammer. Neben der unmittelbaren Verringerung des Pumpkammervolumens stellt die Verdrängerstruktur durch den durch sie gebildeten Aufnahmeraum einen Bereich zur Aufnahme von Restluft zur Verfügung. In dieser sammelt sich die nur schwer austreibbare Luft in der Pumpkammer, wodurch gewährleistet ist, dass diese nicht oder nur in geringerem Maße das Auslassventil erreicht und dessen Funktion stört.
  • Die umgebende Wandung der Verdrängerstruktur erstreckt sich vorzugsweise den Ringsteg überragend in die Pumpkammer hinein. Während der Ringsteg selbst bereits aufgrund der Formgebung des Pumpkammerbauteils, insbesondere in seiner Ausgestaltung als Balg, nur eine begrenzte Erstreckung in Richtung der Basis aufweisen kann, kann die Verdrängerstruktur sich in Betätigungsrichtung weiter in die Pumpkammer hinein erstrecken.
  • Die Pumpkammer weist ein Maximalvolumen VPMax auf, welches durch den Innenraum der Pumpkammer zwischen dem Einlassventil und dem Auslassventil bei in unbetätigter Endlage angeordnetem Betätigungsdrücker definiert ist. Der Aufnahmeraum weist ein Aufnahmeraumvolumen VA auf, welches durch jenes Teilvolumen der Pumpkammer gebildet wird, welches innerhalb der umgebenden Wandung eingeschlossen ist. Das Verhältnis zwischen dem Aufnahmeraumvolumen VA und dem Pumpkammervolumen VPMax beträgt vorzugsweise zwischen 1:50 und 1:10.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Austragkopf vorgeschlagen, insbesondere ein Austragkopf der vorbeschriebenen Art mit verbessertem Belüftungsventil, der ebenfalls die genannten Elemente der Basis und des niederdrückbaren Betätigungsdrückers sowie des Flüssigkeitseinlasses, der Austragöffnung und der durch ein beidseitig offenes verformbares Pumpkammerbauteil mit Einlassventil und Auslassventil gebildeten Pumpeinrichtung aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass der Austragkopf über mindestens eine Belüftungsöffnung verfügt, die die Basis durchdringt, und der ein Belüftungsventil zugeordnet ist, welches eine umlaufende Ventillippe aufweist, die einstückig am verformbaren Pumpkammerbauteil angeformt ist, und die nach außen vorgespannt an einem umlaufenden Ventilsteg der Basis anliegt.
  • Zum Schutz der Ventillippe vor Einbau in den Austragkopf ist eine Schutzlippe vorgesehen, die ebenfalls einstückig am verformbaren Pumpkammerbauteil angeformt ist und außenseitig derVentillippe angeordnet ist, um die Ventillippe zu schützen. Die Schutzlippe überragt dabei die Ventillippe vorzugweise sowohl radial als auch axial.
  • Zweck der Schutzlippe ist es insbesondere, die Ventillippe des Belüftungsventils während der der Montage vorausgehenden Handlung als Schüttgut zu schützen. Insbesondere bei einer Formgebung der Ventillippe als konische Ventillippe mit sich zur Kontaktfläche hin aufweitender Form, ist die Ventillippe besonders gefährdet. Es hat sich gezeigt, dass mitunter kaum sichtbare Schäden durch unmittelbare Verletzung und Relaxation im verformten Zustand die Reproduzierbarkeit des Verhaltens der Ventillippe bei Nutzung des Austragkopfes deutlich unerwartet beeinflussen kann.
  • Die Schutzlippe überragt die Ventillippe radial und axial, so dass die Schutzlippe weder im liegenden Zustand noch im aufrechten Zustand in Kontakt mit einem Untergrund gelangt. Vorzugsweise ist die Ventillippe derart gegenüber der Schutzlippe zurückgesetzt, dass ein baugleiches Pumpkammerbauteil nicht oder kaum in Kontakt mit derVentillippe gelangen kann.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird ein Austragkopf vorgeschlagen, der übereinstimmend mit den beschriebenen Gestaltungen die genannten Elemente der Basis und des niederdrückbaren Betätigungsdrückers sowie des Flüssigkeitseinlasses, der Austragöffnung und der durch ein beidseitig offenes verformbares Pumpkammerbauteil mit Einlassventil und Auslassventil gebildeten Pumpeinrichtung aufweist.
  • Der Austragkopf verfügt über mindestens eine Belüftungsöffnung, die die Basis durchdringt und der ein Belüftungsventil zugeordnet ist. Dieses eine umlaufende Ventillippe auf, die einstückig am verformbaren Pumpkammerbauteil angeformt ist und die nach außen vorgespannt an einem umlaufenden Ventilsteg der Basis anliegt. Dabei ist ein die umlaufende Ventillippe radial überragender Kippschenkel vorgesehen, der einstückig am Pumpkammerbauteil angeformt ist. Korrespondierend hierzu ist am Betätigungsdrücker eine in Richtung des Kippschenkels weisende Schaltfläche vorgesehen, welche in der betätigten Endlage den Kippschenkel kraftbeaufschlagt und dadurch die Ventillippe des Belüftungsventils vom Ventilsteg abhebt oder eine druckbedingte Abhebung der Ventillippe vom Ventilsteg erleichtert.
  • Mit einer solchen Gestaltung kann die Belüftung bei niedergedrücktem Betätigungsdrücker erzwungen werden oder zumindest derart begünstigt werden, dass selbst geringer Unterdruck in der Flasche ausreicht, um das Belüftungsventil zu öffnen. Der genannte Kippschenkel, der vorzugsweise als umlaufender Kippkragen ausgebildet ist, ist einstückig mit dem Pumpkammerbauteil verbunden. Dabei ist er derart am Pumpkammerbauteil vorgesehen, dass die ebenfalls einstückig mit dem Pumpkammerbauteil verbundene Dichtlippe kraftbeaufschlagt wird, wenn der Kippschenkel durch den Betätigungsdrücker niedergedrückt wird.
  • Die genannte Zwangsöffnung oder vereinfachte Öffnung gestattet die Auslegung des Belüftungsventils derart, dass dieses ausschließlich derart zwangsgeöffnet oder nur bei erheblichem Unterdruck in der Flasche öffnet. Es kann daher ein besonders auslaufsicheres Belüftungsventil geschaffen werden. Da die Zwangsöffnung bei niedergedrücktem Betätigungsdrücker stattfindet, also vor dem Rückhub und dem dabei stattfindenden Ansaugen von Flüssigkeit in der Pumpkammer, kann sich nach dem Rückhub ein geringfügiger Unterdruck im Flüssigkeitsspeicher einstellen, der jedoch spätestenfalls bei der nächsten Betätigung zumindest kurzfristig egalisiert wird.
  • Von der Erfindung umfasst ist auch ein Flüssigkeitsspender zum Austrag von pharmazeutischen oder kosmetischen Flüssigkeiten, der über einen Flüssigkeitsspeicher verfügt sowie über einen Austragkopf zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher in eine Umgebung. Der Austragkopf ist dabei nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet.
  • Der Flüssigkeitsspeicher ist dabei vorzugsweise ein durch starre Wandungen gebildeter belüfteter Flüssigkeitsspeicher, der durch die genannte Belüftungsöffnung im Austragkopf belüftet wird, so dass die einströmende Luft unmittelbar in Flüssigkeitskontakt gerät. Eine solche Gestaltung verfügt üblicherweise über ein Steigrohr am Austragkopf, welches von dessen Basis in den Flüssigkeitsspeicher hineinragt. Es ist jedoch auch eine Gestaltung denkbar, bei der innerhalb der starren Wandung des Flüssigkeitsspeichers ein Beutel vorgesehen ist, in dem die Flüssigkeit gelagert ist. Die Belüftung erfolgt dabei nicht in diesen Beutel hinein, sondern in einen umgebenden Raum innerhalb der starren Wandung des Flüssigkeitsspeichers. Bei einem solchen Beutelsystem kann je nach Ausgestaltung auf ein Steigrohr verzichtet werden.
  • Im Lieferzustand des Flüssigkeitsspenders ist der Flüssigkeitsspeicher mit einer pharmazeutischen oder kosmetischen Flüssigkeit befüllt. Insbesondere kann es sich dabei um eine hochviskose Flüssigkeit in Art eines Gels oder eines Schaums handeln.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
    • Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Flüssigspender in einer Gesamtdarstellung.
    • Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Austragkopf des Flüssigkeitsspenders gemäß Fig. 1 in geschnittener Darstellung.
    • Fig 3 zeigt die wesentlichen Komponenten des Austragkopfes in einer Explosionsdarstellung.
    • Fig. 4 verdeutlicht den besonderen Aufbau der Basis zur Gewährleistung eines reproduzierbaren Öffnungsverhaltens eines Belüftungsventils des Austragkopfes.
    • Fig. 5 bis 6B verdeutlichen die Verformung einer Ventillippe des Belüftungsventils während der Belüftung.
    • Fig. 7 zeigt den inneren Aufbau des Betätigungsdrückers des Austragkopfes.
    • Fig. 8 und 9 zeigen den Aufbau eines als Balg ausgebildeten Pumpkammerbauteils.
    • Fig. 10A und 10B zeigen eine zweite Variante eines Austragkopfes, im unbetätigten und im betätigten Zustand.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DERAUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Fig. 1 zeigt einen Flüssigkeitsspender 100 zum Austrag pharmazeutischer oder kosmetischer Flüssigkeiten, beispielsweise zum Austrag eines Duschgels. Der Flüssigkeitsspender 100 verfügt über einen Flüssigkeitsspeicher 110 sowie einen Austragkopf 10, der mittels eines Gewindes oder einer anderen Verbindungstechnik auf einem Flaschenhals oder Speicherstutzen des Flüssigkeitsspeichers 110 befestigt ist.
  • Der Austragkopf 10 weist eine Basis 20 sowie einen gegenüber der Basis 20 in Richtung einer Betätigungsrichtung 2 niederdrückbaren Betätigungsdrücker 50 auf. An diesem ist eine Austragöffnung 52 vorgesehen. Durch das Niederdrücken des Betätigungsdrückers 50 wird eine im Austragkopf 10 vorgesehene Pumpeinrichtung 12 betätigt, die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher 110 zur Austragöffnung 52 fördert.
  • In Fig. 2 ist der Austragkopf 10 in detaillierterer Form dargestellt. Unter Bezug auf diese Fig. 2 sowie die Explosionsdarstellung der Fig. 3 werden die Elemente im Detail erläutert.
  • Die Hauptelemente des Austragkopfes 10 sind die bereits genannte Basis 20, der Betätigungsdrücker 50 sowie ein Pumpkammerbauteil 80, welches zur Befestigung sowohl an der Basis 20 als auch dem Betätigungsdrücker 50 vorgesehen ist und welches eine Pumpkammerwandung in Form eines Balges 81 zur Verfügung stellt. Wie anhand der Fig. 2 ersichtlich ist, ist das aus einem elastisch verformbaren Kunststoff gefertigte Pumpkammerbauteil 80 mittels eines hülsenförmigen Befestigungsabschnitts 82 auf einer Klemmfläche 40 eines Einlassstutzen 32 der Basis 20 aufgeklemmt befestigt, wobei dieser Einlassstutzen 32 von einem Flüssigkeitseinlass 22 durchdrungen ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Pumpkammerbauteil 80 mit einem Befestigungsflansch 84 am Betätigungsdrücker 50 befestigt, wobei diese Befestigung an der Innenseite eines umlaufenden Befestigungssteges 68 des Betätigungsdrückers 50 erfolgt.
  • Zusammen mit der Basis 20 und dem Betätigungsdrücker 50 bildet das Pumpkammerbauteil 80 insgesamt drei Ventile. Ein Einlassventil 14 ist am oberen Ende des Einlassstutzens 32 vorgesehen. Hier weist das Pumpkammerbauteil 80 eine elastisch auslenkbaren halbkugelförmigen Ventilkörper 88 auf, der an den Flüssigkeitseinlass 22 angepresst ist und bei Unterdruck in der Pumpkammer 13 öffnet. Am gegenüberliegenden Ende verfügt das Pumpkammerbauteil 80 über eine Ventillippe 86, die außenseitig an einem Ringsteg 72 des Betätigungsdrückers 50 anliegt. Bei Überdruck in der Pumpkammer 13 wird die Ventillippe 86 ausgelenkt, insbesondere im Bereich der Austragöffnung 52, so dass Flüssigkeit zur Austragöffnung 52 und in eine umgebende Atmosphäre strömen kann.
  • Das dritte Ventil, welches durch das Pumpkammerbauteil 80 gebildet wird, ist ein Belüftungsventil 18. Dieses wird einerseits durch einen umlaufenden Ventilsteg 42 der Basis 20 und dessen nach innen weisende Ventilfläche 44 sowie andererseits durch eine konisch sich aufweitend geformte Ventillippe 90 des Pumpkammerbauteils 80 gebildet. Diese Ventillippe weist an freien Ende eine Kontaktfläche 94 zur Anlage an der Ventilfläche 44 auf.
  • Das Belüftungsventil 18 trennt eine umgebende Atmosphäre gegenüber einem den Einlassstutzen 32 umgebenden Ringraum, der über Belüftungsöffnungen 28 mit einem Innenraum des Flüssigkeitsspeichers 110 verbunden ist. Wenn der Druck im Flüssigkeitsspeicher 110 und damit auch im Ringraum geringer ist als ein Umgebungsdruck, öffnet das Belüftungsventil 18, indem die Ventillippe 90 zumindest partiell den Kontakt mit der Ventilfläche 44 verliert.
  • Der Austrag von Flüssigkeit erfolgt, indem der Betätigungsdrücker 50 durch Kraftbeaufschlagung einer Betätigungsfläche 54 niedergedrückt wird, so dass der Balg 81 des Pumpkammerbauteils 80 komprimiert wird und die darin enthaltene Flüssigkeit nach Öffnen des Auslassventils 16 durch die Austragöffnung 52 nach außen strömt. Wird der Betätigungsdrücker 50 anschließend losgelassen, so kehrt er unter Rückverformung des zuvor elastisch gespannten Pumpkammerbauteils 80 in seine Ausgangslage der Fig. 2 zurück, wobei derweil das Auslassventil 16 geschlossen ist und stattdessen das Einlassventil 14 öffnet, so dass Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher 110 in die Pumpkammer 13 strömen kann.
  • Damit im Flüssigkeitsspeicher 110 nach Entnahme von Flüssigkeit kein Unterdruck entsteht, der einem Nachströmen von Flüssigkeit in die Pumpkammer 13 entgegenstünde, ist das Belüftungsventil 18 vorgesehen. Dieses öffnet bei Unterdruck im Flüssigkeitsspeicher 110, indem die Kontaktfläche 94 auf der der Ventillippenwurzel 92 entgegengesetzten Seite der Ventillippe 90 sich von der Ventilfläche 44 abhebt und somit das Einströmen von Umgebungsluft gestattet.
  • Besondere Aspekte des Austragkopfes 10 werden nachfolgend anhand der Fig. 4 bis 10B erläutert.
  • Fig. 4 zeigt in einer geschnittenen Darstellung die Basis 20 in separater Darstellung. An der Basis 20 ist ein Innengewinde 34 vorgesehen, mittels dessen die Basis an einem Gewinde des Flüssigkeitsspeichers 110 befestigt wird. Wenn der Austragkopf 10 fest auf dem Flüssigkeitsspeicher 110 aufgeschraubt wird, so besteht die Gefahr, dass eine den Flaschenhals des Flüssigkeitsspeichers 110 überspannende Deckwandung 24 der Basis 20 in einer Art unter Spannung gesetzt wird, die die Öffnungseigenschaften des Belüftungsventils 18 verschlechtert, insbesondere den Anpressdruck der Kontaktfläche 94 der Ventillippe 90 an der Ventilfläche 44 derart absenkt, dass das Belüftungsventil 18 permanent geöffnet bleibt und Flüssigkeitsverlust hier zu befürchten ist, oder den Anpressdruck derart verstärkt, dass das Belüftungsventil 18 nicht zuverlässig öffnet, so dass sich im Flüssigkeitsspeicher 110 ein Unterdruck aufbauen kann.
  • Die Basis des Austragkopfes weist zwei Maßnahmen auf, um einen solchen Spannungszustand zu verhindern. Zum einen ist an der Oberseite der Deckwandung 24 eine Verstärkungsstruktur 26 in Form eines umlaufenden Steges vorgesehen. Dieser befindet sich in Radialrichtung oberhalb jener Fläche, gegen die ein oberster Rand des Flaschenhalses gedrückt wird, wenn die Basis 20 auf dem Flaschenhals festgeschraubt wird. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Verstärkung eine Entkopplung bewirkt, so dass der hervorgerufene Spannungszustand nur in geringem Maße bis zum Ventilsteg 42 gelangen kann und diesen daher nur in geringem Maße verformen kann. Die zweite Maßnahme liegt darin, dass der umlaufende Ventilsteg 42 sich bis unter die Ebene der Deckwandung 24 fortsetzt und hier einen hiermit fluchtenden umlaufenden Wandungsabschnitt 46 bildet. Der Ventilsteg 42 und der Wandungsabschnitt 46 bilden gemeinsam eine Hülsenform. Diese wirkt ebenfalls der Verformung des Ventilsteges 42 entgegen. Selbst bei unsachgemäß festem Aufschrauben der Basis 20 auf den Flaschenhals des Flüssigkeitsspeichers 110 ändert sich das Verhalten des Belüftungsventils 18 daher kaum.
  • Die Fig. 5 und 6A sowie 6B verdeutlichen einen weiteren Aspekt in Hinblick auf das Belüftungsventil 18. Um ein zuverlässiges Schließen des Belüftungsventils zu gestatten, ist es von Vorteil, wenn die Ventillippe 90 des Belüftungsventils 18 eine konische Form mit einer Aufweitung in Richtung der Kontaktfläche 94 der Ventillippe 90 aufweist. Diese konische Form hat jedoch den Nachteil, dass die Ventillippe 90 zum Zwecke des Öffnens des Belüftungsventils 18 eine Verformung erfahren muss, im Zuge derer die Kontaktfläche 94 der Ventillippe 90 verkürzt wird, damit sie zumindest abschnittsweise sich von der Ventilfläche 44 des Ventilsteges 42 löst.
  • Um diese Verformung zu begünstigen, sind ist in der in Fig. 5 dargestellten Weise außenseitig des Einlassstutzens 32 eine Stützstruktur 36 mit Rippen 39 vorgesehen, die an ihrer Oberseite jeweils Stützflächen 38 bilden.
  • Diese Stützflächen 38 begünstigen die Ventilöffnung, da im Bereich der Stützflächen 38 eine Verformung der Ventillippe 90 erschwert wird, so dass gleichzeitig in den Umfangsbereichen zwischen zwei Rippen 39 mit Stützflächen 38 die Verformung der Ventillippe 90 begünstigt ist und hier zumindest gegenüber den durch die Stützflächen 38 gestützten Bereichen erleichtert ist.
  • Die Fig. 6A und 6B zeigen dies, wobei die Figuren jeweils die Basis 20 und vom Pumpkammerbauteil 80 lediglich die Ventillippe 90 zeigen.
  • Fig. 6A zeigt dabei den Zustand des geschlossenen Belüftungsventils 18. Die Ventillippe 90 ist zum besseren Verständnis hier auch nochmals separat dargestellt. Bei geschlossenem Belüftungsventil liegt die Kontaktfläche 94 an den außenseitigen Ventilfläche 44 an und hat eine rotationssymmetrische Form.
  • Entsteht nun ein Unterdruck im Flüssigkeitsspeicher 110, so bewirkt dieser in der durch Fig. 6B verdeutlichten Weise eine Verformung der Ventillippe 90 in den Zwischenbereichen und somit ein Ablösen der Kontaktfläche 94 der Ventillippe 90 in diesen Bereichen. Luft aus der Umgebung kann somit in den Flüssigkeitsspeicher 110 nachströmen.
  • Fig. 7 zeigt den Betätigungsdrücker 50 in separater Darstellung und mit einer Perspektive von unten in den Betätigungsdrücker 50 hinein. Zu erkennen ist der außen liegende Befestigungssteg 68, an dessen Innenseite der Befestigungsflansch 84 des Pumpkammerbauteils 80 fixiert wird.
  • Innerhalb dessen ist ein Ringsteg 72 vorgesehen, dessen Außenfläche die Ventilfläche 74 bildet, an der die Ventillippe 86 des Auslassventils 16 im Ruhezustand anliegt. Noch innerhalb dessen ist eine Verdrängerstruktur 60 an der Stirnwandung 56 des Betätigungsdrückers 50 vorgesehen. Diese Verdrängerstruktur 60 dient zum einen dem Zweck, das Pumpkammervolumen zu reduzieren. Zum anderen bildet es mit seinem Aufnahmeraum 64, der durch eine umlaufende Wandung 62 umgeben ist, einen Aufnahmebereich für Restluft der Pumpkammer 13. Es hat sich gezeigt, dass es in der Praxis nur schwer möglich ist, die Luft aus der Pumpkammer 13 vollständig zu verdrängen. Da das Pumpkammervolumen auch bei niedergedrücktem Betätigungsdrücker 50 vergleichsweise groß bleibt, bleibt eine initial in der Pumpkammer 13 vorhandene Luftmenge bei Inbetriebnahme und während der Nutzung des Spenders zumindest zum Teil in der Pumpkammer. Durch die Verdrängerstruktur 60 wird jedoch gewährleistet, dass diese Luftmenge zu einem erheblichen Teil in den Aufnahmeraum 64 gelangt und dort dauerhaft verbleibt. Hierdurch wird vermieden, dass diese Luftmenge das reproduzierbare Öffnen und Schließen des Auslassventils 16 negativ tangiert. Die genannte Wandung 62 der Verdrängerstruktur 60 erstreckt sich bis in den Balgbereich 81 des Pumpkammerbauteils 80 hinein und überragt dabei den Ringsteg 72.
  • Die Fig. 8 und 9 zeigen das Pumpkammerbauteil in isolierter Darstellung, wobei in Fig. 9 das Pumpkammerbauteil geschnitten dargestellt ist, während es in Fig. 8 als Ganzes gezeigt ist.
  • Es ist zu erkennen, dass die dem Einlassventil 14 zugeordnete Ventillippe 90 in besonderer Art und Weise gegen Verletzungen vor der Montage geschützt ist. Dies ist von Vorteil, da das Pumpkammerbauteil 80 während der Montage vorzugsweise als Schüttgut gehandhabt wird, also eine große Zahl derartiger Pumpkammerbauteile 80 ohne definierte Ausrichtung miteinander gehandhabt, beispielsweise transportiert und zugeführt werden. So sind insbesondere die gemeinsame Lagerung und der gemeinsame Transport in einem großen Beutel mit einer Vielzahl von Pumpkammerbauteilen 80 üblich. Die Gefahr ist recht groß, dass hierbei eine Verletzung der Kontaktfläche 94 am distalen Ende der Ventillippe 90 dazu führt, dass das Belüftungsventil im Betrieb dauerhaft geöffnet bleibt.
  • Um dies zu verhindern, ist eine Schutzlippe 96 vorgesehen, die ebenfalls einstückiger Teil des Pumpkammerbauteils 80 ist und die sich sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung über die Kontaktfläche 94 der Ventillippe 90 erstreckt. Die Kontaktfläche 94 ist somit gegenüber der unteren Stirnseite der Schutzlippe 96 zurückgesetzt.
  • Die Fig. 10A und 10B zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Austragkopfes 10. Dieser ist bis auf nachfolgend genanntes Detail im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel der vorangegangenen Figuren ausgebildet. Der einzige Unterschied liegt darin, dass der Befestigungssteg 68, an dessen Innenseite das obere Ende des Pumpkammerbauteils 80 befestigt ist, sich bereits im Ruhezustand der Fig. 10A wesentlich weiter in Richtung des unteren Endes des Pumpkammerbauteils 80 erstreckt.
  • Diese Bauweise ist gewählt, damit eine den Befestigungssteg 68 am unteren Ende abschließende Stirnfläche als Schaltfläche 70 wirken kann, die beim Niederdrücken des Betätigungsdrückers 50 das Belüftungsventil 18 zwangsöffnet oder zumindest die Anpresskraft der Kontaktfläche 94 der Ventillippe 90 and der Ventilfläche 44 derart verringert, dass das Öffnen des Belüftungsventils 18 zum Zwecke der Herstellung des Druckausgleichs gewährleistet werden kann.
  • Fig. 10B zeigt diesen Effekt. In der Figur ist die untere Endlage des Betätigungsdrückers 50 dargestellt. In dieser unteren Endlage drückt die Schaltfläche 70 außenseitig auf einen Kippkragen 98, der gleichzeitig Träger der zuvor beschriebenen Schutzlippe 96 ist. Der Die Pfeile 4 verdeutlichen dies. Die hierdurch bewirkte Verformung des Kippkragens 98 führt dazu, dass die am innen liegenden Ende dieses Kippkragens 98 angebrachte Ventillippe 90 sich von der Ventilfläche 44 löst. Die Pfeile 6 verdeutlichen dies. Dieses Öffnen funktioniert besonders gut, wenn Übereinstimmung mit dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel und insbesondere der dortigen Fig. 5 die genannten Rippen 39 mit ihren jeweiligen Stützflächen 38 vorgesehen sind.
  • Wenn also der Betätigungsdrücker bis in seine untere Endlage gedrückt wird, so wird hierdurch das Belüftungsventil 18 geöffnet. Sollte also von einer vorangegangenen Betätigung noch ein Unterdruck im Flüssigkeitsspeicher 110 verblieben sein, so wird er in diesem Augenblick egalisiert. Zwar entsteht beim Rückhub des Betätigungsdrückers 50 gegebenenfalls ein erneuter Unterdruck im Flüssigkeitsspeicher. Dieser reicht aber nicht aus, um ein Ansaugen von Flüssigkeit in die Pumpkammer 13 während des Rückhubs zu unterbinden. Bei der darauffolgenden nächsten Betätigung wird der Unterdruck im Flüssigkeitsspeicher wiederum egalisiert.

Claims (13)

  1. Austragkopf (10) für einen Flüssigkeitsspender (100) zum Austrag von pharmazeutischen oder kosmetischen Flüssigkeiten mit den folgenden Merkmalen:
    a. der Austragkopf (10) weist eine Basis (20) und einen gegenüber der Basis (20) zwischen einer unbetätigten Endlage und einer betätigten Endlage in einer Betätigungsrichtung (2) niederdrückbaren Betätigungsdrücker (50) auf, und
    b. der Austragkopf (10) weist einen Flüssigkeitseinlass (22) zur Verbindung mit einem Flüssigkeitsspeicher und eine Austragöffnung (52) zur Abgabe von Flüssigkeit in einer Umgebung auf, und
    c. der Austragkopf (10) weist eine Pumpeinrichtung (12) auf, die ein beidseitig offenes verformbares Pumpkammerbauteil (80) umfasst, das an der Basis (20) und am Betätigungsdrücker (50) befestigt ist und eine volumenveränderliche Pumpkammer (13) umgibt, und die über ein Einlassventil (14) und ein Auslassventil (16) verfügt, und
    d. der Austragkopf (10) verfügt über mindestens eine Belüftungsöffnung (28), die die Basis (20) durchdringt und der ein Belüftungsventil (18) zugeordnet ist, und
    e. das Belüftungsventil (18) verfügt an der Basis (20) über einen umlaufenden Ventilsteg (42), der sich über eine umgebende radiale erstreckte Deckwandung (24) der Basis erhebt und dessen Innenseite eine umlaufende Ventilfläche (44) bildet, und
    gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden weiteren Merkmale:
    f. an der umgebenden Deckwandung (24) ist außenseitig eine an einer Oberseite der Deckwandung (24) vorgesehene Verstärkungsstruktur (26) vorgesehen, vorzugsweise in Form eines umlaufenden Verstärkungsstegs, und/oder
    g. der umlaufende Ventilsteg (42) ist Teil einer hülsenförmigen Struktur, die oberhalb der Deckwandung (24) den umlaufenden Ventilsteg (42) bildet und die sich unterhalb der Deckfläche in einem zum Ventilsteg (42) fluchtenden umlaufenden Wandungsabschnitt (46) fortsetzt.
  2. Austragkopf (10) nach Anspruch 1 mit dem folgenden weiteren Merkmal:
    a. die mindestens eine Belüftungsöffnung (28) ist in einer ringförmigen Wandung (48) vorgesehen, die sich am unteren Ende an den Wandungsabschnitt (46) anschließt.
  3. Austragkopf (10) nach Anspruch 1 oder 2 mit dem folgenden weiteren Merkmal:
    a. der Austragkopf (10) weist an der Unterseite der Deckwandung (24) eine vorzugsweise mit einer Dichtung versehenen Anlagefläche (30) für einen Behälterhals eines Flüssigkeitsspeichers auf, wobei die Anlagefläche (30) innenseitig durch den umlaufenden Wandungsabschnitt (46) begrenzt wird.
  4. Austragkopf (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit dem folgenden weiteren Merkmal:
    a. eine der der Verstärkungsstruktur (26) gegenüberliegende Unterseite der Deckwandung (24) ist zur Anlage eines Speicherstutzens oder Flaschenhalses des Flüssigkeitsspeichers (112) nach Ankopplung des Flüssigkeitsspeichers (112) vorgesehen.
  5. Austragkopf (10) für einen Flüssigkeitsspender (100) zum Austrag von pharmazeutischen oderkosmetischen Flüssigkeiten mit den folgenden Merkmalen:
    a. der Austragkopf (10) weist eine Basis (20) und einen gegenüber der Basis (20) zwischen einer unbetätigten Endlage und einer betätigten Endlage in einer Betätigungsrichtung (2) niederdrückbaren Betätigungsdrücker (50) auf, und
    b. der Austragkopf (10) weist einen Flüssigkeitseinlass (22) zur Verbindung mit einem Flüssigkeitsspeicher und eine Austragöffnung (52) zur Abgabe von Flüssigkeit in einer Umgebung auf, und
    c. der Austragkopf (10) weist eine Pumpeinrichtung (12) auf, die ein beidseitig offenes verformbares Pumpkammerbauteil (80) umfasst, das an der Basis (20) und am Betätigungsdrücker (50) befestigt ist und eine volumenveränderliche Pumpkammer (13) umgibt, und die über ein Einlassventil (14) und ein Auslassventil (16) verfügt,
    d. der Austragkopf (10) verfügt über mindestens eine Belüftungsöffnung (28), die die Basis (20) durchdringt und der ein Belüftungsventil (18) zugeordnet ist, und
    e. das Belüftungsventil (18) verfügt an der Basis (20) über einen umlaufenden Ventilsteg (42), dessen Innenseite eine Ventilfläche (44) bildet, und
    f. das Belüftungsventil (18) verfügt über eine Ventillippe (90), die einstückig mit dem Pumpkammerbauteil (80) ausgebildet ist und die bei geschlossenem Belüftungsventil (18) umlaufend an derVentilfläche (44) anliegt, und
    g. zur Befestigung des Pumpkammerbauteils (80) an der Basis (20) verfügt die Basis (20) über einen den Flüssigkeitseinlass bildenden Einlassstutzen (32), auf den ein Befestigungsabschnitt (82) des Pumpkammerbauteils (80) aufgeschoben ist,
    gekennzeichnet durch das folgende weitere Merkmal:
    h. der Einlassstutzen (32) verfügt über eine Stützstruktur (36) mit mindestens einer nach außen weisenden und nicht umlaufenden Stützfläche (38), die zumindest gegen Ende des Niederdrückens des Betätigungsdrückers (50) in Berührkontakt mit dem Pumpkammerbauteil (80) gelangt und dadurch bewirkt, dass eine Anpresskraft, mit der die Ventillippe (90) an der Ventilfläche (44) anliegt, umfänglich nicht einheitlich ist,
    insbesondere mit dem folgenden zusätzlichen Merkmal:
    i. der Austragkopf (10) ist nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet.
  6. Austragkopf (10) nach Anspruch 5 mit dem folgenden zusätzlichen Merkmal:
    a. die Stützstruktur (36) weist eine Mehrzahl von Stützflächen (38) auf.
  7. Austragkopf (10) nach Anspruch 5 oder 6 mit dem folgenden zusätzlichen Merkmal:
    a. die Stützstruktur (36) weist eine Mehrzahl von Rippen (39) auf, deren in Richtung des Betätigungsdrückers (50) weisenden Stirnflächen nicht umlaufenden Stützflächen (38) bilden, die gegen Ende des Niederdrückens des Betätigungsdrückers (50) in Berührkontakt mit dem Pumpkammerbauteil (80) gelangen.
  8. Austragkopf (10) nach Anspruch 7 mit dem folgenden zusätzlichen Merkmal:
    a. die mindestens eine Belüftungsöffnung (28) ist umfänglich zwischen den Rippen (39) angeordnet.
  9. Austragkopf (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale:
    a. die Ventillippe (90) weist eine sich aufweitende Formgebung auf, wobei eine Gerade zwischen einer Kontaktfläche (94) am distalen Ende derVentillippe (90) und Ventillippenwurzel (92) am Pumpkammerbauteil (80) mit der Betätigungsrichtung (2) einen Winkel zwischen 30° und 60° einschließt.
  10. Austragkopf (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit dem folgenden zusätzlichen Merkmal:
    a. der Austragkopf weist ein Gewinde (34) zur Befestigung am Flüssigkeitsspeicher (112) auf.
  11. Austragkopf (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit dem folgenden zusätzlichen Merkmal:
    a. das Pumpkammerbauteil (80) weist einen als Balg (81) ausgebildeten Bereich auf.
  12. Flüssigkeitsspender (100) zum Austrag von pharmazeutischen oder kosmetischen Flüssigkeiten mit den folgenden Merkmalen:
    a. der Flüssigkeitsspender verfügt über einen Flüssigkeitsspeicher, und
    b. der Flüssigkeitsspender verfügt über einen Austragkopf,
    gekennzeichnet durch das folgende weitere Merkmal:
    c. derAustragkopf ist nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet.
  13. Flüssigkeitsspender (100) nach Anspruch 12 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale:
    a. der Flüssigkeitsspeicher weist ein Innenvolumen zwischen 100 ml und 500 ml auf und/oder
    b. der Flüssigkeitsspeicher ist mit einem kosmetischen Produkt befüllt, insbesondere einem gelartigen Hauptpflegeprodukt oder Haarpflegeprodukt.
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