WO1996016746A1 - Spender - Google Patents

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WO1996016746A1
WO1996016746A1 PCT/EP1995/004729 EP9504729W WO9616746A1 WO 1996016746 A1 WO1996016746 A1 WO 1996016746A1 EP 9504729 W EP9504729 W EP 9504729W WO 9616746 A1 WO9616746 A1 WO 9616746A1
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WO
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dispenser according
ring
check valve
valve
pump chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP1995/004729
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Kloebbe
Josef Eckert
Peter Gonnert
Original Assignee
Josef Wischerath Gmbh & Co., Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Wischerath Gmbh & Co., Kg filed Critical Josef Wischerath Gmbh & Co., Kg
Publication of WO1996016746A1 publication Critical patent/WO1996016746A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/0005—Containers or packages provided with a piston or with a movable bottom or partition having approximately the same section as the container
    • B65D83/0033—Containers or packages provided with a piston or with a movable bottom or partition having approximately the same section as the container the piston being a follower-piston and the dispensing means comprising a hand-operated pressure-device at the opposite part of the container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/0005—Components or details
    • B05B11/0062—Outlet valves actuated by the pressure of the fluid to be sprayed
    • B05B11/007—Outlet valves actuated by the pressure of the fluid to be sprayed being opened by deformation of a sealing element made of resiliently deformable material, e.g. flaps, skirts, duck-bill valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B11/0005—Components or details
    • B05B11/0062—Outlet valves actuated by the pressure of the fluid to be sprayed
    • B05B11/0072—A valve member forming part of an outlet opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B11/0075—Two outlet valves being placed in a delivery conduit, one downstream the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1001—Piston pumps
    • B05B11/1004—Piston pumps comprising a movable cylinder and a stationary piston
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1066—Pump inlet valves
    • B05B11/1067—Pump inlet valves actuated by pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/02—Membranes or pistons acting on the contents inside the container, e.g. follower pistons
    • B05B11/028—Pistons separating the content remaining in the container from the atmospheric air to compensate underpressure inside the container

Definitions

  • the invention relates to a dispenser for liquid or pasty fluids with a container containing the fluid, a piston sealing downward from a fluid storage chamber, sliding on a container inner wall and a pump device attached to the opposite, upper end of the container and provided with an applicator by external loading of a head piece has a variable-volume pump chamber, which is separated from the fluid storage chamber by a first check valve that opens only in the pump chamber direction and the pump device downstream of the pump chamber has a second check valve that opens away from the pump chamber.
  • dispensers of the type mentioned at the outset it is possible to reduce the volume of a pump chamber by applying external force to a head piece, for example by pressing it down by means of finger pressure.
  • a check valve arranged between the pump chamber and the environment is opened for product delivery from the pump chamber, while a check valve arranged between the fluid storage chamber and the pump chamber closes, so that the fluid is released from the pump chamber.
  • the head piece is moved in a return stroke (generally by means of a spring force) in a direction increasing the pump chamber volume, the check valve arranged between the pump chamber and the fluid storage chamber opens due to the underpressure which arises in the pump chamber, while the check valve arranged between the pump chamber and the environment opens closes.
  • Such a dispenser is already known from utility model G 92 12 242.6.
  • an axially movable head piece which is designed as a dispenser button upwards, is provided with a displacement piston which delimits the pump chamber upwards.
  • An outflow channel extends through the displacement piston and the head piece from the pump chamber to an opening provided on the side of the head piece. This mouth can be closed by a loose stopper.
  • a non-return flap is attached to the displacement piston, which opens in the direction of the outflow channel when there is overpressure in the pump chamber.
  • An overflow opening to the fluid storage chamber is provided on the underside of the pump chamber, which is closed by a second non-return flap if the pump chamber volume is reduced and fluid is dispensed by depressing the head piece.
  • a dispenser of the type mentioned at the outset is known from French patent application 91 12998, in which the volume of the pump chamber formed in the head piece can be compressed against a piston connected to the container for dispensing fluid.
  • the first check valve is arranged on the front side of the piston.
  • the head piece is held in its upper position with a maximum pump chamber volume by an elastic spring section formed in one piece with the first check valve.
  • the arrangement of the second check valve at the dispenser mouth results in a relatively large pump chamber volume which is filled with fluid in the idle state, so that a relatively large volume of fluid is protected against contamination penetrating from the outside by a single valve. If granular particles accumulate in the area of the valve seat or if the second non-return valve is damaged, sealing of the pump chamber to the surroundings is no longer guaranteed.
  • the invention is therefore based on the object of creating a dispenser of the type mentioned at the outset which can be operated with slight pressure differences and which closes reliably and tightly; so that a precise dispensing of desired quantities of fluid is made possible, and which is also suitable for dispensing fluids that contain solid particles, while at the same time avoiding fluid contamination within the head piece, and with simple and inexpensive manufacturability of the dispenser.
  • the invention has significant advantages over the prior art.
  • the two check valves arranged downstream of the pump chamber reliably prevent dirt from penetrating into the pump chamber even if the discharge valve is damaged.
  • contamination of the content of the fluid storage chamber is prevented much more effectively than known two-valve dispensers.
  • the operation of the pump mechanism with a first check valve between the fluid storage chamber and the pump chamber and a second check valve opening away from the pump chamber is not influenced by the third outlet valve. Since the muzzle valve opens and closes automatically, a captive sealing plug, which is to be inserted by hand, is not necessary, which also simplifies the handling of the dispenser and avoids the risk of contaminants entering the outflow channel.
  • the cutting edge is designed as a closed, uninterrupted cutting ring.
  • the profile height of the cutting edge protruding from the valve seat surface is advantageously greater than the maximum diameter of particles contained in the fluid. In this way it is avoided that particles pushed to the side by the sealing element impair the closing action of the sealing element resting against the cutting edge.
  • the first check valve, or the orifice valve or both has an elastic sealing lip ring which tapers to an orifice and, in the closed position, bears against a pin arranged in or in front of the flow opening of the valve, the diameter of which is larger as the opening diameter of the relaxed sealing lip ring. If there is an overpressure on the inside of the sealing lip ring which exceeds the closing force due to the material properties and shape of the valve, the sealing lip ring is bent outwards so that an outflow ring gap is released between the sealing lip ring and the pin, through which the fluid flows out. As soon as the overpressure on the inside of the sealing lip ring drops, the muzzle valve closes automatically.
  • the volume displacement of fluid when closing is kept very small, so that the valve closes quickly and safely even with viscous fluids, and enables precise application. This is important, for example, for the use of the dispenser as a medicament dispenser in the pharmaceutical sector or for the dispensing of cosmetics.
  • the sealing lip ring preferably closes under elastic prestress against a cutting edge on the end face of the pin.
  • the sealing lip ring can be designed such that it extends essentially in a normal plane to the direction of movement of the head piece. As a result, the overall height of the pump head can be kept small.
  • the sealing element of the second check valve is designed as an essentially disk-shaped, spring-elastic sealing plate, which closes against a projection formed on the valve seat.
  • This projection is preferably designed as an annular projection with a profile tapering to a cutting edge, as a result of which, when the valve closes, particles located in the closing area are pushed aside in the manner already described, and a reliable closing of the valve is ensured.
  • the container is provided with a toothed ring on its side facing the pumping device.
  • an actuating rotary ring for the axial movement of the head piece is provided, which has at least one engagement projection on its inside, which engages in the toothing of the toothed ring.
  • the interventional projection is inclined so that the actuating rotary ring can only be rotated in one direction, but blocked in the opposite direction.
  • the reverse rotation lock prevents inadvertent dispensing of fluid if the user accidentally pushes the actuating rotary ring in the wrong direction to load fluid into the pumping chamber tried to turn.
  • FIG. 1 shows an overall view of an exemplary embodiment of the dispenser in vertical section
  • Fig.la an enlarged view of the pumping device
  • FIG. 5 is a top view of the container with the toothed ring
  • 5a shows a partial view of the toothed ring to illustrate the Flank geometry of the teeth
  • FIG. 6 shows a section of the adapter ring with engagement projections.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the dispenser 1 according to the invention.
  • An essentially cylindrical container 2 is closed at its lower end by an insertable bottom and contains a fluid storage chamber 3 which is delimited at its lower end by a trailing piston guided on the inner wall of the container.
  • a pump device 5, which is shown enlarged in FIG. 1 a and has a pump chamber 6, is attached to the upper end of the container 2 opposite the container bottom.
  • a first check valve 7 opening to the pump chamber 6 is arranged between the pump chamber 6 and the fluid storage chamber 3.
  • a second check valve 8 is arranged between the pump chamber 6 and an outflow channel 9 leading away from the pump chamber 6 to the surroundings.
  • a third, automatically closing check valve is installed as an orifice valve 10 on the outer, outward-facing mouth of the outflow channel 9 leading away from the pump chamber 6.
  • the pump chamber 6 is delimited radially by a pump cylinder 12 formed in one piece with a head piece 11.
  • the head piece 11 is movably guided on the container 2 in the axial direction and secured against rotation against the same. By turning an actuating rotary ring 13, the head piece 11 can be moved axially upward, so that the pump chamber volume is increased and fluid is sucked into the pump chamber 6.
  • a cap 40 enclosing the pump device 5 is removably attached to the container 2.
  • the container 2 has at its upper end a cross-section-tapered section which projects upwards from a substantially flat end section, tapers slightly conically towards its open end and into the emptied state of the dispenser on the fluid chamber side, a central nose of the trailing piston 4 engages with the same on the essentially flat end wall of the container 2, so that the dead volume of the fluid chamber 3 is minimal.
  • On the outside of the section tapered in cross section two opposite, axially extending guide projections are provided for axially guiding the head piece 11 in the longitudinal direction of the container.
  • a displacement piston 14 is inserted into the upper end of the section of the container 2 with a tapered cross section and is secured against axial movement to the container 2.
  • the guide section 17 is provided on its upper and lower edges with outwardly inclined sealing lips 18, which on the one hand serve to seal the pump chamber 6 arranged above the displacement piston 14 against the environment and on the other hand the displacement piston 14 on the inner wall of the pump cylinder 12 to lead. Tilting of the displacement piston 14 relative to the pump cylinder 12 is reliably avoided by the distance between the upper sealing lip and the lower sealing lip. Furthermore, the displacement piston 14 has a central overflow channel
  • the valve body 22 consists of an elastic sealing lip ring 23 which tapers to a mouth opening and a sleeve section 24 which is integrally connected to the latter.
  • the sealing lip ring 23 extends from the inner edge of the sleeve section 24 which is at the front in the flow direction, the sealing lip ring 23 being relatively small Has wall thickness in comparison to the sleeve portion 24.
  • the valve body 22 is inserted into the displacement piston 14 in such a way that the sealing lip ring 23, which extends essentially in one plane parallel to the end face of the pin 21, against one which rises above the end face of the pin 21 and is shown in FIG. 2a th ring projection 25 comes to rest, the pin 21 expands the slightly smaller orifice cross-section of the sealing lip ring 23 in the relaxed state and thus ensures reliable closing of the valve. If an overpressure is applied to the inside of the sealing lip ring 23, after overcoming the closing force caused by the elasticity of the sealing lip ring 23, the sealing lip ring 23 is bent outwards, so that fluid can flow through the annular gap between the mouth opening and the pin 21 .
  • the fluid flows between the webs 20 and the pin 21, the webs 20 being relatively thin and not representing any appreciable additional flow resistance, so that the necessary axial force to be applied to the head piece 11 for dispensing fluid remains small and by finger pressure can be brought up.
  • the annular projection 25 formed on the end face of the pin 21 has a cross section tapering to form an annular cutting edge. The height of the annular cutting edge above the end face of the pin 21 is greater than the largest particles contained in the fluid. If, at the end of the pumping process, such a particle comes to lie in the area of the cutting edge, it is pushed away to one or the other side of the cutting edge by the closing movement of the elastic sealing lip ring 23, so that the sealing lip ring 23 is reliable in the closed position against the Sealing edge seals. Since the height of the cutting edge over the end face is chosen to be greater than the maximum particle diameter, the closing action of the valve is not impaired by particles lying next to the annular projection 25.
  • the pumping chamber 6 located above the displacement piston 14 is radially essentially limited by the pumping cylinder 12 connected to the head piece 11, which is secured against twisting at its lower end relative to the container 2.
  • a tubular wall insert 26, provided with an intermediate wall 27, is inserted and fastened at the upper end, which is formed on its end facing the pump chamber 6 essentially corresponding to the upper end of the displacement piston 14 provided with the first check valve 7 and defines the upper limit of the pump chamber 6.
  • substantially cylindrical outer jacket of the wall insert 26 is conical on its side facing the pump chamber 6, so that an upwardly tapering annular gap is formed between the pump chamber inner wall and the conical end section of the wall insert 26, into which the upper sealing lip 18 of the guide section 17 of the displacement piston 14 engages when the pump cylinder 12 is depressed.
  • At least one throughflow opening 35 which can be closed by the second check valve 8 is provided in the intermediate wall 27 of the wall insert 26, as shown in FIG. 3, at least one throughflow opening 35 which can be closed by the second check valve 8 is provided.
  • Four through-flow openings 35 are preferably arranged in the intermediate wall 27.
  • a chamber 28 communicating with the outflow channel 9 is formed, in which the second check valve 8 is arranged.
  • This second check valve 8, which is arranged between the pump chamber 6 and the outflow channel 9 and closes off the pump chamber 6, has a spring-elastic sealing plate 29 which closes against a ring-shaped annular projection 31 on the intermediate wall 27 of the wall insert 26 and is prestressed against the latter.
  • the sealing plate 29 of the second check valve 8 is inserted under slight deformation in the chamber 28 formed between the upper end wall of the pump cylinder 12 and the wall insert 26 and on the one hand in a centering bolt 30 which protrudes above and below the sealing plate 29 Cutout of the upper end wall of the pump cylinder 12 and, on the other hand, centered in a further opening of the intermediate wall 27 of the wall insert 26.
  • the sealing plate 29 bears against an annular projection 31, which is arranged concentrically with the centering bolt 30 and is formed on the intermediate wall 27 and tapers into an annular cutting edge.
  • the profile height of the ring projection is greater than the maximum diameter of particles contained in the fluid, so that the pump chamber 6 is reliably sealed off from the outflow channel 9.
  • the outer wall of the wall insert 26 is perforated above the intermediate wall 27 towards the outflow channel 9.
  • the outlet valve 10 is attached as a third, automatically closing check valve, which seals the outflow channel 9 to the outside, on the outer opening of the outflow channel 9 pointing towards the surroundings.
  • the orifice valve 10, like the first check valve 7, contains an elastic sealing lip ring 32 which, in the closed position, bears against a pin 33 arranged in or in front of the flow opening of the valve, the diameter of which is larger than the opening diameter of the relaxed sealing lip ring 32.
  • the sealing lip ring 32 lies laterally against the cylindrical surface of the pin 33, where in the case of the cylindrical outer surface of the journal in the area of the sealing lip ring system can also be designed in the form of a cutting edge.
  • an orifice valve of the type of the first check valve 7 can also be used, in which the sealing lip ring closes against an annular projection on the end face of the pin.
  • the outlet valve can also be formed without a central pin, the sealing lip ring being divided into a plurality of sealing lip segments which bear against one another in the closed position.
  • the container 2 is provided on its side facing the pumping device 5 with a toothed ring 50, as shown in FIG. 5, which is formed in one piece with the container 2.
  • an actuating rotary ring 13 is provided for the axial movement of the pump cylinder 12 by external torque, which is provided on its inside with engagement projections 51 which are inclined against the radial direction against the intended direction of rotation 60 of the actuating rotary ring 13 and engage in the toothing of the toothed ring 50 .
  • the individual teeth of the toothed ring 50 are formed essentially radially to the toothed ring 50 on their flank pointing in the intended direction of rotation 60 of the actuating rotating ring 13, while the rear flank of each tooth is approximately 30 degrees to the radial direction is inclined.
  • the actuating rotary ring 13 consists of an outer rotary ring 52 and an adapter ring 53, shown by way of example in FIG. 6, which are connected to one another in a rotationally fixed manner by a positive connection, not shown here, and are secured against axial movement to one another by interlocking projections.
  • the actuating rotary ring 13 is provided on the inner circumference of the outer rotary ring 52 with two helical, uniformly rising undercuts, each of which extends over one half of the casing and engages under one of two projections on the outer circumference of the head piece 11, so that the head piece 11 in axial direction against loosening of the pump device 5 is secured.
  • the helixes are designed so that opposite points on the circumference are at the same height.
  • a stop is provided at the upper end of each helix, so that the actuating rotary ring 13 cannot be turned further against the head piece 11 when it is in its uppermost position.
  • the adapter ring 53 has a substantially cylindrical outer ring which is connected to a cylindrical inner ring via webs. A plurality of radial projections are provided on the inner casing of the outer ring, which grip under the circumferential undercut of a snap ring 54 protruding upward from the container 2 for axially securing the adapter ring 53.
  • the cylindrical inner ring of the adapter ring 53 is helically shaped on its upper edge 59 over half the circumference in a manner analogous to the undercut of the outer rotary ring 52 and is in contact with a lower ring section with the same inclination of the outer sleeve 33 of the head piece 11.
  • each engagement projection 51 has at its end facing the central axis of the adapter ring 53 an engagement section 55, the flank geometry of which essentially corresponds to one of the tooth spaces of the toothed ring 50, so that when an engagement section 55 is in contact with a front flank 57 of a tooth 56 between Tooth 56 and engagement portion 55 surface contact occurs.
  • the adapter ring 53 is taken along by rotating the outer rotary ring 52 in the clockwise direction of rotation, the engagement projections 51 sliding over the teeth 56 of the toothed ring 50.
  • the engaging protrusions 51 are each by the rear, inclined flank 58 of each tooth is slightly bent against the direction of rotation and jump into the next tooth space due to its elasticity. This creates a characteristic, acoustically perceptible, rattling noise that signals the user to turn in the correct direction of rotation.
  • the head piece 11 which is secured against twisting on the container 2
  • the stops of the outer rotary ring 52 limit the rotary movement and thus the axial upward movement of the head piece 11.
  • the volume of the pump chamber 6 is increased by the upward movement of the head piece 11, a negative pressure being created in the pump chamber 6, so that the first check valve 7 arranged between the pump chamber 6 and the fluid chamber 3 opens and fluid flows through the overflow channel 19 into the pump chamber 6.
  • the relative movement between the displacement piston 14 and the pump cylinder 12 is ended, so that the first check valve 7 closes immediately due to the elasticity of the sealing lip ring 23.
  • the head piece 11 From the upper position, the head piece 11 can be depressed by external force application until the inclined lower edge of the outer sleeve 33 of the head piece 11 touches the upper edge 59 of the adapter ring 53, which in this position has a step-like transition between the two each over the half helical circumference extending helical ramps.
  • the helical ramps are designed that half a turn of the adapter ring 53 and the outer rotating ring 52 is required to fill the pump chamber 6.
  • the second non-return valve 8 pointing to the outflow channel 9 and the outlet valve 10 are opened and fluid is released, while the first non-return valve 7 remains in the closed position.
  • the second check valve 8 and the outlet valve 10 also close immediately, so that no impurities can penetrate into the outflow channel 9 and the pump chamber 6.
  • the dispenser can be manufactured as plastic injection molded parts. Thermoplastic elastomers are particularly suitable for this. Since the dispenser can be made from a single material, it can be disposed of easily by recycling without expensive material separation. The valve arrangement can also ensure a high sealing effect even when using liquid or pasty fluids containing solid particles. The portioned dispensing of fluid is ensured with a high degree of accuracy and the reliable closing of the check valves even with a low negative pressure. The dispenser is particularly suitable for the precise dispensing of pharmaceuticals or other sensitive substances to be kept under an airtight seal.

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Abstract

Bei bisherigen Spendern nach dem Pumpprinzip können aufgrund des unzuverlässigen Fließens der Rückschlagventile Verunreinigungen in die Fluidspeicherkammer vordringen. Durch das Anbringen eines zusätzlichen, selbsttätig schließenden Rückschlagventils als Mündungsventil (10) und die konstruktive Ausgestaltung der Rückschlagventile wird ein stets zuverlässiges Schließen erzielt. Derartige Spender eignen sich besonders für flüssige oder pastöse Fluide, die auch körnige Partikel enthalten können.

Description

Spender
Die Erfindung betrifft einen Spender für flüssige oder pastöse Fluide mit einem das Fluid enthaltenden Behälter, einem eine Fluidspeicherkammer nach unten abdichtenden, an einer Behälter¬ innenwand gleitenden Kolben und einer am gegenüberliegenden, oberen Ende des Behälters befestigten, mit einem Applikator versehenen Pumpvorrichtung, die eine durch äußere Beaufschla¬ gung eines Kopfstückes volumenveränderliche Pumpkammer auf¬ weist, die durch ein nur in Pumpkammerrichtung öffnendes erstes Rückschlagventil von der Fluidspeicherkammer getrennt ist und die Pumpvorrichtung stromabwärts der Pumpkammer ein von der Pumpkammer weg öffnendes zweites Rückschlagventil aufweist.
Mit Spendern der eingangs genannten Art ist es möglich, durch äußere Kraftbeaufschlagung eines Kopfstückes, beispielsweise durch Niederdrücken desselben mittels Fingerdruck, das Volumen einer Pumpkammer zu verringern. Durch den dabei in der Pumpkam¬ mer entstehenden Überdruck wird ein zwischen Pumpkammer und Um¬ gebung angeordnetes Rückschlagventil zur Produktausgabe aus der Pumpkammer geöffnet, während ein zwischen Fluidspeicherkammer und Pumpkammer angeordnetes Rückschlagventil schließt, so daß das Fluid aus der Pumpkammer abgegeben wird. Wird das Kopfstück in einem Rückkehrhub (im allgemeinen durch eine Federkraft) in eine das Pumpkammervolumen vergrößernde Richtung bewegt, so öffnet durch den in der Pumpkammer entstehenden Unterdruck das zwischen Pumpkammer und Fluidspeicherkammer angeordnete Rück¬ schlagventil, während das zwischen Pumpkammer und Umgebung an¬ geordnete Rückschlagventil schließt. Da die Fluidspeicherkammer an ihrer Unterseite durch einen im Behälter gleitend geführten, auf seiner Außenseite durch den Umgebungsdruck beaufschlagten Nachlaufkolben begrenzt ist, strömt aufgrund der Druckdifferenz Fluid aus der Fluidspeicherkammer in die Pumpkammer, wobei der Nachlaufkolben im Behälter nach oben wandert. Nach dem Füllen der Pumpkammer kann wieder Fluid gespendet werden. Durch die Anwendung des beschriebenen Pumpmechanismus ist die Verwendung von Treibmitteln zum Austreiben des Fluides bei Spendern der eingangs genannten Art nicht erforderlich.
Ein solcher Spender ist bereits aus dem Gebrauchsmuster G 92 12 242.6 bekannt. Dabei ist ein axial bewegbares Kopfstück, das nach oben hin als Spendertaste ausgebildet ist mit einem Ver¬ drängungskolben versehen, der die Pumpkammer nach oben be¬ grenzt. Durch den Verdrängungskolben und das Kopfstück er¬ streckt sich ein Ausströmkanal von der Pumpkammer zu einer seitlich am Kopfstück vorgesehenen Mündung. Diese Mündung ist durch einen losen Stopfen verschließbar. Im Übergang von der Pumpkammer zum Ausströmkanal ist eine Rückschlagklappe am Ver¬ drängungskolben angebracht, die bei Überdruck in der Pumpkammer in Richtung des Ausströmkanals öffnet. Auf der Unterseite der Pumpkammer ist eine Überströmöffnung zur Fluidspeicherkammer vorgesehen, die durch eine zweite Rückschlagklappe verschlossen wird, wenn durch Niederdrücken des Kopfstückes das Pumpkammer¬ volumen verringert und Fluid gespendet wird.
Bei diesem Spender besteht die Gefahr, daß der die Ausströmöff¬ nung verschließende, lose Stopfen verloren geht oder vom Anwen¬ der bereits nach erstmaligem Gebrauch des Spenders versehent¬ lich weggeworfen wird, so daß in den unverschlossenen AusstrÖm- kanal Schmutz oder Bakterien eindringen und sich in Richtung der Fluidspeicherkammer ausbreiten können. Solche Verunreini¬ gungen sind insbesondere problematisch bei Anwendung des Spen¬ ders im Medikamenten-, Lebensmittel-, Hygiene- und Kosmetikbe¬ reich zum Spenden empfindlicher Produkte. Zudem besteht die Möglichkeit, daß ein auf den Boden gefallener Stopfen von einem sorglosen Anwender ohne Reinigung in den Ausströmkanal einge¬ setzt wird, so daß am Stopfen anhaftende Verunreinigungen in den Ausströmkanal eingebracht werden. Beim Einsetzen des Stop¬ fens in die Ausströmkanalmündung wird jedes Mal eine kleine Fluidmenge verdrängt, die seitlich des Stopfens herausgedrückt wird und die Finger des Anwenders beim Verschließen in uner¬ wünschter Weise mit Fluid benetzt.
Weiterhin ist aus der französischen Patentanmeldung 91 12998 ein Spender der eingangs genannten Art bekannt, bei dem das Vo¬ lumen der im Kopfstück ausgebildeten Pumpkammer gegen einen mit dem Behälter verbundenen Kolben zum Spenden von Fluid kompri¬ miert werden kann. Das erste Rückschlagventil ist an der Stirn¬ seite des Kolbens angeordnet. Durch einen mit dem ersten Rück¬ schlagventil einstückig ausgebildeten elastischen Federab¬ schnitt wird das Kopfstück in seiner oberen Stellung mit maxi¬ malem Pumpkammervolumen gehalten. Bei einer solchen Ventilge¬ staltung besteht die Gefahr, daß bei Ermüdung des elastischen Materials beim Spenden von Fluid gleichzeitig eine unerwünschte Rückförderung von Fluid in die Fluidspeicherkammer auftritt. Zum Spenden pastöser Fluide mit höherer Viskosität erscheint dieser Spender aufgrund der begrenzten Rückstellwirkung des elastischen Federabschnitts des ersten Rückschlagventils weni¬ ger geeignet. Durch die Anordnung des zweiten Rückschlagventils an der Spendermündung ergibt sich ein relativ großes Pumpkam¬ mervolumen, das im Ruhezustand mit Fluid gefüllt ist, so daß ein relativ großes Fluidvolumen durch ein einziges Ventil gegen von außen eindringende Verschmutzung geschützt ist. Bei Anlage¬ rung von körnigen Partikeln im Bereich des Ventilsitzes oder bei Beschädigung des zweiten Rückschlagventils ist eine Abdich¬ tung der Pumpkammer zur Umgebung nicht mehr gewährleistet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spender der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit geringen Druck¬ differenzen betrieben werden kann und der zuverlässig und dicht schließt; so daß ein präzises Ausspenden gewünschter Fluidmen- gen ermöglicht ist, und der auch zum Ausspenden von Fluiden ge¬ eignet ist, die Feststoffpartikel enthalten, bei gleichzeitiger Vermeidung von Fluidverunreinigungen innerhalb des Kopfstückes, und bei einfacher und kostengünstiger Herstellbarkeit des Spen¬ ders.
Diese Aufgabe wird bei einem Spender der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zweite Rückschlagventil zwischen der Pumpkammer und einem von der Pumpkammer wegführen¬ den Ausströmventil angeordnet ist und an der äußeren, zur Umge¬ bung weisenden Mündung des Ausströmkanals ein sich in Avisström¬ richtung öffnendes drittes, selbsttätig schließendes Rück¬ schlagventil als Mündungsventil angebracht ist.
Die Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile auf. Die beiden stromabwärts der Pumpkammer angeord¬ neten Rückschlagventile verhindern zuverlässig das Eindringen von Schmutz in die Pumpkammer auch bei Beschädigung des Mün¬ dungsventils. Durch die Verwendung von drei Rückschlagventilen zwischen Fluidspeicherkammer und Umgebung wird einer Verunrei¬ nigung des Fluidspeicherkammerinhaltes gegenüber bekannten Zweiventilspendern erheblich besser vorgebeugt. Die Wirkungs¬ weise des Pumpmechanismus mit einem ersten Rückschlagventil zwischen Fluidspeicherkammer und Pumpkammer und einem von der Pumpkammer weg öffnenden zweiten Rückschlagventil wird durch das dritte Mündungsventil nicht beeinflußt. Da das Mündungsven¬ til automatisch öffnet und schließt, ist ein verlierbarer Ver¬ schlußstopfen, der von Hand einzusetzen ist, nicht nötig, wo¬ durch auch die Handhabung des Spenders vereinfacht und die Ge¬ fahr des Eindringens von Verunreinigungen in den Ausströmkanal vermieden wird.
Insbesondere beim Spenden von Dispersionen, die relativ feste Partikel beinhalten, besteht die Gefahr, daß nach dem Spenden solcher Fluide Partikel im Bereich des Ventilsitzes verbleiben und dort in Schließstellung des Ventils eingeklemmt werden. Da¬ bei ist ein sicheres Schließen des Ventils nicht mehr gewähr¬ leistet. Durch einen zwischen Partikel und Dichtelement gebil- deten Spalt können Bakterien entgegen der Stromrichtung in den vom Ventil verschlossenen Kanal oder die dahinterliegende Kam¬ mer eindringen und den Inhalt unbrauchbar machen. In einer vor¬ teilhaften Ausführungsform der Erfindung sind daher ein Teil der Rückschlagventile oder alle mit einer Schneide versehen, gegen die ein Dichtelement in Schließstellung anliegt. Hier¬ durch wird vermieden, daß im Fluid befindliche feste Partikel zwischen dem Ventilsitz und dem Dichtelement eingeklemmt werden können. Partikel, die sich beim Schließen des Ventils im Be¬ reich der Schneide befinden, werden durch das Dichtelement zur einen oder zur anderen Seite der Schneide weggedrückt.
In einer günstigen Ausführungsform ist die Schneide als ge¬ schlossener, ununterbrochener Schneidenring ausgebildet.
Vorteilhafterweise ist die Profilhöhe der von der Ventilsitz¬ fläche hervorstehenden Schneide größer als der maximale Durch¬ messer im Fluid enthaltener Partikel. Hierdurch wird vermieden, daß durch das Dichtelement zur Seite gedrückte Partikel die Schließwirkung des gegen die Schneide anliegenden Dichtele¬ mentes beeinträchtigen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das erste Rückschlagventil, oder das Mündungsventil oder beide einen sich zu einer Mündung verjüngenden, elastischen Dichtlip¬ penring auf, der in Schließstellung gegen einen in oder vor der Durchströmöffnung des Ventils angeordneten Zapfen anliegt, des¬ sen Durchmesser größer ist als der Öffnungsdurchmesser des ent¬ spannten Dichtlippenringes. Wenn an der Innenseite des Dicht¬ lippenringes ein Überdruck anliegt, der die durch die Material¬ eigenschaften und Formgebung des Ventiles konstruktiv bedingte Schließkraft übersteigt, wird der Dichtlippenring nach außen gebogen, so daß zwischen Dichtlippenring und Zapfen ein Aus¬ strömringspalt freigegeben wird, durch den das Fluid ausströmt. Sobald der Überdruck auf der Innenseite des Dichtlippenringes abfällt, schließt das Mündungsventil automatisch. Durch eine im wesentlichen radiale Schließbewegung des vorderen Dichtlippen¬ abschnittes kann die Volumenverdrängung von Fluid beim Schlie¬ ßen sehr klein gehalten werden, so daß das Ventil auch bei zä¬ hen Fluiden schnell und sicher schließt, und eine präzise Ap¬ plikation ermöglicht. Dies ist z.B. für den Einsatz des Spen¬ ders als Medikamentenspender im Arzneimittelbereich oder für die Ausspendung von Kosmetika von Bedeutung.
Vorzugsweise schließt der Dichtlippenring unter elastischer Vorspannung gegen eine Schneide an der Stirnfläche des Zapfens. Insbesondere bei dem zwischen Fluidspeicherkammer und Pump¬ kammer angeordneten ersten Rückschlagventil kann dabei der Dichtlippenring so gestaltet sein, daß sich dieser im wesent¬ lichen in einer Normalebene zur Bewegungsrichtung des Kopf¬ stückes erstreckt. Hierdurch kann die Bauhöhe des Pumpkopfes klein gehalten werden.
Gemäß einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist das Dichtelement des zweiten Rückschlagventils als im wesentlichen scheibenförmiger, federelastischer Dichtteller ausgebildet, der gegen einen am Ventilsitz ausgebildeten Vorsprung schließt.
Vorzugsweise ist dieser Vorsprung als Ringvorsprung mit einem sich zu einer Schneide verjüngendem Profil ausgebildet, wodurch beim Schließen des Ventils im Schließbereich befindliche Parti¬ kel in bereits beschriebener Weise zur Seite weggedrängt wer¬ den und ein sicheres Schließen des Ventils gewährleistet wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Behälter an seiner zur Pumpvorrichtung weisenden Seite mit einem Zahnring versehen. Weiterhin ist ein Betätigungsdreh¬ ring zur Axialbewegung des Kopfstückes vorgesehen, der an seiner Innenseite mindestens einen Eingriffsvorsprung aufweist, der in die Verzahnung des Zahnringes eingreift. Der Eingriffs- vorsprung ist dabei so geneigt, daß der Betätigungsdrehring nur in eine Richtung drehbar ist, in die Gegenrichtung jedoch blockiert. Die Verwendung eines Drehringes zur Axialbewegung des Kopfstückes ermöglicht je nach Drehrichtung des Betäti¬ gungsdrehringes ein besonders genaues Dosieren der in die Pump¬ kammer gesaugten bzw. zu spendenden Fluid enge. Wird der Betä¬ tigungsdrehring zum Fördern von Fluid aus der Fluidspeicher¬ kammer in die Pumpkammer eingesetzt, so verhindert die Rück¬ drehsicherung ein unbeabsichtigtes Spenden von Fluid, wenn der Benutzer zum Laden von Fluid in die Pumpkammer den Betätigungs¬ drehring versehentlich in die falsche Richtung zu drehen ver¬ sucht.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den übrigen Unteransprüchen dargelegt. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehö¬ riger Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Fig.l eine Gesamtansicht eines Ausführungsbeipieles des Spen¬ ders im Vertikalschnitt,
Fig.la eine vergrößerte Ansicht der Pumpvorrichtung,
Fig.2 eine Schnittdarstellung des ersten Rückschlagventils,
Fig.2a eine Detailansicht des Schneidenringes des ersten Rück¬ schlagventils,
Fig.3 eine Schnittdarstelung des zweiten Rückschlagventils,
Fig. einen Schnitt durch das Mündungsventil,
Fig.5 eine Aufsicht des Behälters mit dem Zahnring,
Fig.5a eine Teilansicht des Zahnringes zur Verdeutlichung der Flankengeometrie der Zähne,
Fig.6 einen Schnitt des Adapterringes mit Eingriffsvorsprün¬ gen.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Spenders 1 nach der Erfindung dargestellt. Ein im wesentlichen zylindrischer Behäl¬ ter 2 ist an seinem unteren Ende durch einen einsetzbaren Boden verschlossen und beinhaltet eine Fluidspeicherkammer 3, die an ihrem unteren Ende durch einen an der Behälterinnenwand glei¬ tend geführten Nachlaufkolben begrenzt ist. Am dem Behälterbo¬ den gegenüberliegenden, oberen Ende des Behälters 2 ist eine in Fig. la vergrößert dargestellte Pumpvorrichtung 5 angebracht, die eine Pumpkammer 6 aufweist. Zwischen der Pumpkammer 6 und der Fluidspeicherkammer 3 ist ein erstes, zur Pumpkammer 6 öff¬ nendes Rückschlagventil 7 angeordnet. Ein zweites Rückschlag¬ ventil 8 ist zwischen der Pumpkammer 6 und einem von der Pump¬ kammer 6 weg zur Umgebung führenden Ausströmkanal 9 angeordnet. An der äußeren, zur Umgebung weisenden Mündung des von der Pumpkammer 6 wegführenden Ausströmkanals 9 ist ein drittes, selbsttätig schließendes Rückschlagventil als Mündungsventil 10 angebracht. Die Pumpkammer 6 wird radial durch einen einstückig mit einem Kopfstück 11 ausgebildeten Pumpzylinder 12 begrenzt. Das Kopfstück 11 ist in axialer Richtung beweglich am Behälter 2 geführt und gegen Verdrehung gegen denselben gesichert. Durch Drehen eines Betätigungsdrehringes 13 kann das Kopfstück 11 axial nach oben bewegt werden, so daß das Pumpkammervolumen vergrößert und Fluid in die Pumpkammer 6 gesaugt wird. Zum Schutz der Pumpvorrichtung 5 ist eine die Pumpvorrichtung 5 um¬ schließende Kappe 40 am Behälter 2 abnehmbar befestigt.
Der Behälter 2 weist an seinem oberen Ende einen guerschnitts- verjungten Abschnitt auf, der von einem im wesentlichen flachen Stirnabschnitt nach oben hervorsteht, zu seinem oben offenen Ende leicht kegelig zuläuft und in den im entleerten Zustand des Spenders auf der Fluidkammerseite eine zentrale Nase des Nachlaufkolbens 4 bei Anlage desselben an die im wesentlichen flache Stirnwand des Behälters 2 eingreift, so daß das Totvolu¬ men der Fluidkammer 3 minimal ist. Auf der Außenseite des quer¬ schnittverjüngten Abschnittes sind zwei gegenüberliegende, sich axial erstreckende Führungsvorsprünge zur axialen Führung des Kopfstückes 11 in Behälterlängsrichtung vorgesehen. In das obe¬ re Ende des querschnittverjüngten Abschnittes des Behälters 2 ist ein Verdrängungskolben 14 eingesetzt und gegen axiale Bewe¬ gung zum Behälter 2 gesichert. Der Verdrängungskolben 14, wie in Fig. 2 gezeigt, weist einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 15 auf, der über einen ringförmigen Verbindungsab¬ schnitt 16 mit einem im wesentlichen zylinderringförmigen Füh¬ rungsabschnitt 17 einstückig verbunden ist. Der Führungsab¬ schnitt 17 ist an seiner oberen und unteren Kante mit jeweils nach außen geneigten Dichtlippen 18 versehen, die einerseits zur Abdichtung der oberhalb des Verdrängungskolbens 14 angeord¬ neten Pumpkammer 6 gegen die Umgebung dienen und andererseits den Verdrängungskolben 14 an der Innenwand des Pumpzylinders 12 führen. Durch den Abstand zwischen oberer Dichtlippe und unte¬ rer Dichtlippe wird ein Verkanten des Verdrängungskolbens 14 relativ zum Pumpzylinder 12 zuverlässig vermieden. Weiterhin weist der Verdrängungskolben 14 einen zentralen Überströmkanal
19 auf, der die Fluidspeicherkammer 3 mit der Pumpkammer 6 ver¬ bindet. Am oberen Ende des Verdrängungskolbens 14 sind drei von der Innenwand des Überströmkanals 19 sich nach oben erstrecken¬ de, zur Zentralachse des Verdrängungskolbens 14 geneigte Stege
20 vorgesehen, die einen zylindrischen Zapfen 21 tragen. Der Zapfen 21 ist dabei so angeordnet, daß er sich außerhalb des Überströmkanals 19 befindet und den Überströmkanalquerschnitt nicht verengt. An der oberen Stirnseite des Verdrängungskolbens 14 ist eine ringförmige Nut vorgesehen, die zumindest eine Hin- terschneidung aufweist und in die ein Ventilkörper 22 einge¬ setzt und in dieser festgehalten ist. Der Ventilkörper 22 besteht aus einem sich zu einer Mündungs¬ öffnung verjüngenden, elastischen Dichtlippenring 23 und einem mit diesem einstückig verbundenen Hülsenabschnitt 24. Der Dichtlippenring 23 erstreckt sich von der in Strömungsrichtung vorne liegenden Innenkante des Hülsenabschnittes 24 aus, wobei der Dichtlippenring 23 eine relativ geringe Wandstärke im Ver¬ gleich zum Hülsenabschnitt 24 aufweist. Der Ventilkörper 22 ist so in den Verdrängungskolben 14 eingesetzt, daß der Dichtlip¬ penring 23, der sich im wesentlichen in einer Ebene parallel zur Stirnseite des Zapfens 21 erstreckt, gegen einen sich über die Stirnseite des Zapfens 21 erhebenden und in Fig. 2a gezeig¬ ten Ringvorsprung 25 zur Anlage kommt, wobei der Zapfen 21 den im entspannten Zustand geringfügig kleineren Mündungsöff- nungsquerschnitt des Dichtlippenringes 23 aufdehnt und so ein sicheres Schließen des Ventils gewährleistet. Wird an der In¬ nenseite des Dichtlippenringes 23 ein Überdruck angelegt, so wird nach Überwinden der durch die Elastizität des Dichtlippen¬ ringes 23 bedingten Schließkraft der Dichtlippenring 23 nach außen aufgebogen, so daß Fluid durch den Ringspalt zwischen der Mündungsöffnung und dem Zapfen 21 strömen kann. Das Fluid strömt dabei zwischen den Stegen 20 und dem Zapfen 21 hindurch, wobei die Stege 20 relativ dünn ausgebildet sind und keinen nennenswerten zusätzlichen Strömungswiderstand darstellen, so daß die auf das Kopfstück 11 zum Spenden von Fluid aufzubrin¬ gende nötige Axialkraft klein bleibt und durch Fingerdruck auf¬ gebracht werden kann. Der an der Stirnseite des Zapfens 21 aus¬ gebildete Ringvorsprung 25 weist einen sich zu einer Ring¬ schneide verjüngenden Querschnitt auf. Die Höhe der Ring¬ schneide über der Stirnfläche des Zapfens 21 ist dabei größer als die größten im Fluid enthaltenen Partikel. Kommt am Ende des Pumpvorganges ein solcher Partikel im Bereich der Schnei¬ denkante zu liegen, so wird dieser durch die Schließbewegung des elastischen Dichtlippenringes 23 nach der einen oder ande¬ ren Seite der Schneidenkante weggedrückt, so daß der Dichtlip¬ penring 23 in der Schließstellung zuverlässig gegen die Schneidkante abdichtet. Da die Höhe der Schneidenkante über der Stirnfläche größer gewählt ist als der maximale Partikeldurch¬ messer, wird die Schließwirkung des Ventils durch neben dem Ringvorsprung 25 liegende Partikel nicht beeinträchtigt.
In der oberen Stellung des Kopfstückes 11, d.h. bei maximalem Pumpkammervolumen, wird die oberhalb des Verdrängungskolbens 14 liegende Pumpkammer 6 radial im wesentlichen durch den mit dem Kopfstück 11 verbundenen Pumpzylinder 12 begrenzt, der an sei¬ nem unteren Ende gegenüber dem Behälter 2 gegen Verdrehen ge¬ sichert ist. In den Pumpzylinder 12 ist am oberen Stirnende ein tubusformiger, mit einer Zwischenwand 27 versehener Wandeinsatz 26 eingesetzt und befestigt, der an seiner zur Pumpkammer 6 weisenden Stirnseite im wesentlichen entsprechend dem oberen Stirnende des mit dem ersten Rückschlagventil 7 versehenen Ver¬ drängungskolbens 14 ausgebildet ist und die obere Begrenzung der Pumpkammer 6 definiert. Bei Anlage des Verdrängungskolbens 14 an das Wandelement 26 ist daher das zwischen beiden verblei¬ bende Pumpkammertotvolumen relativ klein. Weiterhin ist der im wesentlichen zylindrische Außenmantel des Wandeinsatzes 26 an seiner zur Pumpkammer 6 weisenden Seite konisch ausgebildet, so daß zwischen Pumpkammerinnenwand und dem konischen Endabschnit¬ tes des Wandeinsatzes 26 ein sich nach oben verjüngender Ring¬ spalt gebildet wird, in den die obere Dichtlippe 18 des Führungsabschnittes 17 des Verdrängungskolbens 14 bei niederge¬ drücktem Pumpzylinder 12 eingreift.
In der Zwischenwand 27 des Wandeinsatzes 26 ist, wie in Fig. 3 gezeigt, mindestens eine durch das zweite Rückschlagventil 8 verschließbare Durchströmöffnung 35 vorgesehen. Vorzugsweise sind in der Zwischenwand 27 vier kreisseg entförmige Durch¬ strömöffnungen 35 angeordnet. Zwischen der oberen Stirnwand des Pumpzylinders 12 und der Zwischenwand 27 des Wandeinsatzes 26 wird eine mit dem Ausströmkanal 9 kommunizierende Kammer 28 ge¬ bildet, in der das zweite Rückschlagventil 8 angeordnet ist. Dieses zwischen Pumpkammer 6 und Ausströmkanal 9 angeordnete, die Pumpkammer 6 abschließende zweite Rückschlagventil 8 weist einen federelastischen Dichtteller 29 auf, der gegen einen schneidenartig ausgebildeten Ringvorsprung 31 an der Zwischen¬ wand 27 des Wandeinsatzes 26 schließt und gegen diesen vorge¬ spannt ist. Der Dichtteller 29 des zweiten Rückschlagventils 8 ist unter leichter Deformation in der zwischen der oberen Stirnwand des Pumpzylinders 12 und dem Wandeinsatz 26 gebilde¬ ten Kammer 28 eingesetzt und über einen Zentrierbolzen 30, der oberhalb und unterhalb des Dichttellers 29 hervorsteht, einer¬ seits in einer Aussparung der oberen Stirnwand des Pumpzylin¬ ders 12 und andererseits in einer weiteren Öffnung der Zwi¬ schenwand 27 des Wandeinsatzes 26 zentriert. In der Schlie߬ stellung des zweiten Rückschlagventils liegt dabei der Dicht¬ teller 29 gegen einen konzentrisch zum Zentrierbolzen 30 ange¬ ordneten, an der Zwischenwand 27 ausgebildeten Ringvorsprung 31 an, der sich zu einer Ringschneide verjüngt. Dabei ist, wie bei dem ersten Rückschlagventil 7, die Profilhöhe des RingvorSprun¬ ges größer als der maximale Durchmesser im Fluid enthaltener Partikel, so daß eine zuverlässige Abdichtung der Pumpkammer 6 zum Ausströmkanal 9 gegeben ist.
Die Außenwand des Wandeinsatzes 26 ist oberhalb der Zwischen¬ wand 27 zum Ausströmkanal 9 hin durchbrochen. An der äußeren, zur Umgebung weisenden Mündung des Ausströmkanales 9 ist das Mündungsventil 10 als drittes, selbsttätig schließendes Rück¬ schlagventil angebracht, das den Ausströmkanal 9 zur Umgebung hin abdichtet. Das Mündungsventil 10 enthält wie das erste Rückschlagventil 7 einen elastischen Dichtlippenring 32, der in Schließstellung gegen einen in oder vor der Durchströmöffnung des Ventils angeordneten Zapfen 33 anliegt, dessen Durchmesser größer ist als der öffnungsdurch esser des entspannten Dicht¬ lippenringes 32. Im Gegensatz zu dem ersten Rückschlagventil 7 liegt beim Mündungsventil 10 der Dichtlippenring 32 seitlich gegen die Zylindermantelfläche des Zapfens 33 dichtend an, wo- bei die Zylindermantelfläche des Zapfens im Bereich der Dicht- lippenringanlage ebenfalls schneidenförmig ausgebildet sein kann. Prinzipiell kann auch ein Mündungsventil vom Typ des ersten Rückschlagventils 7 eingesetzt werden, bei dem der Dichtlippenring gegen einen Ringvorsprung an der Stirnfläche des Zapfens schließt. Alternativ kann das Mündungsventil auch ohne zentralen Zapfen ausgebildet werden, wobei der Dichtlip¬ penring in mehrere Dichtlippensegmente geteilt ist, die in Schließstellung dichtend gegeneinander anliegen.
Weiterhin ist der Behälter 2 an seiner zur Pumpvorrichtung 5 weisenden Seite mit einem Zahnring 50 versehen, wie in Fig. 5 gezeigt, der einstückig mit dem Behälter 2 ausgebildet ist. Außerdem ist ein Betätigungsdrehring 13 zur Axialbewegung des Pumpzylinders 12 durch äußere Drehmomentbeaufschlagung vorgese¬ hen, der an seiner Innenseite mit entgegen der beabsichtigten Drehrichtung 60 des Betätigungsdrehringes 13 gegen die Radial¬ richtung geneigten, in die Verzahnung des Zahnringes 50 ein¬ greifenden Eingriffsvorsprüngen 51 versehen ist. Wie insbeson¬ dere Fig. 5a zu entnehmen ist, sind die einzelnen Zähne des Zahnringes 50 auf ihrer in die beabsichtigte Drehrichtung 60 des Betätigungsdrehringes 13 weisenden Flanke im wesentlichen radial zum Zahnring 50 ausgebildet, während die hintere Flanke jedes Zahnes um etwa 30 Grad zur Radialrichtung geneigt ist. Der Betätigungsdrehring 13 besteht aus einem äußeren Drehring 52 und einem in Fig. 6 beispielhaft dargestellten Adapterring 53, die durch eine hier nicht gezeigte formschlüssige Verbin¬ dung miteinander drehfest verbunden und durch ineinandergrei¬ fende Vorsprünge gegen axiales Bewegen zueinander gesichert sind. Der Betätigungsdrehring 13 ist am Innenumfang des äußeren Drehringes 52 mit zwei wendeiförmigen, gleichmäßig ansteigenden Hinterschneidungen versehen, die sich jeweils über eine Mantel¬ hälfte erstrecken und unter die jeweils einer von zwei am Außenumfang des Kopfstückes 11 angebrachten Vorsprüngen greift, so daß das Kopfstück 11 in axialer Richtung gegen ein Lösen von der Pumpvorrichtung 5 gesichert ist. Die Wendel sind dabei so gestaltet, daß am Umfang gegenüberliegende Punkte auf gleicher Höhe liegen. Am oberen Ende jeder Wendel ist ein Anschlag vor¬ gesehen, so daß der Betätigungsdrehring 13 nicht weiter gegen das Kopfstück 11 verdreht werden kann, wenn dieses seine ober¬ ste Lage einnimmt.
Der Adapterring 53 weist einen im wesentlichen zylindrischen Außenring auf, der über Stege mit einem zylindrischen Innenring verbunden ist. Am Innenmantel des Außenringes sind mehrere Ra¬ dialvorsprünge vorgesehen, die zur Axialsicherung des Adapter¬ ringes 53 unter eine umlaufende Hinterschneidung eines vom Be¬ hälter 2 nach oben hervorstehenden Schnappringes 54 greifen. Der zylindrische Innenring des Adapterringes 53 ist an seiner Oberkante 59 jeweils über den halben Umfang wendeiförmig in analoger Weise zu der Hinterschneidung des äußeren Drehringes 52 gestaltet und steht mit einem unteren Ringabschnitt gleicher Neigung der äußeren Hülse 33 des Kopfstückes 11 in Berührung. An der Innenseite des Innenringes des Adapterringes 53 sind vier nach innen weisende, mit dem Adapterring 53 einstückig verbundene Eingriffsvorsprünge 51 vorgesehen, die entgegen der Uhrzeigerdrehrichtung gegen die Radialrichtung des Adapterrin¬ ges 53 geneigt sind und die jeweils in einen Zahnzwischenraum des Zahnringes 50 eingreifen. Jeder Eingriffsvorsprung 51 weist an seinem zur Zentralachse des Adapterringes 53 weisenden Ende einen Eingriffsabschnitt 55 auf, dessen Flankengeometrie im we¬ sentlichen einem der Zahnzwischenräume des Zahnringes 50 ent¬ spricht, so daß bei Anlage eines Eingriffsabschnittes 55 an eine vordere Flanke 57 eines Zahnes 56 zwischen Zahn 56 und Eingriffsabschnitt 55 Flächenberührung auftritt.
Durch Drehen des äußeren Drehringes 52 im Uhrzeigerdrehsinn wird der Adapterring 53 mitgenommen, wobei die Eingriffsvor¬ sprünge 51 über die Zähne 56 des Zahnringes 50 gleiten. Dabei werden die Eingriffsvorsprünge 51 jeweils durch die hintere, geneigte Flanke 58 jedes Zahnes leicht gegen die Drehrichtung gebogen und springen aufgrund ihrer Elastizität in den nächsten Zahnzwischenraum. Hierbei entsteht ein charakteristisches, akustisches wahrnehmbares, ratterndes Geräusch, das dem Benut¬ zer das Drehen in die richtige Drehrichtung signalisiert. Wäh¬ rend des Drehens des äußeren Drehringes 52 wird das am Behälter 2 gegen Verdrehen gesicherte Kopfstück 11 durch Anlage seiner geneigten Unterkante an die wendeiförmig ansteigende Oberkante 59 des Adapterringes 53 nach oben bewegt. Durch die Anschläge des äußeren Drehringes 52 wird die Drehbewegung und somit die axiale Aufwärtsbewegung des Kopfstückes 11 begrenzt.
Durch die Aufwärtsbewegung des Kopfstückes 11 wird das Volumen der Pumpkammer 6 vergrößert, wobei in der Pumpkammer 6 ein Unterdruck entsteht, so daß das zwischen Pumpkammer 6 und Fluidkammer 3 angeordnete erste Rückschlagventil 7 öffnet und Fluid durch den Überströmkanal 19 in die Pumpkammer 6 strömt. Der im Behälter 2 geführte und auf seiner Unterseite durch At¬ mosphärendruck beaufschlagte Nachlaufkolben 4 wandert dadurch nach oben. Beim Erreichen der obersten Stellung des Kopfstückes 11 und gleichzeitig maximalem Pumpkammervolumen wird die Rela¬ tivbewegung zwischen dem Verdrängungskolben 14 und dem Pumpzy¬ linder 12 beendet, so daß das erste Rückschlagventil 7 aufgrund der Elastizität des Dichtlippenringes 23 sofort schließt. Even¬ tuell im Bereich des Ventilsitzes befindliche Partikel eines dispersen Fluides werden zu den Seiten des Ringvorsprunges 25 des Ventilsitzes weggedrückt, wodurch eine zuverlässige Dich¬ tung des Ventils gewährleistet wird. Aus der oberen Stellung kann das Kopfstück 11 durch äußere Kraftbeaufschlagung nieder¬ gedrückt werden, bis die geneigte Unterkante der äußeren Hülse 33 des Kopfstückes 11 auf der Oberkante 59 des Adapterringes 53 aufsetzt, die bei dieser Stellung einen stufenförmigen Übergang zwischen den beiden sich jeweils über den halben Mantelumfang erstreckenden wendeiförmigen Rampen aufweist. In der gezeigten Ausführungsform sind die wendeiförmigen Rampen so gestaltet, daß zum Füllen der Pumpkammer 6 eine halbe Umdrehung des Adap¬ terringes 53 und des äußeren Drehringes 52 benötigt wird. Durch den während des Niederdrückens des Kopfstückes 11 in der Pump¬ kammer 6 erzeugten Überdruckes wird das zweite, zum Ausström¬ kanal 9 weisende Rückschlagventil 8 sowie das Mündungsventil 10 geöffnet und Fluid abgegeben, während das erste Rückschlagven¬ til 7 in Schließstellung verbleibt. Sobald die Abwärtsbewegung des Kopfstückes 11 unterbrochen wird, schließen aufgrund der Elastizität der Dichtelemente 29, 32 auch sofort das zweite Rückschlagventil 8 und das Mündungsventil 10, so daß keine Ver¬ unreinigungen in den Ausströmkanal 9 und die Pumpkammer 6 ein¬ dringen können.
Da zum Laden von Fluid in die Pumpkammer 6 keine Rückstellfeder nötig ist, können alle Bauteile des Spenders als Kunststoff- spritzgußteile hergestellt werden. Hierfür eignen sich beson¬ ders thermoplastische Elastomere. Da der Spender aus einem ein¬ zigen Material hergestellt werden kann, ist eine problemlose Entsorgung durch Recycling ohne aufwendige Materialtrennung möglich. Durch die Ventilanordnung kann außerdem eine hohe Dichtwirkung auch bei Verwendung von Festpartikel enthaltenden flüssigen oder pastösen Fluiden gewährleistet werden. Das por¬ tionierte Ausspenden von Fluid ist mit hoher Genauigkeit und das zuverlässige Schließen der Rückschlagventile bereits bei geringer Unterdruckbeaufschlagung gewährleistet. Der Spender eignet sich besonders für das präzise Ausspenden von Pharmazeu- tika oder anderer empfindlicher, unter luftdichtem Verschluß zu haltender Stoffe.

Claims

Schutzansprüche
1. Spender für flüssige oder pastöse Fluide mit einem das Fluid enthaltenden Behälter, einem eine Fluidspeicherkammer nach un¬ ten abdichtenden, an einer Behälterinnenwand gleitenden Kolben und einer am gegenüberliegenden, oberen Ende des Behälters be¬ festigten, mit einem Applikator versehenen Pumpvorrichtung, die eine durch äußere Beaufschlagung eines Kopfstückes volumenver¬ änderliche Pumpkammer aufweist, die durch ein nur in Pumpkam¬ merrichtung öffnendes erstes Rückschlagventil von der Fluid¬ speicherkammer getrennt ist und die Pumpvorrichtung stromab¬ wärts der Pumpkammer ein von der Pumpkammer weg öffnendes zwei¬ tes Rückschlagventil aufweist, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Rückschlagventil (8) zwischen der Pumpkammer (6) und einem von der Pumpkammer (6) wegführendem Ausströmkanal (9) an¬ geordnet ist und an der äußeren, zur Umgebung weisenden Mündung des Ausströmkanals (9) ein sich in Ausströmrichtung öffnendes drittes, selbsttätig schließendes Rückschlagventil als Mün¬ dungsventil (10) angebracht ist.
2. Spender nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventilsitzfläche des ersten (7) und/oder zweiten (8) und/oder dritten Rückschlagventils (10) eine hervorstehende Schneide (25, 31) aufweist, gegen die ein Dichtelement (23, 29, 32) in Schließstellung anliegt.
3. Spender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneide als geschlossener, ununterbrochener Schneidenring (25, 31) ausgebildet ist.
4. Spender nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilhöhe der von der Ventilsitzfläche hervorstehenden Schneide (25, 31) größer als der maximale Durchmesser im Fluid enthaltener Partikel ist.
5. Spender nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen Fluidspeicherkammer (3) und Pumpkammer (6) angeordnete erste Rückschlagventil (7) und/oder das Mündungsventil (10) einen sich zu einer Mündung verjüngenden, elastischen Dichtlippenring (23, 32) aufweist, der in Schließstellung gegen einen in der Durchströmöffnung des jeweiligen Rückschlagventils (7,10) angeordneten Zapfen (21, 33) anliegt, dessen Durchmesser größer ist als der Öffnungs¬ durchmesser des entspannten Dichtlippenringes (23,32).
6. Spender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtlippenring (23, 32) seitlich gegen die Zylindermantel¬ fläche des Zapfens (21, 33) dichtend anliegt.
7. Spender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtlippenring (23) unter elastischer Vorspannung gegen eine Schneide (25) an der Stirnfläche des Zapfens (21) anliegt.
8. Spender nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Mündungsventil (10) mehrere, elastische, in Schließstellung dichtend gegeneinander an¬ liegende Dichtlippensegmente aufweist.
9. Spender nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtlippenring (23) des ersten Rückschlagventils (7) sich im wesentlichen in der Normalenebene zur Bewegungsrichtung des Pumpkopfes (5) erstreckt.
10. Spender nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen Pumpkammer (6) und Ausströmkanal (9) angeordnete zweite Rückschlagventil (8) einen federelastischen Dichtteller (29) aufweist, der gegen einen schneidenartig am Ventilsitz ausgebildeten Vorsprung (31) schließt und gegen diesen vorgespannt ist.
11. Spender nach mindestens einem der Ansprüche l bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz des zweiten Rück¬ schlagventils (8) einen von der Sitzfläche hervorstehenden Ringvorsprung (31) aufweist, dessen Profil sich zu einer Schneide hin verjüngt, an welcher der Dichtteller (29) in Schließstellung anliegt.
12. Spender nach mindestens einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtteller (29) des zweiten Rückschlagventils (8) einen konzentrischen Zentrierbolzen (30) aufweist, der oberhalb und unterhalb des Dichttellers (29) hervorsteht.
13. Spender nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Stirnwand der Pumpkammer (6) durch einen Wandeinsatz (26) gebildet ist, der in einen am Kopfstück (11) vorgesehenen Pumpzylinder (12) eingesetzt und befestigt ist.
14. Spender nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Unterseite des Wandeinsatzes (26) gebildete obere Stirnwand der Pumpkammer (6) eine im wesentlichen dem zur Pump¬ kammer (6) weisenden Stirnende des Verdrängungskörpers (14) entsprechende Form aufweist.
15. Spender nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandeinsatz (26) einen im wesentlichen tubusförmigen, äußeren Zylinderkörper sowie eine mit einer durch das zweite Rückschlagventil (8) verschließbaren Öffnung versehene Zwischenwand (27) aufweist.
16. Spender nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Außenwand des Wandeinsatzes (26) oberhalb der Zwischenwand (27) zum Mün¬ dungsventil (10) hin einen Durchbruch aufweist.
17. Spender nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 16, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Dichtteller (29) des zweiten Rückschlagventils (8) unter Biegung in einer zwischen dem Wand¬ einsatz (26) und dem Kopfstück (11) gebildeten, mit dem Aus- strömkanal (9) kommunizierenden Kammer (28) angeordnet und über seinen Zentrierzapfen (30) einerseits in einer Aussparung des Kopfstückes (11) und andererseits in einer Öffnung der Zwi¬ schenwand (27) des Wandeinsatzes (26) zentriert ist.
18. Spender nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) an seiner zur Pumpvorrichtung (5) weisenden Seite mit einem Zahnring (50) versehen ist und ein Betätigungsdrehring (13) zur Axialbewegung des Pumpzylinders (12) durch äußere Drehmomentbeaufschlagung an seiner Innenseite mit mindestens einem entgegen der beabsich¬ tigten Drehrichtung des Betätigungsdrehringes (13) gegen die Radialrichtung geneigten, in die Verzahnung des Zahnringes (50) eingreifenden Eingriffsvorsprung (51) versehen ist.
19. Spender nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (56) des Zahnringes (50) eine in Radialrichtung verlau¬ fende vordere Flanke (57) und eine zur Radialrichtung geneigte hintere Flanke (58) aufweisen, und die vordere Flanke (57) in die beabsichtigte Drehrichtung des Betätigungsdrehringes (13) weist.
20. Spender nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsdrehring (13) einen äußeren Drehring (52) und einen damit drehfest verbundenen, auf seiner Innneseite mit Eingriffsvorsprüngen (51) versehenen Adapterring (53) aufweist.
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