Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
befüllten Dosierpumpenanordnung mit den Schritten Einfüllen eines fließfähigen
Produkts in einen Folienbeutel, anschließendes Verschließen des Folienbeutels
durch einen Deckel und/oder eine ggf. erst vormontierte manuell betätigbare
Pumpe, die im unbelasteten Zustand durch wenigstens ein Rückschlagventil eine
Fluidverbindung zwischen einer mit der Umgebung in Verbindung stehenden Auslassöffnung
und dem Inneren des Folienbeutels absperrt, und zumindest näherungsweise vollständiges
Entfernen der in dem Folienbeutel befindlichen Gase.
Bei bekannten Dosierpumpenanordnungen mit einem während der Entleerung
kollabierbaren Innenbeutel verbleibt in diesem nach dem Befüllen mit Flüssigkeiten,
wie Pharmazeutika oder Kosmetika, üblicherweise zunächst Restluft. Dies
ist jedoch aus verschiedenen Gründen unerwünscht. So steht der Luftsauerstoff
während der Lagerung stets mit der Flüssigkeit in Kontakt, was zu einer
Verringerung der Aufbewahrungsdauer oder der Keimfreiheit der Flüssigkeit führt.
Dieses Problem könnte zwar durch ein Abfüllen des Fluidbehälters
in keimfreier Atmosphäre oder unter Schutzgas gelöst werden, da dies jedoch
sehr aufwendig und teuer ist, eignet sich dieses Verfahren nicht für eine wirtschaftliche
Fertigung von Dosierpumpen. Zudem ist eine vollständige Entleerung des Beutels
nur dann möglich, wenn in dem Innenbeutel nach der Befüllung keine Restluft
verbleibt. Die Restluft in dem Innenbehälter wirkt sich auch dann störend
aus, wenn die Abgabevorrichtung während der Betätigung nicht gerade, d.h.
mit der Pumpe vertikal oben, gehalten wird. So kann durch die Pumpe bei nicht vollständig
senkrechter Ausrichtung der Dosierpumpenanordnung Restluft angesaugt werden, die
statt der Flüssigkeit aus dem Innenbeutel ausgebracht wird. Insbesondere bei
der Verabreichung von Medikamenten, wie bspw. Nasen-, Augen- oder Ohrensprays, bei
denen eine Applikation mit exakt senkrecht gehaltener Abgabevorrichtung nur schwer
möglich ist, ist dies jedoch unerwünscht.
In der DE 101 08 486 A1
wird eine Abgabevorrichtung für Fluide mit einer luftausgleichsfrei arbeitenden
Dosierpumpe und einem innerhalb eines Behälters gegenüber der Umgebung
abgedichteten Innenbeutel zur Aufnahme bspw. flüssiger Pharmazeutika oder Kosmetika
vorgeschlagen. Dabei ist zwischen der Außenwand des Kolbens und der Innenwand
des Druckzylinders der Dosierpumpe einen Durchgang für die abzusaugende Restluft
ausgebildet, der einerseits über eine an dem Pumpengehäuse vorgesehene
Öffnung mit dem Innenbeutel und über eine ventilartige Klappe innerhalb
der Pumpe mit der Umgebung in Verbindung steht. Durch diesen Kanal innerhalb der
Pumpe kann nach dem Befüllen des Innenbeutels eventuell vorhandene Restluft
abgesaugt werden, um die oben genannten Nachteile zu vermeiden.
Die Ausbildung dieses Kanals für die Restluft in dem Innenbeutel
setzt jedoch eine hohe Präzision bei der Herstellung der Pumpe voraus. Zudem
verteuert sich die Fertigung dieser bekannten Abgabevorrichtung durch den komplizierten
Aufbau der Pumpe. Die Dosierpumpe ragt bei dieser bekannten Abgabevorrichtung mit
ihrem Druckzylinder und ihrer dem innenbeutelseitigen Rückschlagventil zugeordneten
Ansaugöffnung in den Innenbeutel hinein, so dass bei senkrechter Haltung der
Dosierpumpe die Restluft nicht direkt durch die Pumpe abgesaugt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein vereinfachtes
Verfahren zur Herstellung einer befüllten und möglichst gut handhabbaren
Dosierpumpenanordnung bereitzustellen, bei welcher mit vereinfachten Mitteln die
bei der Abfüllung des Folienbeutels in diesem verbleibende Restluft entfernt
werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch
gelöst, dass der Folienbeutel zumindest so weit mit dem fließfähigen
Produkt befüllt wird, dass beim Verschließen des Folienbeutels durch das
Eindringen eines Abschnitts des Deckels und/oder eines Abschnitts der Pumpe in den
Folienbeutel in diesem befindlichen Gase zumindest näherungsweise vollständig
aus dem Folienbeutel durch den Deckel und/oder durch die Pumpe hindurch ausgestoßen
werden. Zur Entlüftung muss also lediglich der Deckel bzw. die Pumpe aufgesetzt
werden, die teilweise in den Folienbeutel hineinragen und dadurch die Restluft austreiben.
Durch das erfindungsgemäße Ausstoßen der Restluft durch die Pumpe
selbst oder bspw. durch einen Bypasskanal in dem Deckel während des ohnehin
notwendigen Verschließens des Folienbeutels kann ein zeit- und kostenintensiver
zusätzlicher Arbeitsschritt zur Entlüftung der Dosierpumpenanordnung entfallen.
Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet damit nicht nur
schneller, sondern erfordert auch keine zusätzlichen Einrichtungen zur Entlüftung.
Es ist also weder ein Absaugen der Restluft aus dem Folienbeutel noch ein Ausstoßen
der Restluft mittels eines auf den Folienbeutel wirkenden Stößels oder
Druckluft erforderlich. Somit eignet sich das Verfahren auch besonders für
eine wirtschaftliche Serienproduktion von Dosierpumpenanordnungen. Die Pumpe muss
hierbei noch nicht fertig montiert sein, vielmehr kann bspw. auf einen Kolben der
Pumpe, der eine zentrale Durchgangsöffnung aufweist, später ein Kopf aufgesetzt
werden, in dem ein weiteres Rückschlagventil aufgenommen ist.
Die Restluft kann in diesem Fall zunächst über die zentrale Durchgangsöffnung
der vormontierten Pumpe entweichen.
Vorzugsweise sind die Füllmenge des fließfähigen Produktes
und die Verdrängung des beim Verschließen in den Folienbeutel eindringenden
Abschnitts des Deckels und/oder der Pumpe derart aufeinander abgestimmt, dass in
dem Folienbeutel befindliche Gase vollständig aus diesem durch den Deckel und/oder
durch die ggf. erst vormontierte Pumpe hindurch ausgestoßen werden und die
Pumpe zumindest teilweise mit dem Produkt befüllt wird. Hierdurch ist die Dosierpumpenanordnung
sofort einsatzbereit, ohne dass das Produkt zunächst mit mehreren Pumpenhüben
in die Pumpe angesaugt werden muss.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens können die Füllmenge
des fließfähigen Produktes und die Verdrängung des beim Verschließen
in den Folienbeutel eindringenden Abschnitts des Deckels und/oder der Pumpe derart
aufeinander abgestimmt sein, dass die ggf. vormontierte Pumpe mit dem Produkt befüllt
und zumindest eine kleine Menge des Produktes durch die Auslassöffnung oder
durch eine zentrale Durchgangsöffnung der vormontierten Pumpe an die Umgebung
abgegeben wird. Dies ermöglicht eine Kontrolle, ob das Produkt die Pumpe bzw.
den vormontierten Abschnitt der Pumpe vollständig befüllt hat.
Um einer Verunreinigung der Dosierpumpenanordnung entgegenzuwirken,
kann das während der Entlüftung durch die Auslassöffnung oder durch
die zentrale Durchgangsöffnung an die Umgebung abgegebene Produkt abgesaugt,
aufgefangen und/oder in andere geeigneter Weise von der Dosierpumpenanordnung entfernt
werden.
Vorzugsweise wird der Folienbeutel zum Entfernen der in diesem befindlichen
Gase in eine Position gebracht, in welcher die durch den Deckel und/oder die Pumpe
zu verschließende Seite des Folienbeutels im Wesentlichen vertikal nach oben
weist. Mit anderen Worten wird das Entleeren der Restluft aus dem bspw. kollabierbaren
Folienbeutel vereinfacht, wenn die Restluft aus einer der Pumpe zugewandten Luftblase
durch eine Ansaugöffnung entweichen kann, die bspw. in der Pumpe an ihrem vertikal
unteren Ende vorgesehen ist. Hierbei wird es bevorzugt, dass die Ansaugöffnung
zum Ausstoßen der in dem Folienbeutel befindlichen Gase an der Pumpe derart
vorgesehen ist, dass die Ansaugöffnung nicht oder zumindest nicht wesentlich
in den Folienbeutel hineinragt.
Es wird bevorzugt, wenn der Folienbeutel vor oder nach dem Befüllen
in einen im Vergleich zu dem Folienbeutel steiferen Behälter eingebracht wird,
der mit dem Folienbeutel durch die Pumpe verschlossen wird. Dabei verbleibt in dem
Behälter wenigstens eine Öffnung, durch welche im Betrieb der Dosierpumpenanordnung
ein Druckausgleich erfolgen kann.
Während des Ausstoßens des Restgases kann sich wenigstens
ein Rückschlagventil der Pumpe öffnen und dadurch eine Fluidverbindung
zwischen der Auslassöffnung und dem Inneren des Folienbeutels herstellen. Hierbei
werden die Kugeln, Dichtlippen oder dgl. entgegen den elastischen Schließkräften
von ihrem Ventilsitz abgehoben. Nach dem Ausstoßen der Restluft schließen
die Rückschlagventile selbsttätig, so dass ein erneutes Eindringen von
Luft in den Behälter vermieden wird.
Das Ausstoßen der Restluft aus dem Behälter kann entweder
in einem Zustand der Dosierpumpenanordnung erfolgen, in welchem nur die vormontierte
Pumpe mit bspw. einem Rückschlagventil jedoch ohne einen Ausbringkopf, der
üblicherweise ein weiteres Rückschlagventil aufweist, an dem Behälter
vorgesehen ist oder das Ausstoßen erfolgt durch die fertig montierte Pumpe
mit dem Ausbringkopf, d.h. durch beide Rückschlagventile hindurch, die dabei
geöffnet werden. Bei der erstgenannten Alternative kann der Ausbringkopf oder
dgl. nachträglich an der Pumpe angebracht werden. Die Auslassöffnung kann
im Sinne der vorliegenden Erfindung folglich entweder durch eine Düse oder
dgl. an dem Ausbringkopf oder durch eine beliebige Öffnung gebildet werden,
durch welche die Pumpe mit einem Ausbringkopf verbindbar ist.
Da bei einer unvollständigen Befüllung der Pumpe mit dem
Produkt bspw. in dem Ausbringkopf Restluft verbleiben kann, die von einem Benutzer
vor dem ersten Gebrauch durch Betätigung der Pumpe aus dem Ausbringkopf entfernt
werden muss, bevor das Produkt entnommen werden kann, wird es teilweise als vorteilhaft
empfunden, die Restluft so weit aus der Dosierpumpenanordnung zu entfernen, bis
eine kleine Menge des Produktes aus dem Ausbringkopf austritt.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen fließfähigen
Substanzen sämtliche Stoffe umfassen, die mit einer derartigen Pumpe ausgebracht
werden können. Dies können neben dünnflüssigen auch zähflüssige,
pastöse oder gelartige Substanzen sein.
Der Aufbau der Dosierpumpenanordnung kann dadurch besonders kompakt
und einfach gehalten werden, wenn der Folienbeutel und/oder der Behälter durch
einen Deckel verschlossen werden, der mit der Pumpe verbunden ist. Hierzu wird zumindest
ein Teil der Pumpe vor dem Entfernen der in dem Folienbeutel befindlichen Gase derart
mit dem Deckel verbunden, dass die Ansaugöffnung nicht oder
zumindest nicht wesentlich in den Folienbeutel und/oder in eine konkave Vertiefung
hineinragt, die in dem Deckel vorgesehen ist.
Vorzugsweise ist in dem Deckel eine konkave Vertiefung ausgebildet,
deren Tiefe von dem an dem Folienbeutel anlegbaren Rand des Deckels zu einer Ansaugöffnung
der Pumpe zunimmt, und dass der Deckel zum Verschließen des Folienbeutels und
zum Entfernen der in dem Folienbeutel befindlichen Gase derart auf den Folienbeutel
aufgesetzt wird, dass sich in dem Folienbeutel befindliche Gase in der konkaven
Vertiefung sammeln und von dort durch die Pumpe ausgestoßen werden.
In Abhängigkeit des Einsatzzweckes der Dosierpumpenanordnung
kann die Auslassöffnung bspw. durch eine Düse zum Zerstäuben des
flüssigen Inhalts des Behälters gebildet sein. Es ist jedoch auch möglich,
die Auslassöffnung in anderer Weise zu gestalten, um etwa durch die Dosierpumpenanordnung
einzelne größere Tropfen einer Flüssigkeit abzugeben. Die erfindungsgemäße
Dosierpumpenanordnung eignet sich insbesondere zum Dosieren, Ausbringen, zur Applikation
oder dgl. von flüssigen Kosmetika und/oder Pharmazeutika.
Weiterbildungen, vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung
ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten
Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen schematisch:
1 in Schnittansicht eine Dosierpumpenanordnung vor
der Entlüftung und
2 die Dosierpumpenanordnung nach 1
nach der Entlüftung.
Die in 2 gezeigte Dosierpumpenanordnung
1 weist einen kollabierbaren Folienbeutel 2 auf, der mit einem
Fluid, bspw. einem flüssigen, pharmazeutischen oder kosmetischen Produkt, befüllt
ist. Der Folienbeutel 2 ist, wie unten näher erläutert wird,
abgedichtet mit einer Pumpe 3 verbunden, die in der gezeigten Ausführungsform
eine Druckkammer 4 mit einem darin gleitenden Kolben 5 und zwei
Rückschlagventilen 6 bzw. 7 umfasst.
In der Druckkammer 4 ist eine Feder 8 derart vorgesehen,
dass der Kolben 5 in den Figuren nach oben beaufschlagt wird. Der Kolben
5 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 9 auf, durch welche
ein Fluid aus dem Folienbeutel 2 in die Umgebung gepumpt werden kann.
Hierzu ist das erste Rückschlagventil 6 derart geschaltet,
dass dieses Rückschlagventil 6 eine Strömung aus dem Folienbeutel
2 in die Druckkammer 4 gestattet, wenn ein kugelförmige Ventilelement
gegen die Kraft einer Ventilfeder durch einen Unterdruck in der Druckkammer
4 von seinem Ventilsitz abgehoben wird. In entgegengesetzter Richtung wird
eine Strömung aus der Druckkammer 4 in den Folienbeutel
2 durch das erste Rückschlagventil 6 jedoch gesperrt.
Weiter ist das zweite Rückschlagventil 7 so angeordnet,
dass bei einem Überdruck in der Druckkammer 4 Fluid durch das Rückschlagventil
7 in die Umgebung entweichen kann, indem der Ventilkörper gegen die
Kraft der Ventilfeder von seinem Ventilsitz abgehoben wird. Dagegen ist ein Zurückströmen
von bspw. Umgebungsluft in die Druckkammer 4 durch das Rückschlagventil
7 unterbunden.
Der Folienbeutel 2 ist in der dargestellten Ausführungsform
mit einem bspw. versteiften Deckel 10 versehen, welcher die Pumpe
3 gegenüber dem Folienbeutel 2 abdichtet. Hierzu kann die
Pumpe 3 in den Deckel 10 eingesteckt fixiert sein. Ein umlaufender
Rand des kollabierbaren Folienbeutels 2 ist mit einem Randbereich des steifen
Deckels 10 abdichtend verbindbar. Der Folienbeutel 2 ist in einem
bspw. ebenfalls steifen Behälter 11 aufgenommen, der mit dem Deckel
10 verschließbar ist. In dem Boden 16 des Behälters
11 ist eine Bodenöffnung 12 vorgesehen, so dass sich der
Folienbeutel 2 innerhalb des Behälters 11 frei entfalten
oder zusammenziehen kann, ohne dass dies durch einen Über- oder Unterdruck
in dem Behälter 11 behindert würde.
Die Pumpe 3 weist eine in den Figuren untere Ansaugöffnung
13, die in den Folienbeutel 2 mündet, und eine in
2 obere Auslassöffnung 14 auf, die mit
der Umgebung in Verbindung steht, wenn die Schutzkappe 17 von dem Kopf
18 der Pumpe 3 entfernt wurde. Die Pumpe 3 und die Ansaugöffnung
13 sind dabei derart an dem Folienbeutel 2 bzw. dem Deckel
10 angeordnet, dass die Ansaugöffnung 13 in der gezeigten
Ausführungsform nicht bzw. allenfalls minimal über den Deckel
10 hinaus in den Folienbeutel 2 hineinragt. Dabei ist in dem Deckel
10 eine Vertiefung 15 ausgebildet, in welcher sich eine ggf. in
dem Folienbeutel 2 vorhandene Luftblase mit Restluft ansammeln kann. Hierzu
nimmt die Tiefe der konkaven Vertiefung 15 kontinuierlich von dem Rand
des Deckels 10 zu der Mitte des Deckels 10 zu, in welcher die
Ansaugöffnung 13 der Pumpe 3 angeordnet ist. Um den Verbleib
von Restluft in dem Folienbeutel 2 weiter zu erschweren wird der in den
Folienbeutel 2 ragende Rand des Deckels 10 an den Folienbeutel
2 angelegt.
Die Pumpe 3 ist, wie aus 1 ersichtlich
ist, derart aufgebaut, dass das der Ansaugöffnung 13 zugeordnete erste
Ventil 6 zusammen mit dem Kolben 5 und der Druckkammer
4 eine vormontierte Einheit bildet, auf die der Kopf 18 mit der
Auslassöffnung 14 und dem zweiten Ventil 7 nachträglich
aufsetzbar ist.
Zum Entfernen der Restluft aus dem Folienbeutel 2 wird der
mit dem Deckel 10 verbundene vormontierte Teil der Pumpe 3 in
den Folienbeutel 2 und den Behälter 11 eingesetzt. Dabei
dringt insbesondere der mit der konkaven Vertiefung 15 versehene nach unten
vorstehende Abschnitt des Deckels 10 in den Folienbeutel ein. Hierdurch
entsteht in dem Folienbeutel 2 ein Überdruck, so dass Restluft, welche
sich in der konkaven Vertiefung 15 ansammelt, durch die Druckkammer
4 und die zentrale Durchgangsöffnung 9 entweichen kann.
Die Füllmenge des flüssigen Produktes in dem Folienbeutel
2 und die Geometrie des Deckels 10 mit der Pumpe 3 sind
dabei derart aufeinander abgestimmt, dass eine geringe Menge des Produktes durch
die zentrale Durchgangsöffnung 9 ausgestoßen wird, wenn die beiden
Hälften 11a und 11b des Behälters 11miteinander
verrasten. Der in 1 gezeigte vormontierte Teil der
Pumpe 3 ist damit mit dem Produkt befüllt. Es kann dann der Kopf
18 mit dem zweiten Rückschlagventil 7 auf die zentrale Durchgangsöffnung
9 aufgesetzt werden, um die Dosierpumpenanordnung 1 zu komplettieren.
Weiter kann zum Schutz vor Verschmutzungen die Kappe 17 auf den Kopf
18 aufgesteckt werden.
- 1
- Dosierpumpenanordnung
- 2
- Folienbeutel
- 3
- Pumpe
- 4
- Druckkammer
- 5
- Kolben
- 6
- erstes Rückschlagventil
- 7
- zweites Rückschlagventil
- 8
- Feder
- 9
- zentrale Durchgangsöffnung
- 10
- Deckel
- 11
- Behälter
- 12
- Bodenöffnung
- 13
- Ansaugöffnung
- 14
- Auslassöffnung
- 15
- Vertiefung
- 16
- Boden
- 17
- Schutzkappe
- 18
- Kopf