Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgabevorrichtung gemäß
dem Oberbegriff einer der unabhängigen Ansprüche.
Unter dem Begriff "Abgabevorrichtung" ist bei der vorliegenden Erfindung
insbesondere eine Dosierpumpe bzw. handbetätigte Pumpe zur Abgabe einer vorzugsweise
kosmetischen Flüssigkeit zu verstehen. Jedoch kann es sich auch um jede sonstige
Abgabevorrichtung, wie einen Behälter, Ausgabe- oder Sprühkopf, Spender
oder dergleichen, insbesondere für eine kosmetische Flüssigkeit, handeln.
Unter dem Begriff "kosmetische Flüssigkeit" sind in einem engeren
Sinn Kosmetika, Haarspray, Haarlack, ein Deodorant, ein Schaum, ein Gel, ein Farbspray,
ein Sonnen- oder Hautpflegemittel o. dgl. zu verstehen. Vorzugsweise werden in einem
weiteren Sinn aber auch sonstige Körperpflegeprodukte, Reinigungsprodukte,
o. dgl., und auch Suspensionen und Fluide, insbesondere mit Gasphasen, umfaßt.
Weiter können als sonstige Flüssigkeiten, beispielsweise Luftverbesserer,
und insbesondere auch technische Flüssigkeiten und Fluide, wie Rostlöser
o. dgl., eingesetzt werden. Nachfolgend wird jedoch aus Vereinfachungsgründen
und aufgrund des Nutzungsschwerpunkts oft nur von kosmetischer Flüssigkeit
gesprochen.
Es sind Abgabevorrichtungen mit einem Unterteil und einem elastischen
Oberteil bekannt. Das Oberteil bildet mit dem Unterteil eine Pumpkammer. Durch Niederdrücken
des Oberteils mittels eines Betätigungselements ist eine Flüssigkeit aus
der Pumpkammer verdrängbar und abgebbar. Anschließend erfolgt ein selbsttätiges
elastisches Rückstellen des Oberteils, wobei neue Flüssigkeit in die Pumpkammer
gesaugt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte
Abgabevorrichtung anzugeben, wobei eine einfache bzw. leichte Betätigung –
vorzugsweise auch bei nahezu vollständigem Leeren der Pumpkammer oder geringem
Totvolumen – insbesondere auch bei einer höheren viskosen, kosmetischen
Flüssigkeit erreichbar ist.
Die obige Aufgabe wird durch eine Abgabevorrichtung gemäß
einem der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß der den
Pumpraum begrenzende oder damit fluidisch in Verbindung stehende, elastisch verformbare
oder flexible Abschnitt in der Ausgangslage einen konkaven Bereich aufweist, an
dem insbesondere ein zugeordnetes Betätigungselement an- oder eingreift. Dies
gestattet eine einfachere Verformung des Abschnitts und verringert insbesondere
die anfängliche Kraft zum Verformen des Abschnitts.
Der konkave Bereich weist im verformten Zustand im Radialschnitt vorzugsweise
Wendepunkte auf einem Durchmesser mit einem Abstand auf, der insbesondere weniger
als 70% des in dieser Schnittebene liegenden Durchmessers des zugeordneten Pumpraums
beträgt. Dies ist ebenfalls einer einfachen Betätigung des Abschnitts
zuträglich.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt
die Kraft der Verformung des Abschnitts – insbesondere die anfängliche
Kraft der Verformung des Abschnitts – weniger als 50 N, vorzugsweise weniger
als 30 N, insbesondere weniger als 20 N.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung variiert
die Dicke des Abschnitts. Dies gestattet eine optimale Gestaltung des Abschnitts
zur Erreichung der gewünschten Verformungseigenschaften.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt
der Durchmesser des Betätigungselements – insbesondere der Durchmesser
eines am Abschnitt angreifenden Endes des Betätigungselements – weniger
als 50% des Durchmessers des Pumpraums. Dies ist einer einfachen Betätigung
zuträglich.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind
das Betätigungselement und der Abschnitt derart ausgebildet, daß der Abschnitt
im verformten Zustand den Pumpraum zu mehr als 70%, vorzugsweise mehr als 90%, insbesondere
mehr als 95%, ausfüllt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß
das am Abschnitt angreifende Ende des Betätigungselements und ein Boden auf
der dem Betätigungselement abgewandten Seite zumindest im wesentlichen komplementär
zueinander ausgebildet sind. Dies ist einer einfachen Betätigung bei weitgehend
vollständigem Leeren zuträglich, da eine besondere Verformung oder Vorspannung
mit entsprechend hohen Kräften des Abschnitts zur weitgehenden Leerung des
Pumpraums nicht erforderlich ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, das Betätigungselement
zum freien Ende hin zu verjüngen. Dies ist wiederum einer einfachen Betätigung
zuträglich.
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 einen schematischen Schnitt einer vorschlagsgemäßen
Abgabevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; und
2 einen schematischen Schnitt einer vorschlagsgemäßen
Abgabevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
1 zeigt eine vorschlagsgemäße Abgabevorrichtung
1 zur Abgabe einer vorzugsweise kosmetischen Flüssigkeit
2 im eingangs genannten Sinn. Die Flüssigkeit 2 kann wesentlich
höher viskos sein als Wasser oder ggf. sogar pastös.
Der Abgabevorrichtung 1 ist vorzugsweise ein Beutel oder
Behälter 3 zur Versorgung mit der Flüssigkeit 2 zugeordnet,
an dem die Abgabevorrichtung 1 bedarfsweise lösbar befestigt ist oder
umgekehrt. So kann ggf. ein Austausch des Beutels, Behälters 3 o.
dgl. und/oder ein Nachfüllen der Flüssigkeit 2 erfolgen. Alternativ
kann die Abgabevorrichtung 1 auch ein Reservoir für die Flüssigkeit
2 oder den Behälter selbst bilden.
Die Abgabevorrichtung 1 weist vorzugsweise ein erstes Bauteil
4, insbesondere ein Unterteil, und ein zweites Bauteil 5 auf.
Das zweite Bauteil 5 ist mit dem ersten Bauteil 4 vorzugsweise
unlösbar, flüssigkeitsdicht und insbesondere gasdicht verbunden bzw. verbindbar.
Das erste und/oder zweite Bauteil 4, 5 ist vorzugsweise
starr und/oder einstückig ausgebildet, insbesondere aus einem geeigneten, vorzugsweise
lebensmittelechten Kunststoff, insbesondere einem Polyolefin, wie PP (Polypropylen)
oder PE (Polyethylen), gespritzt oder in sonstiger Weise hergestellt.
Das zweite Bauteil 5 dient vorzugsweise einer Befestigung
bzw. Halterung eines weiteren Bauteils, insbesondere eines Oberteils bzw. elastisch
verformbaren Teils oder Abschnitts 6. Besonders bevorzugt ist der Abschnitt
6 vom zweiten Bauteil 5 gebildet oder an dieses angeformt oder
umgekehrt. Vorzugsweise ist der Abschnitt 6 zumindest im wesentlichen domartig,
kalottenartig und/oder konvex ausgebildet, wie in 1
angedeutet.
Der Abschnitt 6 kann insbesondere zumindest im wesentlichen
rotationssymmetrisch bezüglich einer Verformungs- oder Betätigungsrichtung
N ausgebildet sein.
Beim Darstellungsbeispiel ist das zweite Bauteil 5 vorzugsweise
an den Abschnitt 6 angespritzt oder in sonstiger Weise unlösbar und
flüssigkeitsdicht damit verbunden. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung,
beispielsweise durch sogenannte "Bi-Injection", also insbesondere Anspritzen eines
weiteren Materials in der gleichen Spritzform, in der ein erstes Material geformt
wird. Insbesondere wird so eine chemische und/oder mechanische Verbindung ermöglicht.
Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Bauteil
5 mit dem Abschnitt 6 auch durch eine Hinterschneidung, Ausnehmung,
Durchbrechung, Überlappung o. dgl. verbunden oder gehalten sein. Jedoch kann
es sich bei dem weiteren Bauteil und dem zweiten Bauteil 5 auch um getrennte
Bauteile handeln.
Die Bezeichnungen "Unterteil" und "Oberteil" entsprechen bei der Darstellung
der bevorzugten Anordnung bzw. Ausrichtung der Abgabevorrichtung 1 bei
normaler Benutzung. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall. Dementsprechend können
je nach Bedarf, Anwendung, Ausbildung u. dgl. das Unterteil und das Oberteil auch
in beliebiger räumlicher Ausrichtung zueinander stehen bzw. ausgerichtet sein.
Der Abschnitt 6 ist vorzugsweise elastisch verformbar. Besonders
bevorzugt ist zwischen dem ersten Bauteil 4 und dem weiteren Bauteil bzw.
Abschnitt 6 ein Aufnahme- oder Pumpraum P für die Flüssigkeit
2 gebildet oder davon – zumindest teilweise – begrenzt. Dementsprechend
ist der Abschnitt 6 – entweder unmittelbar oder mittelbar über
das zweite Bauteil 5 – mit dem ersten Bauteil 4 vorzugsweise
flüssigkeitsdichtend, insbesondere auch gasdicht verbunden, beispielsweise
verklebt, verschweißt oder in sonstiger geeigneter Weise.
Die Abgabevorrichtung 1 ist vorzugsweise als Pumpe mit einem
Einlaßventil 7 und einem Auslaßventil 8 ausgebildet.
Vorzugsweise bildet der Abschnitt 6 zusammen mit dem ersten
Bauteil 4 das Einlaßventil 7 und/oder Auslaßventil
8. Jedoch können die Ventile 7, 8 grundsätzlich
auch separat gebildet sein. Die Ventile 7, 8 sind vorzugsweise
als selbst schließende Einwegeventile ausgebildet.
Wenn der Pumpraum P mit Flüssigkeit 2 gefüllt ist,
kann ausgehend von der gezeigten Ruhe- bzw. Ausgangsstellung durch Verformen des
Abschnitts 6 das Volumen des Pumpraums P verkleinert und dadurch Flüssigkeit
2 aus dem Pumpraum P verdrängt und ausgegeben werden. Insbesondere
wird hierzu ein optionales Betätigungselement 9 vorzugsweise manuell
in Richtung des Pfeils N und dadurch zumindest ein mittiger bzw. Betätigungsbereich
10 des Abschnitts 6 niedergedrückt.
Vorzugsweise ist das Betätigungselement 9 einem vorzugsweise
kappenförmigen Gehäuseteil 11 zugeordnet oder davon gebildet.
Beim Darstellungsbeispiel bildet das Gehäuseteil
11 eine vorzugsweise axial verschiebbare oder verkippbare oder eindrückbare
Handhabe zur Betätigung der Abgabevorrichtung 1 bzw. der davon gebildeten
Pumpe.
Jedoch ist es beispielsweise auch möglich, daß ein nicht
dargestellter Benutzer oder sonstiger Gegenstand unmittelbar auf den Abschnitt
6 bzw. Betätigungsabschnitt 10 zur Ausgabe von Flüssigkeit
2 drückt.
Beim Niederdrücken bzw. Pumpen wird die Flüssigkeit
2 wird über das Auslaßventil 8 aus- bzw. abgegeben.
Das Öffnen des Auslaßventils 8 erfolgt insbesondere selbsttätig,
vorzugsweise aufgrund des Flüssigkeitsdrucks, und/oder – ggf. zusätzlich
– aufgrund einer entsprechenden Verformung des Abschnitts 6 beim
Niederdrücken.
Beim Darstellungsbeispiel ist das Auslaßventil 8 vorzugsweise
seitlich neben dem Betätigungsbereich 10 bzw. einem vorzugsweise dom-
oder halbkugelartigen Bereich des Abschnitts 6 angeordnet.
Das Auslaßventil 8 ist vorzugsweise durch ein beispielsweise
lappenartiges Ventilelement gebildet, das insbesondere an das zweite Bauteil
5 bzw. den Abschnitt 6 angeformt oder davon gebildet ist.
Das Auslaßventil 8 ist über einen Anschlußkanal
12 an den Pumpraum P angeschlossen. Das Öffnen des Auslaßventils
8 erfolgt insbesondere selbstständig durch den Flüssigkeitsdruck.
Die Flüssigkeit 2 kann dann über einen sich anschließenden
Ausgabekanal 13 und/oder eine Düse 14 o. dgl. ausströmen
und ausgegeben werden.
Insbesondere wird die Flüssigkeit 2 von der Düse
14 beim Niederdrücken des Betätigungselements 9 bzw.
Gehäuseteils 11 ausgegeben bzw. versprüht oder zerstäubt.
Alternativ oder wahlweise kann die Ausgabe von Flüssigkeit 2 durch
die Abgabevorrichtung 1 auch in nicht zerstäubtem Zustand erfolgen.
Bei entsprechendem Abfall des Flüssigkeitsdrucks in der Pumpkammer
P – insbesondere nach Beendigung des Niederdrückens des Abschnitts
6 bzw. Betätigungsbereichs 10 – schließt das
Auslaßventil 8 vorzugsweise wieder selbsttätig, insbesondere
aufgrund entsprechender Rückstellkräfte.
Aufgrund der Eigenelastizität bzw. der Rückstellkraft des
Betätigungsbereichs 10 bzw. des Abschnitts 6 erfolgt nach
dem Loslassen ein vorzugsweise selbsttätiges Rückstellen in die in
1 gezeigte Ausgangslage, wobei neue Flüssigkeit
2 über das Einlaßventil 7 in den Pumpraum P aufgenommen,
insbesondere eingesaugt wird. Das Öffnen des Einlaßventils 7
während des Rückstellens erfolgt vorzugsweise aufgrund des dabei im Pumpraum
P herrschenden Unterdrucks.
Das Einlaßventil 7 weist vorzugsweise einen an den Abschnitt
6 bzw. das zweite Bauteil 5 angeformten, insbesondere zungenartigen
oder blattfederartigen Ventillappen 15 auf, der gegen eine Einlaßöffnung
16 vorgespannt und insbesondere in dem Pumpraum P angeordnet ist.
Bei der Rückstellung des Abschnitts 6 bzw. Betätigungsbereichs
10 aus der (nicht dargestellten) niedergedrückten Position in die
dargestellte Ausgangslage kann Flüssigkeit 2 über einen vorzugsweise
vorgesehenen, sich an das Einlaßventil 7 bzw. die Einlaßöffnung
16 anschließenden Anschlußstutzen 17 und insbesondere
eine sich daran anschließende, in den Behälter 3 erstreckende
Saugleitung 18 aufgenommen bzw. angesaugt werden. Hierbei öffnet dann
das Einlaßventil 7 bzw. der Ventillappen 15, wie in
1 gestrichelt angedeutet. Nach dem An- bzw. Einsaugen
von Flüssigkeit 2 in den Pumpraum P schließt das Einlaßventil
7 bzw. dessen Ventillappen 15 vorzugsweise selbsttätig wieder.
Bei der in 1 gezeigten, ersten Ausführungsform
der Abgabevorrichtung 1 variiert die Dicke des Abschnitts 6. Insbesondere
ist der Abschnitt 6 in einem Rand- bzw. Übergangsbereich
19 – vorzugsweise am Übergang zum ersten Bauteil
4, in einem zumindest im wesentlichen zylindrischen Bereich und/oder an
einem Übergang zum mittigen oder erhabenen Bereich oder Betätigungsbereich
10 – dünner, also mit verringerter Wanddicke, im Vergleich
zum mittigen bzw. Betätigungsbereich 10 ausgebildet. Dies gestattet
eine leichtere Verformung des Abschnitts 6 insbesondere im Übergangsbereich
19 und damit eine leichtere bzw. einfachere Betätigung der Abgabevorrichtung
1 bzw. des Betätigungselements 9.
Der vorzugsweise in seiner Wandungsdicke verstärkte mittige bzw.
Betätigungsbereich 10 sorgt für ein ausreichend gutes Rückstellverhalten,
insbesondere ausreichend hohe Rückstellkräfte. Alternativ oder zusätzlich
zu der Erhöhung der Wanddicke kann der Bereich 10 auch mit einer entsprechenden,
nicht dargestellten Verstärkung o. dgl. versehen sein.
Die Kraft zur Verformung des Abschnitts 6 – zumindest
zur anfänglichen Verformung – beträgt vorzugsweise weniger als
50 N, insbesondere weniger als 30 N, ganz besonders bevorzugt weniger als 20 N.
Dies gestattet eine einfache bzw. leichte Betätigung.
Die Kraft zur Verformung des Abschnitts 6 nimmt vorzugsweise
über den Verformungsweg – also mit zunehmender Verformung – zu.
Dies gestattet eine einfache, insbesondere anfänglich leichte
und intuitive Betätigung.
Nachfolgend werden weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung anhand
einer zweiten Ausführungsform der Abgabevorrichtung 1 näher erläutert.
Hierbei werden lediglich wesentliche Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform
angesprochen, so daß die bisherigen Ausführungen insbesondere entsprechend
oder ergänzend gelten.
2 zeigt die zweite Ausführungsform in einen zu
1 korrespondierenden, schematischen Schnitt. Der Abschnitt
6 befindet sich ebenfalls in der Ausgangslage, also nicht im verformten
Zustand.
Die Dicke des Abschnitts 6 variiert hier vorzugsweise ebenfalls.
Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist bei der zweiten Ausführungsform
die Dicke insbesondere im mittigen bzw. Betätigungsbereich 10, ggf.
bis hin zum Rand- bzw. Übergangsbereich 19, verringert. Dies ist einer
Verringerung der Kraft zur insbesondere anfänglichen Verformung des Abschnitts
6 zuträglich.
Alternativ kann der Abschnitt 6 jedoch auch eine im wesentlichen
gleichmäßige bzw. konstante Wandungsdicke, zumindest in den bei der Betätigung
bzw. zur Flüssigkeitsabgabe verformbaren Bereichen aufweisen.
Bei der zweiten Ausführungsform beträgt der Durchmesser
des Betätigungselements 9 – zumindest des am Abschnitt
6 bzw. Betätigungsbereichs 10 angreifenden freien Endes
20 des Betätigungselements 9 – vorzugsweise weniger
als 50% des Durchmessers des Pumpraums P. Dies ist einer insbesondere anfänglich
leichten Betätigung bzw. Verformung zuträglich.
Das Ende 20 des Betätigungselements 9 ist vorzugsweise
zumindest im wesentlichen flach bzw. eben oder vorzugsweise nur leicht ballig ausgebildet.
Das Betätigungselement 9 ist vorzugsweise zum freien
Ende 20 hin verjüngt. Insbesondere ist das Betätigungselement
9 zumindest im wesentlichen gleichmäßig bzw. mit konstantem Winkel
verjüngt. Besonders bevorzugt weist das Betätigungselement 9
zumindest im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfs oder Pyramidenstumpfs bis
zum freien Ende 20 hin auf, das sich insbesondere stetig oder gerundet
daran anschließt.
Die vorgenannte Ausbildung des Betätigungselements
9 ist einer leichten Betätigung zuträglich, da die wirksame Fläche
bzw. Verdrängungsfläche vorzugsweise langsam zunimmt und entsprechend
die Betätigungskraft für den Verformungsweg bzw. Betätigungsweg nur
langsam ansteigt. Jedoch sind hierzu auch andere konstruktive Lösungen möglich.
Insbesondere hängt der Kraftverlauf auch von der Formgebung des Abschnitts
6 und der sonstigen Komponenten, die den Pumpraum P bilden bzw. begrenzen
und die Verformung des Abschnitts 6 beeinflussen, ab.
Besonders bevorzugt sind das Betätigungselement 9 und
der Abschnitt 6 und/oder die Abgabevorrichtung 1 bzw. das erste
Bauteil 4 derart ausgebildet, daß der Abschnitt 6 im verformten
Zustand den Pumpraum P zu mehr als 70%, insbesondere zu mehr als 90%, besonders
bevorzugt zu mehr als 95%, ausfüllt. So wird eine zumindest im wesentlichen
oder weitgehend vollständige Leerung des Pumpraums P bei entsprechender Betätigung
des Betätigungselements 9 bzw. Gehäuseteils 11 ermöglicht.
Dementsprechend wird das Totvolumen im Pumpraum P minimiert. Dies erleichtert wiederum
die Betätigung, da insbesondere ein anfängliches Pumpen bzw. Füllen
des Pumpraums P mit Flüssigkeit 2 (sog. Primen) minimiert wird oder
weitgehend entfallen kann. Dementsprechend wird die Betätigung vereinfacht
und erleichtert.
Besonders bevorzugt sind das am Abschnitt 6 angreifende Ende
20 des Betätigungselements 9 und/oder das Betätigungselement
9 insgesamt einerseits und ein auf der dem Betätigungselement
9 abgewandten Seite angeordneter Boden 21 des Pumpraums P bzw.
ersten Bauteils 4 andererseits zumindest im wesentlichen komplementär
zueinander unter Berücksichtigung der Wandstärke des zwischenliegenden
Abschnitts 6 ausgebildet. Insbesondere bildet der Boden 21 hierzu
eine Vertiefung, in die das Betätigungselement 9 im niedergedrückten
Zustand, der in 2 nicht dargestellt ist, eingreifen
kann. In 2 ist lediglich gestrichelt der Abschnitt
6 im verformten bzw. niedergedrückten Zustand – also bei zumindest
weitgehend entleertem Pumpraum P – dargestellt.
Die genannte, zumindest im wesentlichen komplementäre Ausbildung
ist einem zumindest weitgehend vollständigen Leeren des Pumpraums P bei verformtem
Abschnitt 6 bzw. niedergedrücktem Betätigungselement
9 zuträglich und vereinfacht die Betätigung, wie bereits erläutert.
Bei der zweiten Ausführungsform ist das Einlaßventil
7 beispielsweise im Stutzen 17 angeordnet und/oder in den Boden
21 eingelassen.
- 1
- Abgabevorrichtung
- 2
- Flüssigkeit
- 3
- Behälter
- 4
- erstes Bauteil
- 5
- zweites Bauteil
- 6
- Abschnitt
- 7
- Einlaßventil
- 8
- Auslaßventil
- 9
- Betätigungselement
- 10
- Betätigungsabschnitt
- 11
- Gehäuseteil
- 12
- Anschlußkanal
- 13
- Ausgabekanal
- 14
- Düse
- 15
- Ventillappen
- 16
- Einlaßöffnung
- 17
- Anschlußstutzen
- 18
- Saugleitung
- 19
- Übergangsbereich
- 20
- Ende
- 21
- Boden
- N
- Niederdrückrichtung
- P
- Pumpraum