泵头以及计量设备的制作方法

本发明涉及一种泵头，该泵头能够实现流体的计量排出。此外，本发明还涉及一种计量设备，该计量设备例如可以构造为塑料挤瓶，其中，计量设备包括根据本发明的泵头。

背景技术：

由现有技术已知计量系统，诸如塑料挤瓶、非无气系统(non-airless-system)或者无气系统。这些系统的出众之处在于：逐份地计量需排出的流体或在将相应的压力施加到计量设备上的情况中连续地排出流体。

然而，特别是在塑料挤瓶的情况中始终具有缺点：不能计量地排出液体。只要使用者在塑料挤瓶上施加压力，这个塑料挤瓶就排出需计量的流体。在操作疏忽的情况中、例如在使用者将过压施加到塑料挤瓶上的情况下，这可能导致过多液体意想不到地从相应的计量设备中流出。

技术实现要素：

因此本发明的目的是：说明一种特别是用于塑料挤瓶-计量系统的泵头，利用该泵头能够实现从计量设备中、特别是从设有泵头的塑料挤瓶中计量地排出内含的流体。

所述目的在泵头方面利用权利要求1的特征、在计量设备方面利用权利要求19的特征得以实现。相应的从属权利要求在此构成有益的改进方案。

本发明因此涉及一种用于计量设备的泵头，其用于计量地排出流体，所述泵头包括：

头部件(“头部基座(headbase)”)，该头部件具有用于需排出的流体的流出口，

(第二)构件60，该构件具有：空隙；在一侧限定所述空隙的壁；以及置入壁中的、将所述空隙直接或间接地与头部件的流出口流体连通的通孔，其中，第二构件60向着壁的方向直接或间接地与头部件连接，

具有贯通通道的空心活塞，该空心活塞配合在所述空隙中并且能够在空隙中可运动地引导直到所述壁为止，其中，所述贯通通道设置在空心活塞中，使得通孔在空心活塞向着壁的方向运动时能够由空心活塞封闭。

因此本发明规定：能够可运动地引导位于第二构件60中的空心活塞。因此在第二构件60的空隙中由空心活塞限定一个体积，该体积能够在空心活塞运动时(通过对需排出的流体施加压力)缩小。由此将位于这个体积内部的流体通过第二构件的通孔向着流出口的方向和因此向外排出。然而空心活塞在计量过程结束时在其最终位置中将第二构件的通孔封闭，从而自动结束计量过程。因此本发明的泵头能够实现流体的计量排出。在这种情况下，只将在存放位置中位于第二构件的空隙中的液体体积排出。

在此，流出口可以构造为：可以借助泵头将流体以液滴的形式或以喷雾的形式排出。

一种优选的实施方式规定：所述空隙和空心活塞是柱形的。

另一种优选的实施方式规定：贯通通道向着壁的方向结束在相对空心活塞的轴向投影同心或偏心设置的入口中和/或贯通通道相对空心活塞的轴向投影直线地且同心地或偏心地得到引导并且通孔相对入口错开地设置。

此外的优点如下：第二构件60包括用于固定在储存容器上的至少一个机构、特别是卡锁连接机构、咬合连接机构或螺纹。

在头部件与第二构件60直接连接的情况中，头部件和构件可以包括用于直接连接的机构、例如卡锁连接机构、咬合连接机构或螺纹。

另一种优选的实施方式规定：头部件与构件60间接地相互连接，其中，头部件具有内表面，

包括弹性阀，该弹性阀至少局部具有与头部件(10)的内表面相应的几何设计结构，

包括构件(“内衬(liner)”)，该构件具有用于需排出的流体的通孔，经由该通孔流体能够在弹性阀变形的情况下、在构成弹性阀与头部件之间的中间间隙的情况下流到头部件与弹性阀之间(操作状态(b))，

其中，头部件和构件在包括头部件与构件之间的弹性密封件的情况下形状锁合且力锁合地连接，并且弹性阀在泵头的存放状态a中全面形状锁合地靠置在头部件的内表面上，从而保障头部件与构件之间的不透流体的密封，

其中，所述构件在其背向弹性密封件的端部上与构件60连接。

根据这种优选的实施方式，头部件以及弹性阀因此相互协调。在此，弹性阀靠置在头部件的内表面上，从而保障流出口的完全封闭。由于弹性阀至少局部弹性构造的事实，所以该弹性阀全面地靠置在头部件的内表面上，因而在存放状态中在头部件与弹性阀之间绝对没有留下残留的中间间隙。因此在计量过程结束时、也就是说当泵头从操作状态回到存放状态时，全部需计量的液体经由流出口被从泵头中排出。

一种优选的实施方式规定：弹性阀包括头部和弹性壁，其中，所述头部具有与头部件的内表面相对应的几何设计结构并且弹性壁构造为可变形的。

根据这种优选的实施方式，弹性阀的壁特别是构造为弹性的，而头部则可以构造为刚性的并且因此直接与头部件的内表面的特性相适配。由此保障弹性阀的头部与流出口区域中的头部件的内表面可靠的嵌接。

在这种情况下更加优选的是：弹性壁具有至少一个额定弯折点，在所述额定弯折点上弹性壁在从存放状态(a)转换到操作状态(b)中时折弯或者弯曲。

弹性阀的壁例如可以构造为波纹折棚的形式。因此在运行状态中弹性阀的壁在额定弯折点处弯曲，而该壁在存放状态中伸展，使得该壁同样靠置在头部件的内表面上。

在此特别有益的是：弹性壁由可弹性变形材料的膜、特别是由热塑性塑料、橡胶和/或硅树脂构成，优选厚度为0.03至1mm、优选0.08至0.5mm、特别优选0.20至0.30mm，和/或所述头部构造为实心的。

弹性阀的头部优选可以由与弹性壁相同的材料构成。特别是头部和弹性壁构造为一体的并且特别是同时通过注射成型法制成。

在另一种有益的实施方式中，弹性阀拥有至少一个固定元件，弹性阀经由所述固定元件与第一构件40的至少一个对应的固定元件力锁合地连接，优选地，弹性阀的固定元件和第一构件40的固定元件构造为卡锁连接机构或咬合连接机构。

进一步优选地，第一构件40具有壁，该壁将中间间隙锁闭，其中，经由所述通孔能够实现所述中间间隙与从该中间间隙观察位于壁的相对侧的区域的流体连通。

根据这种实施方式，可以在泵头内部构成隔开的区域，经由这些区域能够可靠地计量液体。

根据另一种优选的实施方式规定：所述通孔从所述区域起被直接引导穿过所述壁并且通入所述区域中，或者在所述区域中穿过第一构件40的侧壁，在该第一构件40的外表面上在可以由所述构件限定的沟槽中得到引导，并且在所述区域中被再次引导穿过第一构件40的侧壁并且通入所述区域中。

特别是最后提到的可能性(根据该可能性在所述构件的外表面中设置有沟槽)能够实现流体在头部件与弹性阀之间的中间间隙中的优选引导。

在此特别优选的是：在弹性阀与第一构件40之间设置有在所述弹性阀上施加复位力的元件，所述复位力导致：将在操作状态b中构成的中间间隙在返回存放状态a中的情况下关闭。所述元件特别是弹簧。

此外在此有益的是：第一构件40在其背向弹性密封件的端部上与(第二)构件60连接，泵头(i)经由该构件能够与用于储存需排出的流体的储存容器(ii)连接。

在这种情况下特别有益的是：在第一构件40与第二构件60之间具有用于对进入的空气进行无菌过滤的至少一个机构(非无空气系统)、特别是细菌过滤器或第一构件40。

构造用于非无空气系统的泵头在此特别是可以应用在塑料挤瓶或具有泵头的相应的计量设备中。

在塑料挤瓶的情况中，在此进行对泵头的无源操作，这是因为流体压力通过对与泵头连接的塑料挤瓶进行操作而产生。

在这种情况下，第一构件40可以相对第二构件60固定。这种实施方式特别是有利于包括塑料挤瓶的计量设备。

另一种优选的实施方式规定：在泵头经由构件60与储存容器连接的情况中，在构件60与储存容器之间设置有密封件。

优选地，头部件可含有抗菌材料、优选金属或金属离子、特别是银颗粒或银离子。特别是头部件能够利用注射成型法制成，在这种情况下例如可以将抗菌材料直接与用于制造注射成型件的热塑性材料复合。

此外，本发明涉及一种计量设备，该计量设备包括如前所述的泵头。该泵头在此与储存容器连接。

优选地，储存容器可以构造为塑料挤瓶。

泵头特别是适用于非无空气系统、特别是适用于拥有塑料挤瓶的计量设备。优选可以在这样的计量设备中储存含有防腐剂、然而特别是无防腐剂的溶液。

附图说明

借助附图对本发明进行详细说明，而不将本发明限定在专门示出的实施方式上。

具体实施方式

图1示出了一个计量设备的分解图，该计量设备构造为能够可计量操作的塑料挤瓶。该计量设备拥有泵头i以及塑料挤瓶ii(储存容器)，在该塑料挤瓶中用阴影线示出含有的需排出的流体。

在此，泵头i由头部件10构成，该头部件可套装在第二构件60上。流体例如能够以液滴形式经由安置在头部件10中的流出口11从计量设备中流出。构件60在此拥有空隙61，能够可运动地引导的空心活塞70配合在该空隙中。构件60通过壁62相对头部件10得到限定。活塞70拥有贯通通道71，该贯通通道在图1示出的示例性的情况中居中地设置在活塞70中。塑料挤瓶ii的内部与泵头i中的流出口11之间的流体连通经由空心活塞的贯通通道71、第二构件60的壁62中的通孔63以及流出口11本身得以实现。如从图1中可看出的那样，通孔63在此与图1中沿纵向示出的轴线偏心地设置。由于可运动的空心活塞70被引导直到壁62为止的事实，所以通孔63由该空心活塞70封闭。因此即使在塑料挤瓶上较长时间地施加压力，也没有另外的液体能够通过泵头i排出。因此该泵头在计量过程本身中封闭。在后面的图2至4中详细阐述如图i中示出的泵头的作用原理。

图2示出了图1所示的计量设备的组装状态。在图2中使用与在图1中相同的附图标记。为了排出液体，将计量设备置于头部上，从而能够经由通道71给在位于存放状态中的空心活塞70与第二支架60的壁62之间的空隙61填充流体。

如果现在如图3所示的那样在塑料挤瓶ii上施加压力(在图3中对于塑料挤瓶ii来说通过水平的箭头表示)，该压力导致空心活塞70如在图3中通过箭头示出的那样向下运动。因此在图2中位于通过空心活塞70和壁62限定的空隙61中的液体通过支架60的通孔63被挤到流出口11中或者被从该流出口中向外挤出。在计量过程结束时，也就是说，当空心活塞70碰撞在第二支架60的壁62上时，由空心活塞70将第二构件60的通孔63封闭，从而不能再继续排出流体。在图3中示出了这个状态(操作状态)。

图4示出的情况是：当将计量设备松开并且因此从操作状态(如在图3中示出的那样)转换到存放状态中时出现的情况。由于复位力(图4中塑料挤瓶ii的高度上的水平箭头)之故，进行压力平衡，因而空气l进入瓶中。在这种情况下，空心活塞70返回其起始位置中，也就是说，空心活塞70向下运动。

图5示出了另一种泵头i，该泵头同样适合作为用于塑料挤瓶的计量头(dorsierkopf)。泵头i在此包括具有排放口11的头部件10，所述排放口优选可以构造为用于液滴状地排出流体。然而同样可能的是：将排放口构成为：在流体排出时可以生成喷雾。在此，头部件10直接套装在构件40上并且与这个构件形状锁合且力锁合地连接。头部件10在此具有内部空隙，该内部空隙具有内表面12。在头部件10与构件40之间设置有弹性阀20，该弹性阀具有头部21a和弹性壁21b。在存放状态(a)和操作状态(b)中示出阀20。可以看到：在操作状态(b)中弹性壁21b弯曲，该弹性壁21b为此优选含有额定弯折点24，该额定弯折点在操作状态(b)中可以看到。在存放状态(a)中，额定弯折点24拉伸为平滑的。阀20的头部21a在此可以构造为实心的，弹性壁21b可以作为软管形壁附着在头部21a上。完全弹性的阀20可以利用注射成型法制成一体的。在弹性壁21b上具有固定元件23、例如环绕的弹簧。弹性阀20经由所述固定元件23固定在主体40上。固定元件23为此卡锁到主体40的对应的固定元件43中、例如环绕的槽中。固定元件23与43的连接在此相对需计量的流体密封构造。阀20的头部21a的表面22在此具有与头部件10的内表面12相同的设计形状，使得阀20的头部21a在存放状态a中能够形状锁合地嵌接到头部件10中并且由此完全封闭排放口11。由此将在操作状态b中构成的在头部件10与弹性阀20之间的中间间隙10-20完全封闭，在操作状态中在头部件10与弹性阀20之间在中间间隙10-20中存在的所有流体在泵头转换到存放状态中时从排放口11中排出。构件40具有壁42，该壁在结构上将泵头分为上部部分(包括头部件和弹性阀20的部分)和(壁42以下的)下部部分。能够与构件40形状锁合连接的构件60插入构件40的壁42下部。在构件60与构件40之间产生中间间隙40-60。构件40在此具有通流口41，该通流口在图5示出的示例性的情况中构造为：该通流口41在构件40的下部部分中(在中间间隙40-60的高度上)穿过构件40的壁44并且在那里在构件40的外表面上的(未示出的)沟槽中被环绕构件40地引导。所述沟槽在此与在图5左侧示出的、通向上部的通道相连，该通道通入另外的通流口41中，流体能够通过该另外的通流口被引导到阀20与头部件10之间的中间间隙10-20中。在此，由套装的构件40限定并锁闭在构件40的表面上引导的通道。

构件60拥有设置在头部侧的壁62，偏心的贯通孔63插入该壁中。在此，构件60如下深度地插入构件40中，即，使得壁62不直接与构件40的壁42锁合、而是保留位于其间的区域40-60并且因此使设置在构件40的下部部分中的贯通孔41保持敞开。在图5所示的泵头i的示例性情况中，在构件40与构件60之间设置有过滤细菌的材料50，泵头的位于内部的区域能够经由该材料与周围环境进行换气。构件60拥有空隙61，具有内部空心体积(hohlvolumen)71的空心活塞70置入该空隙中。空心活塞71在此沿着轴向方向(在图5中向上和向下)可运动地设置在空隙61中。此外，泵头可以拥有密封元件80，经由该密封元件可以将泵头i密封地安装在图5未示出的储存容器ii上。

图6示出了图5所示的泵头i，该泵头构成在储存容器ii上、在图6的情况中在塑料挤瓶上。储存容器ii在此含有需排出的流体，该流体在图2a中在储存容器ii中用阴影线示出。图6a示出总组件在使用状态中的剖视图，图6b示出泵头i在图2a中框出的细部。在这种情况下，使用与在图1中相同的附图标记。在图6b中利用箭头x示出从储存容器ii向着排放口11的方向的流体路径，所述箭头穿过空心活塞70的贯通通道71、构件60与构件40之间的中间区域40-60、通孔41、中间间隙10-20并最终向着排放口11的方向，所述中间间隙在操作图6所示的计量设备时产生。

图7示出了图6所示的同样的计量设备在给塑料挤瓶ii施加压力(通过图37中的箭头示出)的情况中。在这种情况下，将空心活塞70(参见图7b)向下压(通过空心活塞70左旁的箭头示出)，并且因此将位于空心活塞70下部的、由空心活塞70和构件60包围的流体穿过构件60的贯通孔43压入中间间隙40-60中。在图7中出于清楚的原因除了附图标记70之外未插入另外的附图标记。经由通孔41将流体41进一步压入阀20与泵头i的头部件10之间的中间间隙10-20中。在这种情况下，弹性阀发生变形，该弹性阀如在图7b中示出的那样折弯并且因此释放流出口11，流体由此能够流出。由于空心活塞70的贯通通道71和构件60的通孔63非叠合地设置的事实，所以在空心活塞60碰撞到构件60的壁62上时通孔63被封闭。因此，即使在继续施加压力的情况下也没有流体能够继续从计量设备中流出，因为贯通通道63已经封闭。因此利用这个泵头i能够计量地将液体从塑料挤瓶中排出。图7b中示出的状态相当于泵头的操作状态(b)。

图8示出一种实施方式，在该实施方式中将计量设备、特别是泵头从操作状态转换到存放状态。出于清楚的原因未标注附图标记，然而与在前面的附图中相同的说明也适用于此。在此，图8a示出了图8b中示出的计量设备的放大细部。如从图8a中可以看到的那样，空心活塞70依然位于端部位置中，如在图7中示出的那样在操作过程中达到该端部位置。在操作过程结束后，可以由使用者将计量设备转换到存放位置中，其中将计量设备、在附图的情况中塑料挤瓶倒置。在这种情况下，使用者松开塑料挤瓶，由于该塑料挤瓶的复位力之故该塑料挤瓶重新占据其原始形状，如在图6中示出的那样。在图8b中通过外指的箭头示出了复位力。由于取出的液体体积之故，在这个过程中在储存容器ii中产生负压，该负压经由空心活塞70延续到计量设备的泵头i中。为了平衡压力，经由无菌的过滤器将空气吸入储存容器2中。在这个过程中还使空心活塞70运动回其起始位置中，也就是说，在图8所示出的情况中使空心活塞70向下运动。经由例如可以存在于构件60与构件40之间的细菌过滤器50，空气可以进入(箭头l)储存容器ii的，亦即塑料挤瓶的内部。

图9示出瓶的存放位置a，在该存放位置中示出了空心活塞70在其端部位置中并且塑料挤瓶ii处于完全松弛状态(参见图9b)。