Austragsvorrichtung für Medien sowie Verfahren und Vorrichtung zur Befüllung einer Austragsvorrichtung

Abstract

 Eine Austragvorrichtung (1) ist nach dem Verschließen ihres Speichers (3) mit einer Schubkolbenpumpe (7) durch diese hindurch mit einem Füllkopf (50) befüllbar, und zwar durch einen vom Auslaßkanal (20) gesonderten Befüllkanal (30), welcher auch als Belüftungskanal für den Speicher (3) geeignet ist. Die Befüllung erfolgt über ein druckabhängig öffnendes Befüllventil (35) der Austragvorrichtung (1) in Kopflage, so daß über den Auslaßkanal (20) der Speicherraum (4) vollständig entlüftet werden kann, z.B. indem zusätzlich zum Medium noch Stickstoff eingebracht wird. Mit dem Befüllkopf (50) werden Ventile (21, 26) der Austragvorrichtung (1) mechanisch geöffnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für Medien, ein Verfahren zur Befüllung einer Austragvorrichtung mit einem Medium sowie eine Vorrichtung zur Befüllung einer Austragvorrichtung mit einem Medium bzw. zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Es kann sich jeweils um ein einziges Medium, zwei oder mehr Medien handeln, welche flüssig, pastös, pulverförmig und/oder gasförmig bzw. ähnlich sein können und insbesondere ein fließfähiges Fluid bzw. einen Füllstoff bilden.

[0003] Die Befüllung von Austragvorrichtungen kann insbesondere dann schwierig sein, wenn das Medium oder die von diesem beaufschlagten Flächen während des Befüllens steril gehalten, sterilisiert werden oder auch nach langer Lagerzeit steril bleiben sollen, was meist beim fluid- bzw. druckdichten Verschließen des Speichers mit einem Speicherverschluß, einem Austragförderer oder dgl. verhindert wird, weil hierbei mit der anwesenden Umgebungsluft Keime in die Bauteile der Austragvorrichtung eingebracht werden. Des weiteren kann die Füllung des noch offenen Speichers und dessen darauffolgender Verschluß arbeitsaufwendig und kompliziert sein, weil z.B. die Austragvorrichtungen nicht für den Gebrauch fertig montiert vorbereitet und durch Lagerung bereitgehalten sowie dann zu jedem beliebigen Zeitpunkt ohne weitere Verschluß- bzw. Montagearbeiten gefüllt werden können.

[0004] Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Austragvorrichtung bzw. ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche Nachteile bekannter Ausbildungen bzw. der beschriebenen Art vermieden oder Vorteile der genannten Art zu erzielen sind, wobei insbesondere eine einfache und/oder keimfreie Befüllung zu erzielen sein soll.

[0005] Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, um den Speicher im Bereich eines bereits vor- oder fertig montierten Verschlusses bzw. eines Austragförderers zu befüllen, wobei, obwohl auch denkbar, die Befüllung nicht oder nur teilweise durch einen Medienkanal erfolgt, welcher beim Gebrauch der Austragvorrichtung durchströmt wird, sondern im wesentlichen durch einen davon gesonderten Kanal, z.B. einen solchen, wie er zum Druckausgleich im Speicher geeignet ist. Der Befüllkanal ist zweckmäßig vor und bis zum Anfang der Befüllung und/oder sofort ab dem Ende der Befüllung und im wesentlichen über die gesamte Gebrauchszeit der Austragvorrichtung bzw. in deren Gebrauchszustand gegenüber der Außenatmosphäre dicht geschlossen, so daß er nur geöffnet ist, während das Medium von außerhalb der Austragvorrichtung in den Speicher strömt.

[0006] Die Austragvorrichtung kann jeweils in nur einfacher oder mehrfacher Anordnung einen Grundkörper, einen Medienspeicher, einen Speicherverschluß, einen Austragförderer, eine Austrag-Betätigung, einen Medienauslaß, einen Auslaßkanal, einen Einlaßkanal, einen verengbaren Druckraum zur Erzeugung eines Austrag-Förderdruckes, einen Befüllkanal bzw. eine Befüllverbindung für den Speicher oder dgl. aufweisen, wobei diese Anordnungen in beliebiger Kombination eine oder mehrere vormontierte Baueinheiten zur Montage mit dem Rest der Austragvorrichtung bilden können.

[0007] Die Befüllverbindung umgeht zweckmäßig den Druckraum, den Einlaßkanal und/oder den Auslaßkanal sowie ein oder mehrere in den zugehörigen Strömungswegen liegende Ventile, z.B. Einlaß- und Auslaßventile, Rückstell-Federmittel, ein Steigrohr oder dgl. teilweise oder vollständig. Dies gilt zweckmäßig auch für ein Befestigungs- bzw. Spannglied, wie einen Krimpring, das zur Befestigung des Verschlusses oder Austragförderers am Speicher dient.

[0008] Die erfindungsgemäße Ausbildung ist insbesondere für Austragvorrichtungen geeignet, bei denen der Austragförderer über einen Einlaß- bzw. Ansaugkanal und/oder ein Einwege-Einlaßventil an das gespeicherte Medium so angeschlossen ist, daß in den Druckraum Medium angesaugt und dann unter Druckerhöhung aus diesem zur Auslaßöffnung ausgepreßt wird. Sie ist aber auch für Austragvorrichtungen geeignet, bei denen das gesamte gespeicherte Medium in einem einzigen Betätigungsvorgang bzw. mit einer nur gleichgerichteten Betätigung vollständig ausgetragen werden kann, z.B. dadurch, daß der Speicher gleichzeitig den Druckraum bzw. einen Zylinder einer Schubkolbenpumpe bildet und im Gebrauchszustand von Einlaßöffnungen zu seiner Befüllung frei ist.

[0009] Vorteilhaft ist ein Füllventil bzw. -verschluß mit innerhalb des nach außen abgedichteten Speicherraumes und/oder außerhalb des Verschlusses liegenden Ventil-Schließflächen vorgesehen, das zweckmäßig einen ringförmig um eine Hauptachse der Austragvorrichtung angeordneten Ventildurchlaß aufweist und nur druckabhängig unter dem Befülldruck öffnen bzw. bei nicht vorhandenem Befülldruck selbsttätig rückfedernd sofort druckdicht schließen kann. Der Befüllkanal kann während des Befüllens von einem benachbarten Gehäuseraum, z.B. dem Druckraum, nur durch eine einzige bzw. zwei oder drei axial hintereinander liegende Dichtlippen druckdicht getrennt sein, so daß bei sehr kompakter Ausbildung vermieden ist, daß beim Befüllen Medium in den Druckraum oder an eine an diesen angrenzende Rückstellfeder bzw. an ein oder mehrere Ventile gelangt.

[0010] Ein Befüllventil kann auch innerhalb des Verschlusses bzw. Austragförderers liegen und nur bei dessen Ausgangsstellung geschlossen sein, so daß es bei späterer Austragbetätigung der Austragvorrichtung jeweils geöffnet wird.

[0011] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Befüllung einer Austragvorrichtung der genannten oder einer anderen Art wird der Speicher zweckmäßig vor der Befüllung im wesentlichen druckdicht geschlossen und dann von außen befüllt, wobei die Befüllung, statt wie auch denkbar, nicht von dem dem Verschluß gegenüberliegenden Boden des Speichers, sondern von einem im Abstand dazu liegenden Bereich aus durch mindestens eine Wandung hindurch erfolgt, welche vorteilhaft durch die Verschlußeinheit gebildet ist, so daß beim Befüllen keine Wandung des Speichers unmittelbar durchströmt werden muß und der Speicher nur eine einzige Gefäßöffnung benötigt. Dadurch können alle, den Speicherraum begrenzenden, Wandungsbegrenzungen des Speichers einteilig miteinander aus Glas oder dgl. ausgebildet sein.

[0012] Die genannten Merkmale können auch für einen Druckausgleichkanal gelten, über welchen eine im Speicher ggf. unter Normaldruck vorhandene Vorfüllung in dem Maße aus dem Speicher ins Freie oder dgl. herausgeführt wird, in welchem das Medium in den Speicher eintritt. Dieser Druckausgleichskanal ist zweckmäßig vollständig gesondert vom Befüllkanal vorgesehen, so daß die Vorfüllung und das Medium beim Befüllen nur innerhalb des Speicherraumes, nicht jedoch im Bereich der an diesen angeschlossenen Strömungswege in Kontakt miteinander gelangen. Weist die Austragvorrichtung einen im Bereich des Bodens des Speichers mündenden Einlaß- bzw. Steigkanal auf, so wird sie zweckmäßig in Überkopflage befüllt, nämlich mit dem Speicherboden nach oben und dem Speicherverschluß im Abstand darunter an der Unterseite, so daß die Mündung des Steigkanales stets oberhalb des Spiegels der Befüllung mit dem Medium innerhalb der Vorfüllung liegt. Dadurch wird auch erreicht, daß die Ventilschließflächen des oder der Befüllventile während der Befüllung stets blasenfrei vollständig vom Medium umspült bzw. in dieses eingetaucht sind.

[0013] Soll der Speicher mit dem Medium, z.B. einer Flüssigkeit, nicht vollständig, sondern nur zum größten Teil gefüllt werden, so kann der restliche Teil des Speicherraumes gleichzeitig mit der Befüllung bzw. anschließend an die Befüllung mit dem Medium mit einem zusätzlichen Füllstoff vollens ausgefüllt werden, welcher vorteilhaft einen anderen Aggregatzustand als das Medium hat, z.B. gasförmig ist. Dieser Füllstoff kann ein keimtötendes bzw. reaktionsschwaches oder mit dem Medium in keiner Weise chemisch reagierendes Gas, wie Stickstoff, sein, mit welchem auch die Vorfüllung vollens restlos aus dem Speicherraum ausgetrieben und der Befüllkanal gereinigt werden kann.

[0014] Eine Vorrichtung zur Befüllung einer Austragvorrichtung weist zweckmäßig einen Füllkopf auf, welcher zum fluid- bzw. mediendichten Anschluß an die Befüllverbindung der Austragvorrichtung so geeignet ist, daß dabei der Speicherraum und/oder die Anschlußverbindung nach außen druckdicht abgedichtet ist. Zur Öffnung bzw. Schließung der Anschlußverbindung bis in den Speicherraum hinein können Betätigungsmittel vorgesehen sein, welche zweckmäßig durch den Füllkopf selbst bzw. durch einen oder mehrere Bauteile gebildet sind, welche auch der Fluidführung beim Befüllen dienen. Eine oder mehrere gleiche und/oder ungleiche Austragvorrichtungen können gleichzeitig durch einen oder mehrere Füllköpfe gefüllt werden.

[0015] Vorteilhaft liegt der Füllkopf im Befüllzustand im wesentlichen nur an solchen Flächen der Austragvorrichtung an, welche in deren für die Befüllung vorbereiteten Zustand Außenflächen, z.B. Außenumfangsflächen bzw. Außen-Stirnflächen bilden, so daß der Füllkopf nicht in das Innere bzw. Innenflächen der Austragvorrichtung eingreifen muß, welche der Medienführung dienen. Der Füllkopf kann zwei oder mehr gegeneinander bewegbare Haltekörper für die Austragvorrichtung aufweisen, welche zweckmäßig Steuerglieder bilden, um gegeneinander bewegbare Teile bzw. Einheiten der Austragvorrichtung mechanisch zwangsgesteuert in unterschiedlichen Relativstellungen unabhängig vom Medien- bzw. Fluiddruck zu halten.

[0016] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

eine erfindungsgemäße Austragvorrichtung mit Befüllkopf in teilweise geschnittener Ansicht,

Fig. 2

einen Ausschnitt der Austragvorrichtung gemäß Fig. 1 in vergrößerter und weiter geschnittener Darstellung,

Fig. 3

einen Verschlußkörper der Austragvorrichtung im Axialschnitt und

Fig. 4

einen Ausschnitt der Fig. 3 in vergrößerter Darstellung.

[0017] Die einhändig frei zu tragende und gleichzeitig zu bedienende Austragvorrichtung 1 weist einen Grundkörper 2 auf, welcher einen Speicher 3 mit Speicherraum 4 und verengtem Hals 5 mit einer Gefäßöffnung 6 und einen Austragförderer 7 mit einer Austrag-Betätigung 8 sowie einem Gehäuse 9 enthält, welche parallel zueinander langgestreckt sind. Im wesentlichen alle Bauteile und Einheiten liegen etwa in bzw. parallel zu einer Haupt-Achse 10 der Vorrichtung 1. Das Gehäuse 8 weist einen langgestreckten, durchgehend dünnwandigen, hülsenförmigen Gehäusekörper 11 auf, welcher an seinem von außerhalb des Speichers 3 zugänglichen Ende mit einem Verschluß, z.B. einem gesonderten Deckel 12 verschlossen ist, der das zugehörige Ende des Körpers 11 am Außen- und/oder Innenumfang übergreift. Das Gehäuse 9 weist einen über seinen Außenumfang ringscheibenförmig radial vorstehenden Flansch 13 auf, welcher durch den Deckel 12 gebildet ist und zwischen der äußeren Stirnfläche des Halses 5 sowie einem Befestigungsglied 14, wie einem Krimpring, liegt, das das im Gebrauch formsteife Gehäuse 9 lagefest mit dem formsteifen Speicher 3 durch Verspannung verbindet.

[0018] Der Innenumfang des äußersten Gehäusemantels des Gehäuses 9 bildet eine Eingriffsfläche bzw. Laufbahn 16 für eine langgestreckte Betätigungs- und Kolbeneinheit 15, welche mit dem größten Teil ihrer Länge nur in das Innere des Gehäuses 9 eingreift, den Verschluß 12 axial durchsetzt und mit seinem freien Ende aus dem zugehörigen Ende des Gehäuses 9 zur Betätigung frei zugänglich vorsteht. Als äußeres Ende ist jeweils dasjenige Ende bezeichnet, welches von der dem Austragförderer 7 bzw. Gehäuse 9 gegenüberliegenden Wandung des Speichers 3 weiter entfernt bzw. abgekehrt ist, während das innere Ende näher bei dieser Wandung liegt bzw. ihr zugekehrt ist. Vollständig innerhalb des Gehäuses 9 trägt die Einheit 15 im Bereich ihres inneren Endes einen hülsen- bzw. ringförmigen Kolben 18, der einen von der Zylinderfläche 16 begrenzten Druckraum 17 an seinem äußeren Ende stirnseitig druckdicht mit einer ringförmigen Dichtlippe 19 verschließt, welche an der Laufbahn 16 unter radialer Vorspannung gleitend so geführt ist, daß eine nach innen gerichtete Hubbewegung der Einheit 15 das Volumen des Pumpraumes 17 verkleinert, während eine nach außen gerichtete Rückhubbewegung dieses Volumen vergrößert.

[0019] Vom Druckraum 17 führt ein Auslaßkanal 20 nach außen zu einem ins Freie mündenden Medienauslaß, der üblicherweise an einem lagefest mit dem äußeren Ende der Einheit 15 verbundenen Betätigungs- und Austragkopf vorgesehen bzw. durch mindestens eine Zerstäuberdüse, eine Düse für einen gebündelten Medienstrahl oder dgl. gebildet und im Durchlaßquerschnitt enger als der übrige Auslaßkanal ist. Dieser Kopf kann nach dem Befüllen der Austragvorrichtung nur durch eine axiale Steckverbindung gebrauchsfertig an der Einheit 15 befestigt und auch wieder zerstörungsfrei gelöst bzw. abgezogen werden. Der Auslaßkanal 20 durchsetzt das Innere der Einheit 15 in deren Längsrichtung so, daß er nicht mit dem Außenumfang dieser Einheit kommuniziert, sondern gegenüber diesem Außenumfang vollständig abgedichtet ist. Am Ausgang des Medienraumes 17 und innerhalb einer den Kolben 18 bildenden Hülsenmanschette ist ein Auslaßventil 21 mit ringförmig ineinander greifenden Ventilschließflächen vorgesehen, dessen rückfedernd bewegbarer Ventilkörper im Axialabstand vom Ende 19 durch den Innenumfang des Läufers 18 gebildet ist, während der ringförmige Ventilsitz durch eine kegelstumpfförmige Ringschulter eines den Kolben 18 wenigstens teilweise durchsetzenden Kernkörpers 22 gebildet ist. Der Kernkörper 22 bildet einen Bestandteil eines zweiteiligen Betätigungs- bzw. Kolbenstößels 23, dessen beide langgestreckte, achsgleiche Bauteile so axial zusammengesteckt sind, daß sie das äußere Ende der Kolbenmanschette lagesichernd radial zwischen sich einklemmen. Von der Einheit 15 steht nur dieser Stößel 23 über das äußere Ende des Gehäuses 9 frei vor, wobei er in seiner äußersten Stirnseite eine Austrittsöffnung für Medium bildet, die bei aufgesetzem Austragkopf an einen entsprechenden, innerhalb dieses Kopfes liegenden und zum Medienauslaß führenden Kanalabschnitt druckdicht angeschlossen ist.

[0020] Innerhalb des Gehäuseraumes 17 ist eine Ventil- bzw. Rückstellfeder 24 vorgesehen, welche sich mit ihrem äußeren Ende nur über den Kernkörper 22 an der Einheit 15 abstützt, während sie sich mit ihrem inneren Ende an einer inneren Ringschulter des Gehäuses 9 abstützt. Der an das äußere Ende des Raumes 17 anschließende und durch den Kolben 18 bzw. die Lippe 19 vom Raum 17 druckdicht getrennte, im Querschnitt ringförmige Innenraum 25 des Gehäuses 9 wird entgegengesetzt zum Raum 17 durch die Bewegung der Einheit 15 axial vergrößert bzw. verkleinert und ist am Innenumfang von der Kolbenmanschette begrenzt, während er am Außenumfang von der Wandung des Gehäusekörpers und an seiner äußeren Stirnseite vom Verschluß 12 druckdicht begrenzt ist. In diesem Raum 25 liegt ein ringförmiges Ventil, dessen bewegbarer Ventilkörper durch einen kegelstumpfförmigen Abschnitt des Außenumfanges der Kolbenmanschette gebildet ist, während sein Ventilsitz durch eine Ringschulter am inneren Ende des Verschlusses 12 gebildet ist. Ventilkörper und Ventilsitz sind bei den beschriebenen Ventilen jeweils durch Ventilteile gebildet, wobei hier die Kolbenmanschette 2 axial benachbarte bewegbare Ventilteile bildet, während der Kernkörper 22 und der Verschluß 12 jeweils einen feststehenden Ventilteil bilden. Alle Ventilteile des Ventiles 21 führen die Arbeits- bzw. Hubbewegungen der Einheit 15 mit aus, welche durch Kraftangriff am Stößel 23 axial verschiebbar und/oder drehbar gegenüber den übrigen, lagefest miteinander verbundenen Bauteilen gelagert ist. Jeder dieser Bauteile 3, 5, 7, 9, 11, 12, 13, 14, 16 kann den Grundkörper bilden, wobei im wesentlichen alle beschriebenen Anordnungen und Bauteile etwa in der bzw. parallel zur Achse 10 liegen.

[0021] Der Raum 17 ist ferner an den Speicherraum 4 über ein Einwege-Einlaßventil 27 angeschlossen, das vorteilhaft am inneren Ende des Raumes 17 bzw. des Körpers 11 liegt und einen ohne Federbelastung frei zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung jeweils anschlagbegrenzt bewegbaren Ventilkörper, wie eine Ventilkugel, aufweist. Das innere Ende der Feder 24 bildet einen ringförmigen Anschlag für die Öffnungsstellung des Ventilkörpers und ist durch axial spielfrei eng aneinanderliegende Federwindungen hülsenförmig ausgebildet, die mit geringem Radialabstand vom Innenumfang des Gehäusemantels liegen, so daß die Anschlaghülse berührungsfrei axial gegen den Ventilkörper vorsteht und sich die Stirn- bzw. Anschlagfläche radial von selbst gegenüber dem anliegenden Ventilkörper zentrieren kann. Wird die Vorrichtung 1 in Überkopflage gebracht, so fällt der Ventilkörper gegen den Anschlag 28 und der ringförmige Ventildurchlaß des Ventiles 27 ist geöffnet. An den Einlaß des Ventiles 27 ist ein Einlaßkanal 29, z.B. ein flexibler Schlauch, ein Steigrohr oder dgl., mit seinem äußeren Ende angeschlossen, dessen inneres Ende gemäß Fig. 1 der Einheit 7 gegenüberliegend unmittelbar am Boden des Speicherraumes 4 liegt und nur dort eine Eintrittsöffnung bildet.

[0022] Die Einheit 7 bzw. das Gehäuse 9 ragt mit dem größten Teil ihrer Länge durch die vom Innenumfang der freien Stirnfläche des Halses 5 begrenzte Gefäßöffnung 6 in den Speicherraum 4 frei bzw. im wesentlichen berührungsfrei hinein. Sie, nicht jedoch die Einheit 15, ist von einer kanalartigen Befüllverbindung 30 durchsetzt, welche das äußere, im Abstand außerhalb der Öffnung 6 liegende Ende der Einheit 7 bzw. 9 mit dem Speicherraum 4 leitungsverbindet und im Bereich des Innern des Halses 5 in diesen Raum 4 mündet. Die von außen zugängliche Füllöffnung 31 dieser Verbindung 30 liegt in der Ebene der äußeren Stirnseite des Gehäuses 9 und ist wie ein anschließender Kanalabschnitt 32 vom Innenumfang des Gehäuses 9 bzw. des Verschlusses 12 und vom Außenumfang der Einheit 15 bzw. des Stößels 23 und der Kolbenmanschette begrenzt, wobei am inneren Ende dieses Abschnittes 32 das Ventil 26 liegt, das unmittelbar in den Raum 25 mündet. Der Abschnitt 32 kann durch Längsnuten in einem oder beiden der genannten Umfänge gebildet sein, so daß er im wesentlichen gleichmäßig ringförmig um die Achse 10 verteilt ist. Der Raum 25 bildet den anschließenden, ebenfalls ringförmigen Kanalabschnitt 33, welcher in der beschriebenen Weise begrenzt ist und auch durch den Außenumfang des Verschlusses 12 begrenzt sein kann, so daß sein äußeres Ende axial über den schließbaren Ventilsitz 26 hinaus vorsteht.

[0023] Im Bereich des Abschnittes 33 ist der Mantel des Gehäuses 9 bzw. nur des Körpers 11 von einem oder mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten Durchbrüchen 34 durchsetzt, welche zweckmäßig langgestreckt axial schlitzförmig sind und eine Breite in der Größenordnung der Wandungsdicke haben können.

[0024] Diese Durchbrüche 34 liegen in jedem Betätigungszustand im Abstand vom bzw. außerhalb des Raumes 17 und münden im Bereich der Öffnung 6 radial in das Innere des Halses 5 bzw. in den in ihrem Axialbereich vom Außenumfang des Körpers 11 begrenzten Ringraum, welcher an der äußeren Stirnseite vom Flansch 13 begrenzt ist. Nach innen axial unmittelbar benachbart zu den Öffnungen 34 ist der genannte Ringraum bzw. Kanalabschnitt durch ein Ventil 35 verschlossen, welches an der Außenseite der Einheit 7, 9 bzw. 11 innerhalb des Halses 5 bzw. des abgedichteten Gefäßraumes des Speichers 3 liegt, Radialabstand vom Innenumfang dieses Gefäßraumes hat und axial nach innen im Abstand von der Öffnung 6 liegt. Das Ventil 35 weist einen spitzwinklig kegelstumpfförmig nach innen verengten, mantel- bzw. hülsenförmigen Ventilkörper 36 und einen diesem zugehörigen Ventilsitz 37 oder andere Ventilteile auf. Der Ventilkörper 36 bildet eine Baueinheit mit einer ringscheibenförmigen Dichtung 38, welche die Spalte zwischen dem Gefäßraum bzw. Gefäß 3 und der Verschluß-Einheit 7 nach außen druckdicht abdichtet bzw. die Spannkraft der genannten gegenseitigen Verspannung dieser Einheiten überträgt. Die Dichtung 38 liegt zwischen der äußeren Stirnfläche des Halses 5 und der inneren Stirnfläche des Flansches 13, wobei sie mit dem Ventilkörper 36 einen einteiligen Bauteil 40 gemäß Fig. 3 bildet.

[0025] Am inneren Ende weist der Ventilkörper 36 einen radial nach innen über seinen Innenumfang einteilig vorstehenden, ringförmigen Schließteil bzw. Ringwulst 39 auf, dem als Ventilsitz 37 eine ringförmige Nut 42 unmittelbar im Außenumfang des Gehäuses 11 zugeordnet ist, so daß sowohl axial benachbarte Umfangsflächen als auch Ringkanten bzw. Stirnflächen mehrere Ventilschließflächen bilden können. Der Ventilsitz 37 liegt unmittelbar benachbart zum inneren Ende der Öffnungen 34. Der Ventilkörper 36 bzw. der Schließteil 39 ist aus der Schließlage unter Mediendruck elastisch rückfedernd radial aufweitbar, wodurch der Schließteil 39 vom Ventilsitz 37 abhebt und der Ventildurchlaß zur Verwendung der Durchbrüche 34 mit dem Speicherraum 4 geöffnet ist. Der in Strömungsrichtung zwischen den Öffnungen 34 und dem Ventil 35 liegende Kanalabschnitt ist am Außenumfang durch den Innenumfang des Ventilkörpers 36 begrenzt. Nach außen im Anschluß an den Schließteil 39 bildet dieser Innenumfang eine z.B. zylindrische Schließfläche 41, welche in Schließlage im wesentlichen über ihre gesamte Axialerstreckung annähernd vollflächig am Außenumfang des Gehäuses 11 bis zum zugehörigen Ende der Öffnungen 34 schließend anliegen kann. Durch den Nocken 39 kann der Bauteil 40 sicher haltend mit der Einheit 7 vormontiert und dann am Körper 3 montiert werden.

[0026] An seiner freien Stirnfläche bzw. seiner Anlagefläche für die Dichtung 38 weist der Hals 5 mit Abstand zwischen seinem Innen- und/oder seinem Außenumfang einteilig einen einzigen oder mehrere Vorsprünge, z.B. einen im Querschnitt spitz vorstehenden Kerbring 43 auf, welcher sich in die zugehörige, stirnseitige Gegenfläche der Dichtung 38 eindrückt, so daß diese im Querschnitt entsprechend gequetscht wird und eine vollständig an den Vorsprung 43 angepaßte Vertiefung bildet, die bei entspannter Dichtung nicht vorgesehen ist. An deranderen Stirnfläche kann die Dichtung 38 selbst einen entsprechend vorstehenden, ringförmig ausgebildeten und druckelastischen Vorsprung, wie eine stirnseitige Dichtlippe 44, bilden, die ringförmig ist und im Abstand vom Innen- und/oder Außenumfang der Dichtung 38, jedoch zweckmäßig radial gegenüber dem Kerbring 43 nach innen versetzt liegt. Unmittelbar benachbart zur Dichtlippe 44 geht der Ventilkörper 36 abgewinkelt in den Innenumfang der Dichtung 38 über, die im entspannten Zustand im Querschnitt zur inneren Stirnfläche konkav gewölbt ist. Beim axialen Verspannen des Flansches 13 gegenüber dem Speicher 3 und der Dichtung 38 wird die an der inneren Stirnfläche des Flansches 13 anliegende Ringlippe 44 vollständig flach gedrückt, so daß sie nicht mehr über die zugehörige, ebene Stirnfläche der Dichtung 38 vorsteht und auch die Wölbung flachgedrückt ist. Die beiden Dichtungssysteme können wahlweise auf beiden Stirnseiten der Dichtung 38 vorgesehen sein und gewährleisten bei sehr einfacher Dichtungsausbildung eine hohe Wirksamkeit. An der äußeren, ringförmigen Stirnfläche des Flansches 13 liegt das Befestigungsglied 14 an, das auch einen äußeren Ringbund des Halses 5 an einer davon abgekehrten, ringförmigen Stirnfläche übergreift. In Fig. 2 links ist das Befestigungsglied 14 vor der Lagesicherung bzw. Verspannung dargestellt und rechts danach, wobei es zwei im axialen Abstand voneinander liegende stirnseitige Ringflächen unterschiedlicher Weite des Halses 5 hintergreift.

[0027] Das Ventil 21 ist einerseits nur wegabhängig und andererseits aufgrund eines Überdruckes im Raum 17 nur druckabhängig zu öffnen bzw. zu schließen. Wird die Einheit 15 nach innen bewegt, so läuft der Kolben 18 mit seiner Endfläche 19 auf einen Anschlag 45 der Einheit 7, 9, 11 auf, welcher durch eine innere Ringschulter im Raum 17 bzw. durch das innere Ende der Laufbahn 16 gebildet ist. Dadurch wird die Ventilmanschette gegen weitere Bewegung formschlüssig festgelegt, während der übrige Stößel 23 unter elastischer Stauchung des Manschettenhalses weiter bewegt werden kann, so daß der Ventilsitz vom Ventilkörper des Ventiles 21 abhebt und dieses im wesentlichen nur am Ende der Hubbewegung des Dichtkörpers 18 geöffnet ist. Bereits am Anfang dieser Hubbewegung öffnet das ebenfalls vorgespannt geschlossene Ventil 26 dadurch, daß der Ventilkörper axial vom Ventilsitz abhebt. Mit einer kleinen Bewegung der Einheit 15 kann somit nur das Ventil 26 geöffnet werden, während mit einer größeren Bewegung beide Ventile 21, 26 gleichzeitig geöffnet sind. Beide Ventile 21, 26 werden bei Freigabe von der Betätigung durch die Feder 24 geschlossen, welche auch die Einheit 15 in ihre Ausgangslage zurückführt, wobei auch der Manschettenhals der Kolbenmanschette eine entgegengesetzt zur Feder 24 wirkende Schließfeder für das Ventil 21 bzw. eine Schließ- und Streckfeder für das Ventil 26 bildet.

[0028] Das äußerste Ende des Stößels 23 bildet ein in der Außenweite reduziertes Anschluß- bzw. Steckstück 46 sowohl für den Austragkopf, wie auch für einen Füllkopf 50 einer Fülleinrichtung, welcher nach der Befüllung vollständig von der Vorrichtung 1 entfernt und durch den Austragkopf ersetzt wird. In der äußersten Stirn- bzw. Endfläche 47 des Steckstückes 46 liegt die Auslaßöffnung 48 des Auslaßkanales 20 oder eines entsprechenden Entlüftungskanales oder dgl.. Am inneren Ende steht über den Außenumfang des Steckstückes 46 ein Anschlag 49 in Form einer Ringschulter vor, welche den Übergang zu demjenigen Abschnitt bildet, der den Kanalabschnitt 32 begrenzt. Der Füllkopf 50 weist ein Anschlußglied 51 zum dichten Anschluß an das äußerste Ende des Gehäuses 9 bzw. des Verschlusses 12 auf, wobei dieses Anschlußglied 51 das Gehäuse 9 außerhalb des Speichers 3 und des Befestigungsgliedes 14 am Außenumfang des Verschlusses 12 zentrierend umgreift und an dessen äußerer Stirnfläche abgedichtet anliegt. Das radial vollständig innerhalb des Anschlußgliedes 51 liegende Anschlußglied 52 dient in gleicher Weise zur axialen Steckverbindung mit dem Anschlußstück 46, welches es ebenfalls am Außenumfang annähernd zentrierend umgibt, wobei es dichtend an einer oder beiden Stirnflächen 47, 49 anliegt.

[0029] Jedes Anschlußglied 51, 52 bildet eine ggf. einteilige Baueinheit mit einem stößelartigen Steuerkörper 53 bzw. 54, welcher das zugehörige Anschlußglied mit seinem inneren Ende bildet. Der Steuerkörper 54 ist wie das Anschlußglied 52 innerhalb der Einheit 51, 53 axial verschiebbar und/oder drehbar so gelagert, daß die ineinandergreifenden Umfänge dieser beiden Einheiten den zugehörigen Spalt druckdicht schließen. Im Umfang einer oder beider Einheiten, insbesondere nur im Innenumfang der Einheit 51, 53 sind ein oder mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte, axiale Füllkanäle 55 vorgesehen, welche z.B. jeweils durch eine Längsnut im zugehörigen Umfang gebildet und an der offenen Nutlängsseite durch den Gegenumfang so geschlossen sind, daß jeweils ein im Querschnitt über den Umfang geschlossener Füllkanal 55 gebildet ist. Der Füllkanal 55 mündet somit benachbart zum inneren Ende der Einheit 52, 54 in einen ringförmigen Raum, welcher durch den Innenumfang der Einheit 51, 53, den im Radialabstand davon liegenden Außenumfang der Einheit 15 bzw. 23 sowie stirnseitig durch das Ende der Einheit 52, 54 und dieser im Abstand gegenüberliegend durch die äußere Stirnfläche des Gehäuses 9 begrenzt ist. In dieser zuletzt genannten Stirnfläche liegt die Befüllöffnung 31, während die innere Endfläche der Einheit 52, 54 druckdicht am Anschlag 49 bzw. die Bodenfläche des Anschlußgliedes 52 druckdicht an der Stirnfläche 47 anliegen kann.

[0030] Zur Befüllung des Speicherraumes 4 werden beide Einheiten 51, 53 und 52, 54 in synchroner Axialbewegung oder nacheinander in den beschriebenen Eingriff mit der Vorrichtung 1 gebracht, wobei hierfür deren Aufrechtlage oder die beschriebene Kopflage bzw. eine entsprechende Schräglage vorgesehen sein kann, welche ausreicht, das Ventil 27 durch Gewichtskraft in Öffnungslage zu überführen bzw. seine Schließkräfte zu verringern. Das Einlaßende des Füllkanales 55 ist über einen geeigneten Druckerzeuger, wie eine Pumpe, einen Druckbehälter oder dgl., und über eine Steuerventil an einen nicht näher dargestellten Medien-Großspeicher angeschlossen, welcher ein Vielfaches der Medienmenge enthält, das der Speicherraum 4 aufzunehmen vermag. Nach dem Anschluß des Füllkopfes 50 befindet sich der Austragförderer 7 zunächst noch in der Ausgangslage. Dann oder vor dem Anschluß des Teiles 51 wird der Stößel 54 gegenüber dem Stößel 53 verschoben und dadurch die Steuereinheit 8 des Verschlusses für den Speicherraum 4 axial nach innen bewegt, wobei zunächst nur das Ventil 26 geöffnet zu werden braucht. Der an die Befüllöffnung 41 anschließende Ringraum bildet stirnseitig den Füllaustritt 57 des Füllkanales 55, so daß über diesen unter Überdruck zugeführtes Medium aus dem Austritt 57 unmittelbar in die Befüllöffnung 31 eintritt und entlang der Kanalabschnitte 32 sowie durch das Ventil 26 und den Raum 25 aus den Öffnungen 34 radial nach außen aus dem Gehäuse 9 austritt. Am Innenumfang des noch geschlossenen Ventilkörpers 36 baut sich dadurch ein Überdruck auf, welcher den Ventilschließteil 39 radial nach außen in Öffnungsstellung überführt, so daß das Medium durch das geöffnete Ventil nunmehr unter Überdruck in den Speicherraum 4 eintritt und zwar im Bereich dessen vom Boden am weitesten entfernten Zone. Gleichzeitig mit dem Beginn der Befüllung oder erst nach Erreichen eines vorbestimmten Überdruckes im Speicherraum 4 wird durch Betätigung des Stößels 54 auch das Ventil 21 geöffnet, so daß nunmehr die Leitungsverbindung zwischen der Einlaßöffnung 61 des Einlaßkanales 29 und der Auslaßöffnung 48 durchgehend für die Durchströmung frei ist und über den Kanal 20 Luft bzw. Gas aus dem Speicherraum 4 durch die Öffnung 48 in einen Entlüftungskanal 56 der Einheit 52, 54 austreten kann. Bei Kopflage befindet sich die Einlaßöffnung 61 stets oberhalb des Befüllungsspiegels im Speicherraum 4. Das Ventil 21 kann für die Entlüftung entweder nur wegabhängig durch Betätigung über den Anschlag 45 oder auch druckabhängig geöffnet werden, so daß es wie das Befüllventil 35 bei nachlassendem Druck sofort schließt.

[0031] Der Füllkanal 55 ist über den größten Teil seiner Länge im Innenumfang 58 der Einheit 51, 53 vertieft vorgesehen, wobei er im Bereich des inneren Endes der Einheit 52, 54 auch vertieft in deren Außenumfang 59 vorgesehen sein kann. Die beiden Einheiten 51, 53 und 52, 54 können auch ein vollständig dem Kopf 50 zugehöriges Füllventil 62 bilden, welches vor dem Anschluß des Kopfes 50 bzw. nach dem Füllvorgang und vor Abziehen des Kopfes 50 von der Vorrichtung 1 sehr nahe benachbart bzw. im Bereich des Füllaustrittes 57 geschlossen werden kann, so daß ein Nachtropfen von Medium vollständig vermieden ist. Hierzu kann z.B. die Einheit 52, 54 einen bewegbaren Ventilkörper bilden, der mit seinem Außenumfang 59 nach Art eines Schieberventiles wegabhängig das innere Ende des Füllkanales 55 am Innenumfang 58 der Einheit 51, 53 schließt, bevor die Einheit 51, 53 vom Gegenglied der Vorrichtung 1 abgezogen wird. Die innere Endfläche der Einheit 52, 54 kann hierfür z.B. annähernd bis zu derjenigen inneren Stirnfläche der Einheit 51, 53 bewegt werden, welche mit Dichtungen 60 druckdicht abgedichtet an der äußeren Stirnfläche des Verschlusses 12 anliegt. Eine Dichtung kann unmittelbar an die Befüllöffnung 31 anschließen und eine Dichtung 60 kann im radialen Abstand außerhalb davon liegen. Entsprechende Dichtungen können auch im Bereich der Stirnfläche 47 bzw. 49 vorgesehen sein. Die beschriebenen Funktionen, insbesondere der Ventile 21, 26, 62 können durch entsprechende Wahl der gegenseitigen Abstände zwischen den Anschlägen 45, 49 und der äußeren Stirnfläche des Verschlusses 12 herbeigeführt werden. Nach dem Befüllen mit Medium kann über den Kanal 55 oder einen anderen Kanal des Kopfes 50 noch ein Schutzgas, z.B. Stickstoff, in den Speicherraum 4 gedrückt werden, um so aus diesem alle zuvor vorhandene Luft über den Kanal 20 herauszupressen.

[0032] Der Austragförderer 7 ist zweckmäßig als selbstansaugende Schubkolbenpumpe ausgebildet, welche beim Rückhub über den Einlaßkanal 29 Medium aus dem Speicherraum 4 in den Raum 17 unter druckabhängiger Öffnung des Ventiles 27 ansaugt. Die Befüllverbindung 30 ist, falls der Speicherraum 4 nicht unter Überdruck gefüllt bzw. das Schutzgas unter Überdruck komprimiert ist, auch zum Druckausgleich für den Speicherraum 4 geeignet, sofern seine Öffnungskräfte entsprechend justiert sind. Entsteht im Speicherraum 4 durch Herauspumpen des Mediums ein Unterdruck, so öffnet der Ventilkörper 36 druckabhängig und über die Befüllverbindung 30 kann von außen Luft in den Speicherraum 4 nachströmen. Mit Überdruck im Speicherraum 4 werden jedoch die Schließkräfte des Ventiles 35 entsprechend erhöht, weil der Außenumfang des Ventilkörpers 36 diesem Überdruck ausgesetzt ist. Wird der Ventilkörper 36 durch mechanische Betätigung bzw. vollständige Entfernung in Öffnungslage überführt, so bildet die Befüllverbindung eine bei geöffnetem Ventil 26, d.h. außer im Ausgangszustand in jedem anderen Betätigungszustand, eine durch die Handbetätigung geöffnete Druckausgleichs- bzw. Belüftungsverbindung für den Speicherraum 4.

Ansprüche

1. Austragvorrichtung für Medien mit mindestens einem Grundkörper (2), dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen Austrag-Förderer (7), mindestens einer Austrag-Betätigung (8), wenigstens einen Medienauslaß (48), mindestens einen Auslaßkanal (20) und/oder wenigstens einen Medienspeicher (3) aufweist, welche insbesondere mindestens eine für den Medienaustrag oder dgl. im wesentlichen funktionsfertig vormontierte Baueinheit (2 bzw. 7 bzw. 9 bzw. 15) und an dieser wenigstens eine Befüllverbindung (30) zur Medienbefüllung mindestens eines Medienspeichers (3) bilden, wobei vorzugsweise wenigstens eine Befüllverbindung (30) mindestens teilweise annähernd im Bereich eines Austragförderers (7) bzw. diesen mindestens teilweise durchsetzend und/oder gesondert von einem Auslaßkanal (20) oder dgl. vorgesehen ist.

2. Austragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befüllverbindung (30) wenigstens teilweise etwa parallel zu und seitlich neben einem Auslaßkanal (20) vorgesehen ist, daß insbesondere eine Befüllverbindung (30) im Querschnitt in einem Ringkranz angeordnet ist und daß vorzugsweise eine Befüllverbindung (30) einen Kanal (20) mit entgegengesetzter Strömungsrichtung umgibt, und/oder daß eine Befüllverbindung eine Bodenwand eines Druckraumes durchsetzt, daß insbesondere eine Befüllverbindung einer Kolbeneinheit gegenüberliegt und daß vorzugsweise ein Druckraum im wesentlichen einen von einem Medieneinlaß freien Medienspeicher bildet.

3. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befüllverbindung (30) wenigstens einen Befüllkanal (32, 33) mit gegeneinander in mindestens einer von quer zueinander liegenden Richtungen bewegbaren Kanalbegrenzungen bildet, daß insbesondere eine Befüllverbindung (30) an einer Seite von wenigstens einer Betätigungseinheit (8) und an einer benachbart unmittelbar gegenüberliegenden Seite von einem eine Betätigungseinheit (8) lagernden Grundkörper (2) begrenzt ist und daß vorzugsweise eine Befüllverbindung (30) mindestens zwei quer bzw. über wenigstens einen Verschluß, ein Ventil (26, 35) oder dgl. aneinander anschließende Kanalabschnitte aufweist, und/oder daß von einem Verschluß (35) mit elastisch vorgespannt aneinander anliegenden Schließflächen eine Schließfläche unmittelbar durch eine Wandung eines Druckraumes (17) gebildet ist, daß insbesondere mindestens eine der Schließflächen eine radial spannbare Umfangsfläche aufweist und daß vorzugsweise ein Schließkörper (36) unmittelbar in den Speicherraum (4) eingreift.

4. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befüllverbindung (30) entlang der Außenseite einer Kolbeneinheit (8) und/oder eines Druckraum-Gehäuses (11) verläuft, daß insbesondere eine Befüllverbindung (30) einen Gehäusemantel eines Austragförderers (7) quer durchsetzt und daß vorzugsweise eine Befüllverbindung (30) von einer stirnseitigen Befüll-Anschlußöffnung (31) für einen Füllkopf (50) etwa axial durch ein Gehäuse (9), sowie ggf. daran anschließend durch mindestens eine schlitzförmige Öffnung (34) in einer Gehäusewandung bzw. daran anschließend zwischen einem Speicherhals (5) und einer Außenseite eines Austragförderers (7) zu einem an den Speicherhals (5) anschließenden Speicherraum (4) geführt ist, und/oder daß eine Befüllverbindung (30) eine Stirnwand eines Zylindergehäuses (9) durchsetzt, welche ringscheibenförmig zwei aneinanderschließende, gesonderte Gehäusemäntel verbindet, daß insbesondere die Befüllverbindung (30) vom Innenumfang der stirnwand begrenzt ist, und daß vorzugsweise einer der Gehäusemäntel Sicherungsglieder (13) zur Lagesicherung an einer von zwei gegeneinander bewegbaren Einheiten der Austragvorrichtung (1) aufweist.

5. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befüllverbindung (30) mindestens ein wegabhängig und/oder wenigstens ein druckabhängig betätigtes Ventil (26, 35) aufweist, daß insbesondere eine Begrenzungsfläche eines veränderbaren Ventildurchlasses in einem Ringkranz angeordnet ist und daß vorzugsweise ein Verschluß bzw. Ventil (26) mit einem Betätigungsstößel (23) eines Austragförderers (7) oder dgl. zu betätigen ist.

6. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verschluß (35) für wenigstens eine Befüllverbindung (30) mindestens teilweise außerhalb eines Austragförderers (7) liegt, daß insbesondere ein Verschluß (35) einen Austragförderer (7) an dessen äußersten Außenumfang umgibt sowie schließend an diesem Außenumfang anliegt und daß vorzugsweise ein Verschluß (35) als im Querschnitt querliegender Schenkel (36) oder dgl. einen Bauteil (40) mit einer, ggf. zwischen einem Speicher (3) und einem Austragförderer (7) angeordneten, Speicherdichtung (38) bildet.

7. Verfahren zur Befüllung einer Austragvorrichtung (1) für wenigstens ein Medium, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Medien-Speicher wenigstens teilweise bis im wesentlichen druckdicht verschlossen und im wesentlichen abgedichtet an einen Füllkopf (50) angeschlossen sowie darauffolgend durch den Füllkopf (50) mit dem Medium befüllt wird, wobei insbesondere der Speicher (3) vor der Befüllung mit dem Medium baulich zur Bildung eines Austragförderers (7) für das Medium vormontiert bzw. die Befüllung durch den Austragförderer (7) hindurch vorgenommen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein vor der Befüllung in einem Speicher vorhandener Stoff, wie Luft, während und im wesentlichen gleichlaufend mit der Befüllung über ein geöffnetes Ventil (21) aus dem Speicher (3) herausgedrückt wird, daß insbesondere der Stoff durch einen Medien-Einlaß (61) und/oder einen Medien-Auslaßkanal (20) herausgeleitet wird und daß vorzugsweise nach einer Teil-Befüllung mit dem Medium der noch vorhandene Stoff durch einen von diesem verschiedenen Schutzstoff, wie Stickstoff, ersetzt wird.

9. Vorrichtung zur Befüllung einer Austragvorrichtung (1) für wenigstens ein Medium, die insbesondere mindestens einen Medien-Speicher (3), wenigstens einen Speicher-Verschluß (7) und/oder mindestens ein Förder-Gehäuse (9) mit einem Förder-Druckraum (17) aufweist, mit mindestens einem an wenigstens einem Medien-Speicher (3) der Austragvorrichtung (1) anzuschließenden Füllkopf (50), welcher mindestens eine Füll-Austrittsöffnung (57) für wenigstens ein Medium aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Füllkopf (50) zum unmittelbaren Leitungsanschluß an wenigstens einen Speicher-Verschluß (7), eine Stirnwand eines Förder-Druckraumes, ein Förder-Gehäuse (9) oder dgl. angepaßt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Füll-Austrittsöffnung (57) im Bereich mindestens zweier gegeneinander bewegbarer Anschlußkörper (51, 52) des Füllkopfes (50) liegt, daß insbesondere zwei Körper (53, 54) eine Füll-Austrittsöffnung (57) gemeinsam begrenzen und daß vorzugsweise zwei hülsenförmige, ineinander liegende Anschlußkörper (53, 54) einerseits zur stirnseitigen Verbindung mit einem Förder-Gehäuse (9) und andererseits zur Verbindung mit einem Förder-Stößel (23) vorgesehen sind, wobei einer der Anschlußkörper einen Entlüftungskanal (56) für einen Speicher (3) aufweist und/oder zur Schließung bzw. Öffnung der Befüllverbindung (30) ausgebildet ist.

Zeichnung