Die Erfindung betrifft einen Austragkopf für eine Tube zum Austrag von Medium aus der Tube mit einem flachen Außengehäuse mit einem Aufnahmeschacht zum Einstecken und Befestigen eines Auslassstutzens der Tube auf der zur Tube hin weisenden Rückseite und einer Auslassöffnung zum Austrag des Mediums auf einer gegenüberliegenden Stirnseite, mit einem von Wandungen des Außengehäuses umgebenen Innenraum, wobei ein Ringwandungsabschnitt des Außengehäuses den Aufnahmeschacht gegenüber einem den Ringwandungsabschnitt außenseitig umgebenden Ringbereich des Innenraums des Außengehäuses trennt, mit einem im Innenraum vorgesehenen Auslassventil mit einem Ventilkörper und einem Ventilsitz sowie mit einer Druckkammer, die derart ausgebildet ist, dass Druckbeaufschlagung des darin enthaltenen Mediums der Ventilkörper und der Ventilsitz aus einer Schließposition in eine Öffnungsposition gegeneinander beabstandet werden können, um einen Austritt des Mediums aus der Druckkammer durch die Austragöffnung zu gestatten, und mit einem Mediumpfad innerhalb des Gehäuses, durch den eine Einlassöffnung am Aufnahmeschacht mit der Druckkammer verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Tube mit einem Austragkopf, wobei die Tube einen Auslassstutzen mit einem gegenüber einem maximalen Tubendurchmesser verringertem Außendurchmesser aufweist und wobei dieser Auslassstutzen in eine Einsteckrichtung in einem Aufnahmeschacht des Austragkopfes befestigt ist.

Tuben und sehr einfache Austragköpfe hierfür sind insbesondere zur Aufnahme und zum Austrag von Zahnpasta allgemein bekannt. Die hierfür verwendeten Tuben weisen einen zumeist mit einem Außengewinde versehenen Auslassstutzen auf, der gegenüber dem Außendurchmesser der Tube einen wesentlich verringerten Durchmesser aufweist. Der Austragkopf wird demzufolge bei Zahnpastatuben meist auf diesen Auslassstutzen aufgeschraubt. Zum Schutz des in der Tube enthaltenen Mediums ist bei Zahnpastatuben üblicherweise eine am Austragkopf vorgesehen schwenkbewegliche Schutzkappe vorgesehen, die bei Nichtgebrauch in einer die Auslassöffnung des Austragkopfes verschließenden Position verrastet wird.

Aus internem Stand der Technik der Anmelderin ist auch ein Austragkopf für Tuben bekannt, bei dem ein druckgesteuertes Auslassventil vorgesehen ist, welches bei Druckbeaufschlagung des Mediums in der Tube automatisch öffnet und bei Wegfall dieser Druckbeaufschlagung automatisch schließt. Hierdurch kann ein Schutz gegen Kontamination des Mediums erreicht werden, der es gestattet, eine Tube mit einem solchen Austragkopf zur Aufnahme und Abgabe von konservierungsmittelfreien Medien zu verwenden.

Bei der Entwicklung von Austragköpfen für Tuben mit einem solchen Ventil hat sich gezeigt, dass es schwierig ist, eine kompakte Bauweise zu erzielen. Eine solche kompakte Bauweise ist jedoch unter anderem aus ästhetischen Gründen und insbesondere im Falle von Tuben für kosmetische Produkte erforderlich. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass bei der zentrischen Zuführung des Mediums in die Druckkammer die Gefahr besteht, dass Außenbereiche der Druckkammer während der Druckbeaufschlagung des Mediums in der Druckkammer noch Luft enthalten, welche beim Öffnen des Auslassventils schlagartig expandiert und dadurch ein ungewünscht plötzliches Austragen des Mediums bewirken.

Aufgabe und Lösung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Austragkopf für eine Tube derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.

Erfindungsgemäß wird dies nach einem ersten Aspekt der Erfindung durch einen gattungsgemäßen Austragkopf erzielt, bei dem der Mediumpfad sich von der Einlassöffnung durch den Ringbereich des Innenraums des Außengehäuses zur Druckkammer erstreckt, so dass das Medium auf dem Weg von der Einlassöffnung zur Druckkammer abschnittsweise in eine Richtung fließt, die zumindest eine Richtungskomponente aufweist, die entgegen eine Einsteckrichtung des Auslassstutzens in die Aufnahmeausnehmung gerichtet ist.

Der erfindungsgemäße Austragkopf weist auf sich gegenüberliegenden Seiten zum einen den Aufnahmeschacht für den Auslassstutzen der Tube und zum anderen die Austragöffnung auf. Durch den Aufnahmeschacht wird die bereits genannte Einsteckrichtung der Tube definiert. Diese Einsteckrichtung bezieht sich auf die Positionsverlagerung der Tube gegenüber dem Austragkopf im Zuge der Befestigung der Tube. Die Drehstellung der Tube spielt hierfür keine Rolle, so dass auch bei einer Befestigung der Tube mittels eines Gewindes die Einsteckrichtung definitionsgemäß in Richtung der Gewindeachse verläuft.

Die Auslassöffnung des Austragkopfes ist auf der der Rückseite gegenüberliegenden Stirnseite des Tubenkopfes vorgesehen und vorzugsweise so geartet, dass sie für einen Med iu maustrag in Richtung der Einsteckrichtung geeignet ist.

Die Befestigung des Auslassstutzens der Tube erfolgt im Aufnahmeschacht des Austragkopfes vorzugsweise über eine formschlüssig wirkende Klemmverbindung, bei der an der Innenseite des Aufnahmeschachtes und an der Außenseite des Auslassstutzens der Tube korrespondierende Profilierungen vorgesehen sind. Auch die bereits genannte Gestaltung mit einem Gewinde wird als vorteilhaft angesehen.

Kern des ersten Aspekt der Erfindung ist, dass der Mediumpfad, der die mindestens eine Einlassöffnung mit der Druckkammer und somit auch der Auslassöffnung verbindet, sich zumindest abschnittsweise durch jenen Ringbereich des Innenraums erstreckt, der innenseitig durch den Ringwandungsabschnitt des Aufnahmeschachtes begrenzt wird. Demzufolge verläuft der Mediumpfad so, dass das Medium, welches an der Einlassöffnung in den Austragkopf einströmt, umgelenkt wird und somit phasenweise entgegen der Einsteckrichtung fließt oder in eine Richtung fließt, die zumindest eine Richtungskomponente entgegen der Einsteckrichtung aufweist. Der Ringwandungsabschnitt des Aufnahmeschachtes muss nicht zwingend in Kontakt mit dem Medium gelangen. Stattdessen können außenliegend des Ringwandungsabschnitts auch weitere Wandungen vorgesehen sein, die den Strömungspfad des Mediums begrenzen. Die genannte Bauweise führt zu einem erheblichen Raumgewinn. Da das Medium in den den Aufnahmeschacht umgebenden Ringraum umgelenkt wird, kann es von hier nach außen und dann in Einsteckrichtung weitergefördert werden, um die Druckkammer zu erreichen. Hierdurch wird ein großer Anteil des Innenraums des Außengehäuses für den Mediumpfad nicht benötigt, so dass dieser Raum anderweitig, insbesondere zur Aufnahme maßgeblicher Teile des Auslassventils genutzt werden kann. Dies gestattet es, den Austragkopf in der gewünschten flachen Bauweise auszugestalten und dennoch einen ausreichenden Raum zur Aufnahme des Auslassventils zur Verfügung stehen zu haben.

Der zweite Aspekt der Erfindung, der vorzugsweise gemeinsam mit dem ersten Aspekt der Erfindung realisiert ist, sieht vor, dass die Druckkammer sich zwischen einer Innenseite einer stirnseitigen Wandung des Außengehäuses und einer im Innenraum des Außengehäuses im Wesentlichen parallel hierzu angeordneten Gegenfläche erstreckt und dass der Mediumpfad sich von der Einlassöffnung bezogen auf die Einsteckrichtung des Auslassstutzens in den Aufnahmeausnehmung nach außen erstreckt, so dass das von der Einlassöffnung kommende Medium lediglich in einem äußeren Randbereich in die Druckkammer einströmen kann. Bei dieser Gestaltung ist demnach vorgesehen, dass das Medium nicht axial und ohne wesentliche Richtungsänderung von der Einlassöffnung des Austragkopfes zur Auslassöffnung strömt, sondern von der Einlassöffnung soweit radial nach außen gefördert wird, dass es an der Gegenfläche vorbei von außen in die Druckkammer einströmen kann. Von diesem äußeren Rand der Druckkammer strömt es dann weiter in Richtung des Zentrums der Druckkammer, wo die Auslassöffnung vorgesehen ist. Bezogen auf den ersten Aspekt der Erfindung ist es besonders von Vorteil, wenn der Austragkopf zur Kraftbeaufschlagung des Ventilkörpers in Richtung des Ventilsitzes eine Feder aufweist, wobei diese Feder zumindest teilweise im Ringraum des Innenraums angeordnet ist. Somit wird für diese Feder der Bauraum genutzt, der den Aufnahmeschacht des Austragkopfes umgibt. Da sich somit vergleichsweise lange Federlängen realisieren lassen, ist die Einstellung des Öffnungsverhaltens des Auslassventils so besonders gut und präzise möglich. Dabei ist besonders von Vorteil, wenn die Feder als Schraubenfeder ausgebildet ist und den Aufnahmeschacht zumindest abschnittsweise umgibt. Somit können die Ringwandungen des Aufnahmeschachtes oder korrespondierende Ringwandungen eines nachfolgend noch erläuterten Innengehäuses auch genutzt werden, um eine Lagefixierung der Feder quer zur Einsteckrichtung zu erzielen.

Von besonderem Vorteil ist es weiterhin, wenn innerhalb des Innenraums des Außengehäuses ein Innengehäuse angeordnet ist, wobei sich der Medienpfad zwischen Außenwandungen des Innengehäuses und Innenwandungen des Außengehäuses erstreckt und wobei weiterhin ein Innenraum des Innengehäuses gegenüber dem Mediumpfad flüssigkeitsdicht verschlossen ist.

Dieses Innengehäuse erfüllt mehrere Zwecke. Zum einen kann es in seinen Innenraum Funktionselemente des Auslassventils beherbergen, welche durch eine flüssigkeitsdichte Ausbildung des Innengehäuses gegenüber der Umgebung geschützt sind. Zum anderen kann es mit seiner Außenkontur und im Zusammenspiel mit der Innenseite der Wandungen des Außengehäuses den oder die Medienpfade von der Einlassöffnung zur Druckkammer definieren. Durch eine an die Innenkontur des Außengehäuses angepasste Formgebung kann dabei verhindert werden, dass zu große Totvolumina im Medienpfad entstehen, also Räume, in denen Medium verbleibt und aus denen diesen Medium nach Entleerung der Tube nicht mehr zu entfernen ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Innengehäuse eine Vertiefung aufweist, in die die Ringwandung des Außengehäuses hineinragt. Durch diese Vertiefung wird es möglich, das Innenvolumen des Innengehäuses zu maximieren. Außerdem kann die Vertiefung, in die der Ringwandungsabschnitt des Außengehäuses eingeschoben ist, in oben schon genannter Art und Weise zur Stützung einer Ventilschraubenfeder verwendet werden.

Vorzugsweise bildet das Innengehäuse eine die Druckkammer begrenzende Gegenfläche, an der der Ventilkörper vorgesehen ist. Dabei ist die Gegenfläche zumindest partiell gegenüber einem ortsfest zum Außengehäuse vorgesehenen Basisabschnitt des Innengehäuses beweglich. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Gegenfläche verschieblich am Basisabschnitt des Innengehäuses geführt ist. Bevorzugt ist allerdings, wenn die Gegenfläche aus zwei verschiedenen Materialien unterschiedlicher Verformbarkeit besteht. Hierdurch wird es möglich, die Gegenfläche mit dem Basisabschnitt fest und zu verbinden und dennoch eine Beweglichkeit des Ventilkörpers zu erzielen. Hierzu ist vorzugsweise ein ringförmiger Abschnitt aus einem Material höherer Verformbarkeit zwischen einem außenliegenden Außenring und dem Ventilkörper der Gegenfläche angeordnet, die aus einem Material geringerer Verformbarkeit ausgebildet sind.

Insbesondere in Hinblick auf den zweiten Aspekt der Erfindung wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Mediumpfad zumindest abschnittsweise durch Kanäle gebildet ist, die durch Vertiefungen im Außengehäuse und/oder im Innengehäuse gebildet sind und die vom jeweils anderen Gehäuse umfänglich abgeschlossen sind, wobei diese Kanäle vorzugsweise im Bereich ihrer Einmündung in die Druckkammer eine Vergrößerung ihres freien Querschnitts aufweisen. Die Vergrößerung dieses Querschnitts gestattet es, die Totvolumina gering zu halten und dennoch zu gewährleisten, dass das Medium über den gesamten Umfang oder zumindest über fast den gesamten Umfang (>50%) in die Druckkammer einströmt. Die Bildung von Luftblasen wird hierdurch wirksam verhindert.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Tube mit einem erfindunsgemäßen Austragkopf. Dabei weist die Tube einen Auslassstutzen mit gegenüber einem maximalen Tubendurchmesser verringertem Außendurchmesser auf. Dieser Auslassstutzen ist in Einsteckrichtung eingeschoben im Aufnahmeschacht des Austragkopfes befestigt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, welches anhand der Figuren erläutert wird. Dabei zeigen:

Figur 1 a und 1 b eine erfindungsgemäße Tube mit erfindungsgemäßem Austragkopf,

Figur 2 den Austragkopf in einer vergrößerten

Darstellung in seiner Schließstellung,

Figur 3 den Austragkopf der Figur 2 in seiner

Öffnungsstellung und

Figur 4 eine Explosionsdarstellung des Austragkopfes der Fig. 2 und 3.

Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels Figuren 1 a und 1 b zeigen eine erfindungsgemäße Tube 10 mit einem Tubenkörper 20 und einem erfindungsgemäßen Austragkopf 30. Dabei zeigt Figur 1 a die erfindungsgemäße Tube 10 in einer nicht geschnittenen Darstellung sowie im noch nicht montierten Zustand des Austragkopfes und Figur 1 b die erfindungsgemäße Tube in einem fertigmontierten Zustand in teilgeschnittener Ansicht. Wie anhand von Figur 1 b zu ersehen ist, weist der Austragkopf 30 ein Außengehäuse 40 auf, welches aus einer Innenschale 42 und einer Außenschale 44 zusammengesetzt ist. Diese sind über Rastmittel 43 fest und gegeneinander unbeweglich aneinander gesichert. Die Innenschale 42 definiert einen zentrischen Aufnahmeschacht 32, der von einer Ringwandung 42a der Innenschale 42 umgeben wird. Am Grund des Aufnahmeschachtes 32 ist eine Stirnwandung 42b vorgesehen in der Einlassöffnungen 42c vorgesehen sind, durch die hindurch das Medium in den Austragkopf 30 gelangen kann. Der Aufnahmeschacht 32 dient der Aufnahme des Auslassstutzens 22 des Tubenkörpers 20. Dieser ist hierfür außenseitig mit einer Verdickung 22a vorgesehen, die in eine umlaufende Nut 42d an dem Ringwandungsabschnitt 42a eingreift. Statt einer solchen formschlüssigen Rastverbindung könnte der Auslassstutzen 22 bei einer nicht dargestellten Ausführungsform auch in ein an der Innenseite des Ringwandungsabschnitts 42a vorgesehenes Innengewinde eingreifen.

Die Außenschale 44 weist eine Austrittsöffnung 44a auf, durch die hindurch das Medium aus dem Austragkopf an eine Umgebung abgegeben werden kann. Die Innenschale 42 und die Außenschale 44 definieren gemeinsam einen Innenraum 48 des Außengehäuses 40. Innerhalb dieses Innenraums 48 ist ein Innengehäuse 50 vorgesehen. Dieses weist einen Basisabschnitt 52 sowie ein Gegenflächenabschnitt 54 auf. Gemeinsam verschließen der Basisabschnitt 52 und der Gegenflächenabschnitt 54 einen Innenraum 56 des Innengehäuses 50 flüssigkeitsdicht. In diesen Innenraum 56 gelangt bestimmungsgemäß im Betrieb keinerlei Medium. Der Basisabschnitt 52 weist eine Formgebung auf, die der Unterschale 42 ähnelt. So weist der Basisabschnitt 52 insbesondere Wandungen 52a auf, die eine Vertiefung definieren, in die der Aufnahmeschacht 32 eintaucht. Bei dem Gegenflächenabschnitt 54 handelt es sich um ein Bauteil aus zwei verschiedenen Kunststoffsorten. Ein außenseitiger Ringabschnitt 54a sowie ein zentrischer Abschnitt 54c sind aus einem schwer verformbaren Kunststoff gefertigt, während ein dazwischenliegender ringförmiger Bereich 54b aus einem leicht verformbaren Kunststoff gefertigt ist, so dass der zentrische Bereich 54c gegenüber dem Randbereich 54a in und entgegen der Hauptrichtung 2 verlagerbar ist. Innerhalb des Innenraums 56 des Innengehäuses 50 ist eine Schraubenfeder 58 vorgesehen, die durch die Vertiefung 52a gestützt an einer Bodenfläche des Basisabschnitts 52 und am zentrischen Abschnitt 54c des Gegenflächenabschnitts 54 anliegt und diesen samt eines daran angeformten Ventilkörpers 54d in Richtung der Auslassöffnung 44a und gegen eine dort vorgesehene innenseitige Ventilfläche 44b drückt.

Anhand der Figuren 2 und 3 soll die Funktionsweise des Austragkopfes beschrieben werden. Figur 2 zeigt den Austragkopf in einer vergrößerten Darstellung in seiner Schließstellung. Damit Medium vom Aufnahmeschacht 32 bis zur Auslassöffnung 44a gelangen kann, ist ein Medienpfad 60, 62, 64, 66, 68 vorgesehen, der sich von dem Aufnahmeschacht zugeordneten Einlassöffnungen 42c bis in die an die Austragöffnung 44a angrenzende Druckkammer 70 erstreckt. Ausgehend von einem umlaufenden Ringbereich 60 erstrecken sich der Medienpfad zunächst zwischen der Vertiefung 52a im Basisabschnitt 52 einerseits und der Stirnwandung 42b und der Ringwandung 42a der Innenschale 42 andererseits in einen Ringbereich 49 des Innenraums 48 des Außengehäuses 40. Diese Kanalabschnitte 62 verlaufen bis zu einem Grund der Innenschale 42 und dort durch Abschnitte 64 radial nach außen bis zur zylindrischen Außenwandung der Innenschale 42. Der Medienpfad verläuft dann in axial ausgerichteten Abschnitten 66 weiter in Richtung der Druckkammer 70. Ein Endabschnitt 68 des Mediumpfades ist trichterförmig in insbesondere aus Figur 4 ersichtlicher Weise geformt, so dass das Medium nahezu über den vollständigen Umfang der Druckkammer 70 von außen in diese einströmen kann.

Wenn nun durch Kraftbeaufschlagung des Tubenkörpers 20 das darin enthaltene Medium unter Druck gesetzt wird, so pflanzt sich dieser Druck durch den Mediumpfad und seine Abschnitte 60, 62, 64, 66, 68 bis in die Druckkammer 70 fort. Dort führt bei geschlossenem Auslassventil dieser Druck zu einer partiellen Verformung des Gegenflächenabschnitts 54 und daher zu einer Beabstandung des Ventilkörpers 54d vom Ventilsitz 44b. Hierdurch wird die Auslassöffnung 44a freigegeben und das unter Druck gesetzte Medium kann in Hauptrichtung 2 entweichen.

Durch die Medienzufuhr in die Druckkammer 70 von außen ist gewährleistet, dass zuverlässig jegliche Luft aus der Druckkammer 70 durch die Austragöffnung 44a hindurch ausgetragen wird. Es ist zu Beginn eines Austragvorgangs somit nicht zu befürchten, dass Lufttaschen in der Druckkammer 70 verbleiben, welche im Zuge der Druckbeaufschlagung komprimiert werden und sich schlagartig und unerwartet wieder ausdehnen, sobald das Auslassventil öffnet. Durch die Anordnung des Medienpfades im genannten Ringraum 49 ist darüber hinaus ermöglicht, dass das Innengehäuse 50 einen Großteil des Innenraums 48 des Außengehäuses 40 einnehmen kann. Somit ist insbesondere genug Raum vorhanden, um hier die Feder 58 anzuordnen.