DE19736999A1 - Austragvorrichtung für Medien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für Medien mit mindestens einer Austragöffnung für das Medium.

Derartige Austragvorrichtungen sind für verschiedene Anwen­ dungen in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Zum Dosieren, Fördern oder Spenden können gasförmige, flüssige, cremige, gelartige, pulverförmige und/oder feste Medien ausgetragen werden. Ggf. kann zusätzlich eine Zerstäubung vorgenommen werden. Allgemein bekannte Anwendungen solcher Austragvorrichtungen liegen beispielsweise im kosmetischen oder pharmazeutischen Bereich, sind jedoch auch auf anderen Gebieten der Technik weit verbreitet.

Bisher bekannte Austragvorrichtungen der genannten Art können jedoch häufig die gestellten Anforderungen hinsichtlich mechanischer, chemischer und thermischer Beständigkeit nicht erfüllen. Dies liegt einerseits in der Natur der zu ihrer Herstellung verwendeten Kunststoffe, andererseits jedoch auch in der speziellen Verwendung dieser Materialien bei solchen Austragvorrichtungen. So müssen beispielsweise bestimmte Bauteile der Austragvorrichtung, die meist eine Dicht- und/oder Ventilfunktion übernehmen, unter Vorspannung eingebaut werden, damit sie die gewünschte Funktion ausüben können. In solchen Fällen muß die durch die Vorspannung hervorgerufene erwünschte Rückstellkraft über die gesamte Lebensdauer der Austragvorrichtung erhalten bleiben. Eine mangelnde Bestän­ digkeit des Kunststoffmaterials gegen mechanische chemische und insbesondere gegen Temperatureinflüsse führt jedoch zu unerwünschten Relaxationseffekten, d. h. die notwendige Vorspannung wird im Laufe der Zeit abgebaut. Einen negativen Einfluß auf üblicherweise verwendete Kunststoffmaterialien hat hier eine Temperaturerhöhung über einen längeren Zeit­ raum, wie beispielsweise eine Lagerung der Austragvorrichtung bei Temperaturen über 30°C bis 50°C über mehrere Wochen hinweg.

Die Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Austrag­ vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die beschriebenen Nachteile vermieden werden. Dabei soll mit vergleichsweise einfachen Mitteln eine erhöhte Beständigkeit, insbesondere eine erhöhte Temperatur­ beständigkeit wichtiger Bauteile der Austragvorrichtung und damit der Austragvorrichtung als Ganzes erreicht werden. Die Notwendigkeit, bewährte bisher bekannte Kunststoffmaterialen für derartige Bauteile durch neue Materialien zu ersetzen, soll dabei, wenn möglich, umgangen werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Austragvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Austragvorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 15 dargestellt. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.

Die erfindungsgemäße Austragvorrichtung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie mindestens ein aus Kunststoff gefertigtes Bauteil aufweist, das durch Bestrahlung behandelt ist. Die Bestrahlungsbehandlung findet dabei üblicherweise nach der Herstellung des Bauteils statt. Dabei wird so vorgegangen, daß das entsprechende Bauteil hergestellt und in größerer Stückzahl der Bestrahlungsbehandlung unterworfen wird. Anschließend werden die so (nach)behandelten Bauteile zusam­ men mit den anderen Bauteilen zu der erfindungsgemäßen Austragvorrichtung montiert. Eine Bestrahlung der fertig­ montierten Austragvorrichtung unter Einbau eines vorher nicht bestrahlten Bauteils soll jedoch nach der Erfindung nicht ausgeschlossen sein.

Bei der Erfindung findet die Bestrahlung vorzugsweise mit Hilfe von β-Strahlen und/oder γ-Strahlen statt, wobei eine Bestrahlung mit γ-Strahlen bevorzugt ist. Bei β-Strahlen handelt es sich bekanntermaßen um Elektronenstrahlen (Katho­ denstrahlen), die als beschleunigte Partikel aus entsprechen­ den Hochspannungskathoden austreten. Sie werden auch von natürlichen und künstlichen radioaktiven Strahlern emittiert. Energie, Leistung und Bestrahlungsfeld sind auf an sich bekannte Weise variierbar. Bei γ-Strahlen handelt es sich um hochenergetische elektromagnetische Strahlung mit kleiner Wellenlänge, die entweder durch Röntgenröhren oder durch geeignete Radionuklide erzeugt werden. Auch hier kann auf die bekannten Apparaturen des Standes der Technik verwiesen werden.

Ein Einsatz von γ-Strahlen bei der Erfindung ist u. a. bevor­ zugt, da üblicherweise größere Produktmengen, in diesem Fall die entsprechenden Bauteile der Austragvorrichtung, bestrahlt werden können als mit β-Strahlen. Die γ-Strahlen haben eine größere Reichweite und damit eine größere Eindringtiefe als β-Strahlen. Erfindungsgemäß ist jedoch nicht nur auch ein Einsatz der β- oder γ-Strahlen, sondern auch eine Kombination von β- und γ-Strahlen möglich. Die (Energie-)Dosis der Bestrahlung beträgt in der üblichen verwendeten Einheit Gray (1 Gy = 1 J/kg) üblicherweise bis zu 300 kGy und liegt vorzugsweise zwischen 25 kGy und 150 kGy. Bevorzugte Dosen liegen zwischen 75 kGy und 150 kGy, wobei wiederum ein Bereich zwischen 100 kGy und 125 kGy bevorzugt ist. Üblicher­ weise rufen Dosen unterhalb 25 kGy keine nennenswerten Effekte hervor und Dosen oberhalb 100 kGy oder 125 kGy erhöhen die erwünschten Effekte nicht mehr wesentlich.

Bei dem aus Kunststoff gefertigten Bauteil in der Austragvor­ richtung, das durch Bestrahlung behandelt ist, handelt es sich vorzugsweise um ein solches, das im eingebauten Zustand unter einer Vorspannung, d. h. Druck- oder Zugspannung, steht. Auf diese Weise zeigt dieses Bauteil eine bestimmte, durch die Konstruktion weitgehend einstellbare Rückstellkraft, die für seine Funktion in der Austragvorrichtung kennzeichnend ist. Insbesondere besitzen derartige Bauteile eine Dicht- und/oder eine Ventilfunktion innerhalb der Austragvorrich­ tung. Bevorzugt handelt es sich bei einem solchen Bauteil um eine Dichtung, die insbesondere nach Art einer Manschette ausgebildet sein kann. Eine derartige Dichtmanschette kann bei Ausführungen der Austragvorrichtung mit einer Schubkol­ benpumpe, wie sie im folgenden noch beschrieben wird, eine solche Dichtfunktion in mehrerer Hinsicht erfüllen. So begrenzt sie nicht nur die eigentliche Dosierkammer, sondern dichtet diese auch gegenüber der Austragöffnung bzw. gegen­ über einem zur Austragöffnung führenden Kanal ab. Weiter kann sie ggf. abdichten gegenüber einem zum Druckausgleich vorge­ sehenen weiteren Kanal, durch den beispielsweise nach dem Austragvorgang Luft zum Druckausgleich einströmen kann. Bei derartigen Bauteilen ist eine zuverlässige Dichtfunktion über die gesamte Lebensdauer der Austragvorrichtung von entschei­ dender Bedeutung, so daß hier die erfindungsgemäßen Vorteile voll zum Tragen kommen.

In Weiterbildung besitzt ein übliches Bauteil der Austragvor­ richtung Abmessungen, die zumindest in einer Dimension, beispielsweise der Dicke, nicht mehr als 10 mm betragen. Insbesondere beträgt die Dicke eines solchen Bauteils, wie beispielweise einer Dichtmanschette, weniger als 5 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm. Auf diese Weise lassen sich sowohl mit β-Strahlung als auch mit γ-Strahlung eine ausrei­ chende Bestrahlung erreichen.

Das durch Bestrahlung behandelte Bauteil in der Austragvor­ richtung kann grundsätzlich aus einem Duroplasten hergestellt sein. Vorzugsweise ist es jedoch aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt, der auf vergleichsweise einfache Art verarbeitet, d. h. beispielsweise extrudiert, oder spritz­ gegossen werden kann. Bekannte Thermoplasten sind beispiels­ weise Polyethylen, Polypropylen, die Polyester und Polyvinyl­ chlorid. Ggf. können auch entsprechende Copolymerisate zur Herstellung der Bauteile ausgewählt werden. Sofern eine Erhöhung der Temperaturbeständigkeit des Kunststoffs durch Bestrahlung nicht möglich ist, kann dies ggf. durch geeignete Zusätze zum Kunststoff vor der Fertigung des Bauteils er­ reicht werden. Hier ist beispielsweise ein Einsatz von polyfunktionellen ungesättigten Verbindungen oder auch von anorganischen, metallischen oder organometallischen Verbin­ dungen möglich und denkbar.

Bevorzugte Kunststoffe sind bei der Erfindung die Poly­ ethylene und Ethylen-Copolymere, wobei insbesondere Poly­ ethylene niedriger und mittlerer Dichte bevorzugt sind.

Die Austragvorrichtungen nach der Erfindung können für alle eingangs erwähnten Medien dienen, also beispielsweise für flüssige Medien auch in der Form von Lösungen, für Suspensio­ nen, Gele und Pulver. Sie sind auch für den Austrag sogenann­ ter Lotionen geeignet, bei denen es sich um eine besondere Zubereitungsform unter anderem für Kosmetika und Dermatika handelt. Solche Lotionen sind im allgemeinen wäßrige oder wäßrig-alkoholische Lösungen oder Emulsionen. Es sind aller­ dings, wie bereits erwähnt, grundsätzlich alle möglichen, auch technischen Anwendungsbereiche für die Austragvorrich­ tungen denkbar, wobei allerdings der Bereich der Kosmetika und Pharmazeutika besonders hervorgehoben werden soll. Dementsprechend kann es sich bei den beanspruchten Austrag­ vorrichtungen um beliebige Dosier-, Förder- und Spendegeräte handeln, wie sie gerade zum Austrag von kosmetischen und pharmazeutischen Produkten üblicherweise Verwendung finden.

Die erfindungsgemäße Austragvorrichtung umfaßt vorzugsweise eine Pumpe zum Austrag des Mediums, insbesondere eine Hub- bzw. Schubkolbenpumpe. Die Verwendung derartiger Pumpen für die von der Erfindung betroffenen Austragvorrichtungen ist bekannt. Dementsprechend kann es sich bei dem strahlenbehan­ delten Kunststoff-Bauteil um ein solches mit Dicht- und/oder Ventilfunktion innerhalb einer Pumpe handeln, insbesondere um eine Dichtung oder Dichtmanschette, die beispielsweise die Pumpkammer der Kolbenpumpe gegenüber der Austragöffnung abdichtet. Dies wird im folgenden unter Bezug auf die Zeich­ nung anhand einer speziellen Ausführungsform, die nicht einschränkend zu verstehen ist, beschrieben.

In Weiterbildung besitzt die Austragvorrichtung nach der Erfindung einen Austragkopf, insbesondere einen sogenannten Dosierkopf, an dem die Austragöffnung angeordnet ist. Bei dem Austragkopf kann es sich beispielsweise auch um einen soge­ nannten Sprühkopf handeln, der das auszutragende Medium beim Austrag mehr oder weniger fein zerstäubt.

Weiter ist es von Vorteil, wenn bei der erfindungsgemäßen Austragvorrichtung zwei gegeneinander bewegbare Einheiten vorgesehen sind. Diese beiden Einheiten können beispielsweise über eine Steck- und/oder Rastverbindung miteinander verbun­ den sein und das wesentliche Funktionsteil der Austragvor­ richtung bilden. Die beiden Einheiten können dabei manuell gegeneinander bewegt werden, insbesondere unter gegenseitiger axialer Verschiebung. Bei solchen Ausführungsformen mit zwei Einheiten ist vorzugsweise eine erste Einheit von dem Aus­ tragkopf, d. h. beispielsweise Sprühkopf oder Kopf zum Austra­ gen einer pastösen Masse, und eine zweite Einheit von der Pumpe gebildet. Die Pumpe wird dann üblicherweise einem Medienspeicher zugeordnet oder an einem solchen Medienspei­ cher angeordnet sein.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen mit zwei Einheiten handelt es sich beispielsweise um von Hand betätigbare Dosierer oder Spender, wie sie auf dem Gebiet der Kosmetika als Spender für Parfum, Rasierschaum, Seife, Zahnpasta usw. und auf dem Gebiet der Pharmazeutika als Medikamentenspray, z. B. Nasenspray, bekannt sind.

Übliche Bauteile einer Pumpe, insbesondere der erwähnten Hub- oder Schubkolbenpumpe sind beispielsweise neben dem Kolben selbst, einschließlich eines ggf. vorhandenen Zwischenkol­ bens, Kolbenzylinder, Dichtmanschette und Dichtgehäuse. Dabei ist üblicherweise die Dichtmanschette nach der Fertigung aus Kunststoff durch Bestrahlung (nach-)behandelt. Ein vorhande­ ner Sprühkopf, beispielsweise für ein Nasenspray, ist übli­ cherweise aus Düse, Adapter und ggf. einer nachträglich aufgebrachten Schutzkappe aufgebaut.

Bei der erfindungsgemäßen Austragvorrichtung ist vorzugsweise eine sogenannte Medienführung vorhanden, die die Weiterlei­ tung bzw. Führung des Mediums vom Speicher über die ggf. vorhandene Pumpe zur Austragöffnung gewährleistet. Diese Medienführung umfaßt mindestens einen in die Austragöffnung mündenden Austragkanal. In entsprechender Weise kann insbe­ sondere auch eine sogenannte Fluidführung vorgesehen sein, die nach dem Austrag des Mediums zum Druckausgleich durch ein Fluid dient. Dementsprechend umfaßt die Fluidführung minde­ stens einen Kanal für den Druckausgleich. Grundsätzlich können Teile der beiden vorhandenen Kanäle gleichzeitig zur Führung des Mediums und zur Führung des Fluids genutzt werden.

Die erfindungsgemäße Austragvorrichtung besitzt aufgrund der Tatsache, daß mindestens ein vorgefertigtes Kunststoff- Bauteil einer Strahlenbehandlung unterworfen ist, eine erhöhte Beständigkeit gegen thermische Einflüsse, insbesonde­ re gegen erhöhte Temperatur, und ggf. auch gegen mechanische und chemische Einflüsse. Dieser Effekt kann mit einer Struk­ turverbesserung des Kunststoffs erklärt werden, wobei eine Vernetzung des Kunststoffmaterials eine Rolle spielen wird. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, daß beim Einsatz von Bauteilen, die unter Vorspannung stehen, ein hohes Rückstellvermögen (Rückstellkraft) angestrebt wird. Dies erfordert jedoch grundsätzlich den Einsatz von Kunststoffen mit geringer Dichte. Ein gutes Relaxationsverhalten wird jedoch andererseits bei Kunststoffen mit nach Bestrahlung erhaltener hoher Dichte erwartet. Dementsprechend scheint die Erfindung mit einer Optimierung eigentlich gegenläufiger Effekte im Zusammenhang zu stehen.

Als weiterer Vorteil ist zu erwähnen, daß bei der Erfindung die Abmessungen des Bauteils durch die Strahlenbehandlung nicht beeinflußt werden, so daß der anschließende Einbau dieses Bauteils ohne jede Probleme vonstatten geht und keinerlei Anpassung der übrigen Bauteile an das bestrahlte Bauteil vorgenommen werden muß.

Weiterhin umfaßt die Erfindung ein Kunststoff-Bauteil für eine Austragvorrichtung für Medien, das nach seiner Herstel­ lung strahlenbehandelt ist. Dieses Bauteil ist in Anspruch 16 dargestellt. Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus An­ spruch 17 mit entsprechender Rückbeziehung auf die Ansprüche 2 bis 10. Schließlich umfaßt die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer Austragvorrichtung für Medien mit mindestens einer Austragöffnung, bei dem gemäß Anspruch 18 ein vorgefertigtes Kunststoff-Bauteil durch Bestrahlung (nach-)behandelt wird. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus Anspruch 19. Auch der Wortlaut der Ansprüche 16 bis 19 wird unter Einschluß der Rückbezie­ hungen hiermit zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.

Die beschriebenen Merkmale und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzug­ ten Ausführungsformen in Verbindung mit den Ansprüchen und den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Aus­ tragvorrichtung mit Pumpe und Austragkopf,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht der Pumpe der in Fig. 1 dargestellten Austragvorrichtung mit bestrahltem Kunststoff-Bauteil in Form einer Dichtmanschette und

Fig. 3 Versuchsergebnisse über die Strahlungsbehandlung einer Dichtmanschette.

Die Austragvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist bezüglich Konstruk­ tion und Funktion grundsätzlich bekannt. Ihre Darstellung soll anhand eines bestimmten Beispiels zeigen, wie die Erfindung bei einer Vielzahl verschiedener Austragvorrichtun­ gen analog verwendet werden kann. Dementsprechend sind die in Fig. 1 dargestellte Austragvorrichtung und die in Fig. 2 dargestellte Pumpe nur beispielhaft zu verstehen.

Die Austragvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 weist zwei Einheiten 2, 3 auf, welche manuell in axialer Richtung gegeneinander bewegbar sind. Dabei besteht die erste Einheit 2 im wesentli­ chen aus einem Austragkopf 4 und die zweite Einheit 3 im wesentlichen aus einer Pumpe 5, die mittels eines Gehäuses 6, eines entsprechenden Gehäuseteils, einer Fassung o. dgl. in einen in Fig. 1 nicht näher dargestellten Speicher 7 für das Medium eingesetzt ist. Dabei kann die im vorliegenden Fall als Schubkolbenpumpe ausgebildete Pumpe 5 das Medium über ein Steigrohr 8 ansaugen und bei Betätigung über den Austragkopf 4 austragen. Zwischen Pumpe 5 und oberem Rand des Speichers 7 ist in Fig. 1 noch eine zur Abdichtung dienende Ringdichtung 9 eingezeichnet.

Der Austragkopf 4 ist im Fall der Fig. 1 als Sprühkopf ausgebildet und weist als wesentliches Bauteil ein eine Düse tragendes Adapterteil 10 bzw. ein integriertes Düsenkolben­ teil für die gewünschte Anwendung auf im vorliegenden Fall für ein Nasenspray. Der Adapter 10 enthält auch die zur Führung des Mediums dienenden Leitungen oder Kanäle, von denen in Fig. 1 im wesentlichen nur der in eine Austragöff­ nung 11 mündende Austragkanal 12 dargestellt ist. Am Ende des Austragkanals 12 können zusätzlich Drallkanäle zur Gewährleis­ tung eines Austrags in Kegelform vorgesehen sein. Die Austragöffnung 11 ist vor oder nach der Betätigung durch geeignete Dicht- oder Schließmittel, die vorzugsweise dem Austragkanal zugeordnet sind, ggf. in üblicher Weise ver­ schlossen.

Weiter umfaßt der Austragkopf 4 gemäß Fig. 1 eine Schutzkappe 13, die im Nichtgebrauchszustand oder zumindest vor der erstmaligen Benutzung über den Adapter 10 gestülpt und dort beispielsweise mit Hilfe geeigneter Stütz- oder Klemmelemen­ te 14, 15 lagefest gehalten ist.

Die Austragvorrichtung 1 ist in üblicher Weise aus Kunststoff gefertigt, wobei für einzelne Bauteile unterschiedliche Kunststoffmaterialien eingesetzt sind bzw. eingesetzt werden können. Beispielsweise bestehen Speicher 7 und Steigrohr 8 aus PE, PP oder PE-PP-Copolymerisaten. Für das Gehäuse 6 kommt als Material ebenfalls Polypropylen zum Einsatz. In diesem Zusammenhang kann auf den bekannten Stand der Technik verwiesen werden.

In Fig. 2 ist die in Fig. 1 dargestellte Pumpe 5 in ver­ größerter Teilschnittansicht dargestellt. Konstruktion und Funktion einer derartigen Schubkolbenpumpe sind ebenfalls grundsätzlich bekannt, so daß sich eine ausführliche Be­ schreibung erübrigt.

Als wesentliche Bauteile der Pumpe 5 sind in Fig. 2 ein (Dicht)Gehäuse 21 mit innenliegendem Kolben 22 und Zwischen­ kolben 23 gezeigt. Weiter ist eine Feder 26, die dem unteren Ende der Pumpe 5 zugeordnete Kugel 27 und das im wesentlichen zylinderförmige untere Stück 25 der Pumpe 5 bezeichnet.

Besonders hervorzuheben ist in Fig. 2 die dort dargestellte (Dicht)Manschette 24, die als Kunststoff-Bauteil strahlenbe­ handelt ist und somit der Austragvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 die beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften verleiht. Diese Dichtmanschette 24 ist vorzugsweise aus LDPE, d. h. Polyethy­ len niedriger Dichte, gefertigt, beispielsweise aus Lupolen® der Fa. BASF. Diese Dichtmanschette 24 ist nach ihrer Ferti­ gung in der beschriebenen Weise einer Strahlenbehandlung unterworfen und anschließend mit den übrigen Komponenten zu der Austragvorrichtung 1 zusammengebaut. Die Manschette 24 begrenzt nicht nur die Pumpenkammer und dichtet diese gegen­ über der Austragöffnung ab, sondern verschließt auch die in der Pumpe 5 vorgesehenen üblichen Spalte, mit deren Hilfe durch das Einströmen von Luft der erforderliche Druckaus­ gleich nach dem Austrag stattfindet. Im dargestellten Fall besitzt die Dichtmanschette 24 in ihrem oberen (Hals)Bereich eine Dicke von ca. 5/10 mm, im unteren Bereich von ca. 5/10 mm bis 8/10 mm. Bei Verwendung einer strahlenbehandelten Dicht­ manschette 24, vorzugsweise aus LDPE, zeigen sich die erfin­ dungsgemäß zu erreichenden Vorteile in besonderer Weise.

Bei Betätigung der in Fig. 1 dargestellten Austragvorrichtung 1 durch manuelle Bewegung der Einheiten 2, 3 gegeneinander wird das in der nicht näher bezeichneten Pumpkammer vorhande­ ne Medium mit Hilfe von Zwischenkolben 23, Manschette 24 und Kolben 22 in den Austragkanal 12 gepreßt und nach Öffnen der ggf. vorhandenen Sperr- oder Schließmittel durch die Aus­ tragöffnung, ggf. unter Zerstäubung, ausgetragen. Dabei wird die unter elastischer Vorspannung stehende Manschette 24 in bekannter Weise nach außen aufgeweitet und gibt so den Weg für das Medium aus der Pumpenkammer stoßartig frei. Wenn der Betätigungsdruck aufgegeben wird, beispielsweise von den auf die entsprechenden Anlageflächen aufgelegten Fingern, kehrt die erste Einheit 2 in ihre Ausgangslage zurück, wofür in der Pumpe 5 die als Druckfeder ausgebildete Feder 26 verantwort­ lich ist. Dadurch wird über das Steigrohr 8 unter Abheben der Kugel 27 Medium aus dem Speicher 7 in die Pumpkammer nachge­ saugt. Der dabei entstehende Unterdruck wird durch das Nachsaugen von Luft von außen ausgeglichen, beispielsweise über zwischen oder innerhalb der Bauteile 21 und 25 vorhande­ ne Spalte, die durch die Manschette 24 verschließbar sind.

Fig. 3 zeigt die Ergebnisse von Untersuchungen zur Strahlen­ behandlung von Dichtmanschetten, wie der Dichtmanschette 24 gemäß Fig. 2. Die Manschetten sind dabei aus LDPE, nämlich dem Produkt Lupolen 1810H der Fa. BASF gefertigt. Die Eigen­ schaften dieses Materials sind bekannt.

Es wurde das Relaxationsverhalten der Rückstellkraft, d. h. der mögliche Abbau der Vorspannung bei solchen Dichtmanschet­ ten untersucht. Dazu wurden die Dichtmanschetten in üblicher Weise in eine gemäß Fig. 2 dargestellte Pumpe 5 und in eine Austragvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 eingebaut. Dabei wurde die Dichtmanschette vor ihrem Einbau entweder keiner Strahlenbe­ handlung oder Strahlenbehandlungen mit unterschiedlichen Dosen unterworfen und anschließend das Dosiervolumen entspre­ chender Austragvorrichtungen getestet. Bei einem Abbau der Manschettenvorspannung tritt der Effekt auf, daß die Man­ schette beim Ansaugvorgang kollabiert, d. h. vom Zylinder abhebt. Dadurch wird die Dosier- bzw. Pumpenkammer nicht vollständig mit Medium gefüllt, was zu unerwünschten Schwan­ kungen im Dosiervolumen führt.

Um den Einfluß der Strahlenbehandlung auf das Relaxationsver­ halten gegenüber erhöhten Temperaturen festzustellen, wurden sowohl die nichtstrahlenbehandelten als auch die mit unter­ schiedlichen Dosen strahlenbehandelten Manschetten über mehrere Wochen sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 50°C gelagert und anschließend das Dosiervolumen getestet.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wurden insgesamt fünfzehn Tests durchgeführt, wobei jeweils drei Tests zu einer Strahlendosis gehören. Bestrahlungen wurden mit Hilfe von γ-Strahlung in einer üblichen γ-Bestrahlungsapparatur durchgeführt.

Die einzelnen Tests weisen die folgenden Parameter auf:

Test Nr. Dosis (in kGy) Lagerungsdauer Lagerungstemperatur γ-Strahlung

Die Testergebnisse gemäß Fig. 3 zeigen, daß das Dosiervolumen der Austragvorrichtung bei unbestrahlter Manschette mit steigender Lagerungstemperatur sehr stark abnimmt und die Streuung des Dosiervolumens deutlich zunimmt. Weiter wird aus Fig. 3 der positive Einfluß der Nachbehandlung der Manschette durch Bestrahlung deutlich. Mit zunehmender Strahlendosis bleibt auch nach vierwöchiger Lagerung bei erhöhter Tempera­ tur das Dosiervolumen weitgehend konstant und die Streuung des Dosiervolumens nimmt noch ab. Fig. 3 gibt auch einen Anhaltspunkt für die bei der Erfindung beanspruchten Bereiche für die Strahlendosis.

Weiter zeigt Fig. 3, daß die Nachbehandlung eines Kunststoff- Bauteils in Form einer Dichtmanschette durch Bestrahlung ein sehr gutes, einfaches Mittel ist, die Temperaturbeständigkeit der Austragvorrichtung bzw. der in der Austragvorrichtung vorhandenen Pumpe zu erhöhen. Das Kunststoffmaterial wird lediglich in seinen Eigenschaften verändert, nicht jedoch in seinen geometrischen Abmessungen, so daß eine übliche Kon­ struktion der Austragvorrichtung ohne weitere Änderungen verwendet werden kann.

Claims (19)

1. Austragvorrichtung für Medien mit mindestens einer Austragöffnung für das Medium, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtung (1) mindestens ein aus Kunststoff gefertigtes Bauteil (24) aufweist, das durch Bestrahlung behandelt ist.

2. Austragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Bestrahlung mit β-Strahlen und/oder γ-Strahlen, vorzugsweise eine Bestrahlung mit γ-Strah­ len, vorgesehen ist.

3. Austragvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung mit einer Dosis bis zu 300 kGy, vorzugsweise mit einer Dosis zwischen 25 kGy und 150 kGy vorgesehen ist.

4. Austragvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dosis zwischen 75 kGy und 150 kGy, vorzugs­ weise zwischen 100 kGy und 125 kGy beträgt.

5. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (24) im in die Austragvorrichtung (1) eingebauten Zustand unter einer Spannung bzw. Vorspannung steht.

6. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (24) in der Austragvorrichtung (1) eine Dicht- und/oder Ventilfunk­ tion besitzt.

7. Austragvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß es sich bei dem Bauteil um eine übliche in Austragvorrichtungen verwendete Dichtung handelt, wobei diese Dichtung vorzugsweise nach Art einer Dichtman­ schette (24) ausgebildet ist.

8. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Abmes­ sung des Bauteils, insbesondere seine Dicke < 10 mm, vorzugsweise < 5 mm, vorzugsweise < 1 mm, ist.

9. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt ist.

10. Austragvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Bauteil aus Polyethylen oder einem Ethylen- Copolymer, vorzugsweise aus einem Polyethylen mittlerer oder niedriger Dichte gefertigt ist.

11. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtung eine Pumpe (5), insbesondere eine Schub- bzw. Hubkolben­ pumpe, aufweist.

12. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtung einen die Austragöffnung (11) aufweisenden Austragkopf (4), insbesondere einen sogenannten Dosierkopf, besitzt.

13. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtung zwei gegeneinander bewegbare Einheiten (2, 3) aufweist, wobei insbesondere eine erste Einheit (2) von einem Austragkopf (4) und eine zweite Einheit (3) von einer einem Medienspeicher (7) zugeordneten, vorzugsweise an diesem angeordneten Pumpe (5) gebildet ist.

14. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtung eine sogenannte Medienführung mit mindestens einem in die Austragöffnung (11) mündenden Austragkanal (12) aufweist.

15. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtung eine zum Druckausgleich durch ein Fluid dienende Fluid­ führung mit mindestens einem Fluidkanal aufweist.

16. Bauteil aus Kunststoff für eine Austragvorrichtung für Medien, dadurch gekennzeichnet, daß es nach seiner Herstellung durch Bestrahlung behandelt ist.

17. Bauteil nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch minde­ stens ein Merkmal eines kennzeichnenden Teils mindestens eines der Ansprüche 2 bis 10.

18. Verfahren zur Herstellung einer Austragvorrichtung für Medien mit mindestens einer Austragöffnung für das Medium, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein aus Kunststoff gefertigtes Bauteil dieser Austragvorrichtung nach seiner Herstellung durch Bestrahlung behandelt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Bestrahlung oder ein Bauteil mit mindestens einem Merkmal des kennzeichnenden Teils nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4 bzw. 5 bis 10.