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Die
Erfindung betrifft eine Spendervorrichtung für die Aufnahme
und Ausgabe von pastösen Produkten.
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Eine
solche Spendervorrichtung kann auch als Spendersystem bezeichnet
werden. Derartige Spendervorrichtungen bzw. Spendersysteme können beispielsweise
für die Aufnahme und Ausgabe von Seifen, Cremes und dergleichen
verwendet werden. Sie können auch als Cremespender bezeichnet
werden. Derartige Spendervorrichtungen können aber auch
zur Ausgabe von flüssigen Produkten, wie etwa desinfizierenden
Flüssigkeiten, verwendet werden.
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Bekannte
Spendervorrichtungen der genannten Art weisen häufig einen
Behälter für die Aufnahme eines pastösen
Produktes auf, sowie einen an dem Boden des Behälters abgewandten
Ende des Behälters angeordneten Spenderkopf, der an dem Behälter
gehalten wird. Dieser Spenderkopf weist dabei ein Kopfstück
auf, sowie einen Spenderkolben, der beispielsweise auch als Pumpkolben
bezeichnet werden kann. Sowohl das Kopfstück als auch der Spenderkolben
ist dabei relativ verschieblich gegenüber dem Behälter
angeordnet. Ferner ist der angesprochene Spenderkolben relativverschieblich
gegenüber dem Kopfstück angeordnet. Im Spenderkopf wird – in
der Regel in dem Behälter zugewandten Endbereich – eine
Förderkammer ausgebildet. Diese Förderkammer kann
dabei über ein Ventil bzw. eine Ventilscheibe vom Behälterinneren
getrennt sein, wobei dieses Ventil öffnet, wenn der Druck
im Behälterinneren den Druck in der Förderkammer übersteigt oder
um einen vorbestimmten Mindestbetrag übersteigt. Der Spenderkolben
ist bei derartigen Vorrichtungen in der Regel als Hohlkolben ausgebildet
und im Spenderkopf längsverschieblich. Der Spenderkopf
weist bei solchen Vorrichtungen in der Regel einen Ausgabekanal
auf. Zusammenwirkend bilden der Spenderkopf und der Spenderkolben
dabei häufig ein Schieberventil. Dieses ist häufig
so ausgebildet, dass der Spenderkolben an seinem dem Boden des Behälters
abgewandten Ende stirnseitig verschlossen ist, und an einem an dieses
stirnseitige Ende angrenzenden Abschnitt radiale Austrittsöffnungen
aufweist. Der Ausgabekanal des Kopfstücks mündet
dabei in radialer Richtung in den Verschiebebereich des Spenderkolbens.
Der Spenderkolben ist derart gegenüber dem Kopfstück
relativverschieblich, dass er so in Richtung des Behälterbodens
bewirkt werden kann, dass seine dem Behälterboden abgewandte
Stirnseite eine Fluidverbindung zwischen dem Kolbeninneren und dem
Ausgabekanal des Kopfstücks unterbricht. Bei entsprechender
Relativverschiebung des Spenderkolbens gegenüber dem Kopfstück
in Richtung der dem Behälterboden abgewandten Richtung – oder
in anderen Worten bei einer Bewegung des Spenderkolbens nach oben
(gegenüber dem Kopfstück) – kann der
Spenderkolben Stellungen annehmen, in denen die radialen Austrittsöffnungen
des Spenderkopfs mit dem Ausgabekanal kommunizieren, so dass eine
Fluidverbindung zwischen dem Ausgabekanal und dem Inneren des Spenderkolbens
gegeben ist.
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Eine
im Wesentlichen entsprechend der vorstehenden Schilderung ausgebildete
Spendervorrichtung ist aus der
EP 1 399 370 B1 bekannt. Bei derartigen Gestaltungen
sind am Schieberventil häufig zwei Dichtungen beteiligt,
wobei anzumerken ist, dass in der vorgenannten europäischen
Patentschrift die Dichtthematik – insbesondere in den Figuren – nicht
besonders hervorgehoben wird. Die erste der beiden angesprochenen
Dichtungen ist häufig eine Lippendichtung, die sich in
der Mitte des Dosier- bzw. Schieberkolbens befindet, wobei diese
Lippendichtung im Rohr bzw. in einem Rohr des Kopfstücks
anliegt. Als zweite Dichtung wird dabei häufig ein Dichtkegel
am oberen – also an dem Behälter abgewandten – Ende
des Dosierkolbens eingesetzt, der mit einer entsprechenden Fläche
im Kopfstück dichtet.
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Bei
dieser der Anmelderin (zumindest intern) bekannten Gestaltung kann
die Lippendichtung aus Platz- und Entformungsgründen nicht
sehr flexibel ausgeführt werden. Es besteht die Gefahr
zu hoher Reibung bei Übermaß, bzw. Undichtigkeit
bei Untermaß. Da bei der Kegeldichtung der der Anmelderin (zumindest
intern) bekannten Gestaltungen zwei unflexible Kegel ineinander
liegen, führen kleine Abweichungen von der idealen Kegelform
zu Undichtig keiten. Bei einer der Anmelderin – zumindest
intern – bekannten Gestaltung bestehen prinzipiell drei
ausführungsbedingte Risiken für solche Formabweichungen:
Das
erste Risiko besteht darin, dass die Kegelfläche im Kopfstück
beim Spritzguss zwangsentformt wird, und daher zur Deformation und/oder
Gratbildung neigt. Das zweite Risiko besteht darin, dass die Kegelfläche
am Dosierkolben im Spritzgusswerkzeug durch zwei Schieber gebildet
wird, wodurch an der Trennlinie ein Grat entsteht. Bei leichtem
Schieberversatz entsteht kein kreisrunder Querschnitt, sondern zwei
gegeneinander verschobene Halbkreise mit einer Stufe. Das dritte
Risiko besteht darin, dass bei der Montage des Dosier- bzw. Schieberkolbens mit
dem Kopfstück der Dichtkegel durch den Hinterschnitt im
Kopfstück gepresst wird, wodurch die Kegelfläche
des Kolbens leicht plastisch deformiert werden kann.
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Wie
aus Vorstehendem ersichtlich wird, kann es bei der der Anmelderin
bekannten Gestaltung dazu kommen, dass das Schieberventil nicht
zuverlässig abdichtet. Wenn bei der Befüllung
des Spenders zu viel Luft eingeschlossen wird, ist teilweise ein Anspenden
durch normale Betätigung des Spenders nicht möglich;
es wird dann nur Luft komprimiert und wieder entspannt, aber keine
Creme bzw. kein pastöses Produkt gefördert.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Spendervorrichtung mit einem Spender- bzw. Pumpkolben und einem
Kopfstück sowie einem Schieberventil mit guten Dichteigenschaften
zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird
insbesondere eine Spendervorrichtung gemäß Anspruch
1 vorgeschlagen. Bevorzugte Gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Es
wird also insbesondere eine Spendervorrichtung für die
Aufnahme und Ausgabe von pastösen Produkten vorgeschlagen,
die einen Behälter für Aufnahme eines pastösen
Produktes aufweist, sowie einen an diesem Behälter gehaltenen
Spenderkopf für die Ausgabe des Produktes. Der Spenderkopf, der
im Übrigen auch als Pumpkopf oder Dosierkopf bezeichnet
werden kann bzw. bezeichnet wird bzw. ein solcher sein kann, weist
ein relativ verschieblich gegenüber dem Behälter
gelagertes Kopfstück auf, sowie ein gegenüber
diesem Kopfstück und gegenüber diesem Behälter
jeweils relativ verschieblich gelagerten Spenderkolben. Der Spenderkolben
kann auch als Pumpkolben oder als Dosierkolben bezeichnet werden
bzw. ein solcher sein, bzw. er wird als solcher bezeichnet. Mittels
des Kopfstücks und mittels des Spenderkolbens wird ein
Schieberventil ausgebildet. Für dieses Schieberventil ist
eine erste Dichteinrichtung vorgesehen bzw. ist eine erste Dichteinrichtung
Bestandteil des Schieberventils. Der Spenderkolben ist als Hohlkolben
ausgebildet ist und bildet somit einen inneren Kanal aus. Das Kopfstück
ist für die erste Dichteinrichtung mit einem Stößel
gekoppelt oder bildet einen Stößel aus. Von diesem Stößel
wird eine zweite Dichtfläche ausgebildet oder getragen.
Ferner wird von dem Spenderkolben eine erste Dichtfläche
für das – insbesondere dichtende – Zusammenwirken
mit der zweiten Dichtfläche ausgebildet oder getragen.
Der Stößel erstreckt sich in den inneren Kanal
des Spenderkolbens.
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Insbesondere
ist die erste Dichteinrichtung innerhalb des Spenderkolbens bzw.
in einem inneren Kanal des Spenderkolbens.
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Im
Folgenden soll nun ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung näher erläutert werden, wobei die Erfindung
als solche allerdings nicht beschränkt werden soll. Vielmehr
fallen unter die Erfindung diverse weitere Ausführungsform
und Ausgestaltungen. Es zeigt:
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1 eine
erste beispielhafte erfindungsgemäße Spendervorrichtung
in schematischer Ansicht;
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2 eine
zweite beispielhafte erfindungsgemäße Spendervorrichtung
in schematischer Ansicht;
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3 die
Spendervorrichtung gemäß 2 in einer
zweiten Stellung;
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4 eine
dritte beispielhafte erfindungsgemäße Spendervorrichtung
in schematischer Ansicht;
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5 die
Spendervorrichtung gemäß 4 in einer
zweiten Stellung;
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6 eine
vierte beispielhafte erfindungsgemäße Spendervorrichtung
in schematischer Ansicht; und
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7 die
Spendervorrichtung gemäß 6 in einer
zweiten Stellung.
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf sämtliche Gestaltungen
gemäß den 1 bis 7, sofern
nicht auf Unterschiede hingewiesen wird.
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Die
in den 1 bis 7 gezeigten Spendervorrichtungen 1 für
die Aufnahme und Ausgabe von pastösen Produkten, wie beispielsweise
Seifen und dergleichen, weisen einen Behälter 10 für
die Aufnahme eines pastösen Produktes auf, sowie einen
Spenderkopf 12 für die Ausgabe des Produktes. Der
Spenderkopf 12 ist über zumindest einer ersten Rasteinrichtung 14 an
dem Behälter 10 gehalten. Der Behälter 10 weist
einen Behälterboden 16 auf. Der Spenderkopf 12 ist
an der dem Behälterboden 16 abgewandten Seite
des Behälters angeordnet. Der Spenderkopf 12 weist
ein Kopfstück 18 sowie einen Spenderkolben 20 auf.
Der Spenderkolben 20 ist als Hohlkolben ausgebildet und
an seiner dem Behälterboden 16 abgewandten Stirnseite 22 offen
und bildet eine axial durchgehende Durchgangsöffnung aus.
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Wie 1, 2, 4 und 6 zeigt,
ist in der geschlossenen Stellung des Schieberventils 28 die
Fluidverbindung zwischen dem inneren Kanal 26 des Spenderkolbens 20 und
dem Ausgabekanal 30 durch das Schieberventil 28 gesperrt
bzw. unterbrochen.
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Zwischen
dem Spenderkolben 20 und einer oberen Abdeckung 32 des
Behälters 10 bzw. unterhalb des verschieblich
angeordneten Spenderkolbens 20 ist eine Förderkammer 34 in
dem Spenderkopf 12 vorgesehen. In der oberen Abdeckung 32 des
Behälters 10 ist eine Durchtrittsöffnung 36 vorgesehen,
in welcher ein Ventil 38 angeordnet ist. Dieses Ventil 38 ist
derart gestaltet, dass es automatisch öffnet, wenn der
Druck in der Förderkammer 34 den Druck im Behälterinneren 40 übersteigt
bzw. um einen vorbestimmten Betrag übersteigt und ansonsten schließt.
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In
dem Behälterinneren 40 ist ferner ein Nachführkolben 42 vorgesehen.
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Wie
angesprochen, ist das Kopfstück 18, das im Übrigen
auch als Bedienteil für einen Benutzer dienen kann, um
pastöses Medium aus der Spendervorrichtung zu fördern,
relativverschieblich gegenüber dem Behälter 10.
Der Spenderkolben 20 ist sowohl relativverschieblich gegenüber
dem Behälter 10 als auch relativ verschieblich
gegenüber dem Kopfstück 18. Es sind in
vorteilhafter Gestaltung Anschlagmittel vorgesehen, welche die Relativbeweglichkeit
des Kopfstücks 18 gegenüber dem Spenderkolben 20 begrenzen.
Dies kann insbesondere so sein, dass bei einer Betätigung
des Kopfstücks 18 auf Druck – und zwar
in der dem Behälterboden 16 zugewandten Richtung – dieses
Kopfstücks 18, das gleichzeitig als Bedienteil
für einen Benutzer dienen kann, zunächst relativ
gegenüber dem Spenderkolben 20 in Richtung nach
unten bzw. in Richtung des Behälterbodens 16 verschoben
wird, ohne dabei den Spenderkolben 20 mitzunehmen. Durch
diese Relativverschiebung öffnet das Schieberventil 28,
wie der 3, 5 und 7,
die diese offene Stellung zeigt, entnommen werden kann. Die Anschlagmittel sind
ferner insbesondere so ausgebildet, dass anschließend das
Kopfstück 18 den Spenderkolben 20 bei
fortgesetzter Bewegung mitnimmt und somit der Spenderkolben pastöses
Produkt aus der Förderkammer 34 verdrängt,
das über das Kolbeninnere 26, das geöffnete
Schieberventil 18 und den Ausgabekanal 30 abgegeben
werden kann bzw. abgegeben wird.
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Bei
Entlastung des Kopfstücks bzw. eines entsprechenden Bedienteils
wird dann das Kopfstück unter Wirkung der nicht gezeigten
Druckfeder, die das Kopfstück 18 gegenüber
dem Behälter 10 abstützt, in Richtung
seiner Ausgangslage zurückbewegt. Bei dieser Rückbewegung
bewegt sich das Kopfstück 18 gegenüber
dem Spender 20 zunächst relativ und nimmt dann
den Spenderkolben 20 mit, so dass sowohl das Kopfstück 18 als
auch der Spenderkolben 20 in ihre Ausgangsstellung gebracht
wird. Über die Relativbewegung zwischen dem Spenderkolben 20 und
dem Kopfstück 18 wird das Schieberventil 28 wieder
geschlossen. Die bei der Rückbewegung des Spenderkolbens 20 hervorgerufene
Sogwirkung bedingt, dass das Ventil 38 öffnet
und somit pastöses Medium in die Förderkammer 34 nachgezogen
wird.
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Als
erste Dichteinrichtung wurde im Stand der Technik – so
ist es zumindest der Anmelderin bekannt – eine von zwei
Konus gebildeten Dichteinrichtung verwendet, wobei der erste Konus
bzw. Kegel am Spenderkolben und der zweite Konus bzw. Kegel am Kopfstück
angeordnet wird.
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Mit
derartigen Dichteinrichtungen ist allerdings die eingangs genannte
Problematik verbunden.
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Vor
diesem Hintergrund ist bei den Gestaltungen gemäß den 1 bis 7 ein
Stößel 44 mit dem Kopfstück 18 fest
gekoppelt. An einer – z. B. wie hier endseitigen – Erweiterung 50 des
Stößels 44 wird eine erste Dichtfläche 52 für
das dichtenden Zusammenwirken mit einer am Spenderkolben 20 vorgesehenen
zweiten Dichtfläche 52 gebildet, und zwar für
die Bildung einer ersten Dichteinrichtung 46.
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Die
zweite Dichtfläche 54 bildet eine Gegendichtfläche
für die erste Dichtfläche 52.
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Die
erste Dichtfläche 52 ist in den 1 bis 5 jeweils
konisch bzw. kegelförmig bzw. kegelstumpfförmig
gestaltet, und zwar so, dass sie sich in Richtung des Behälterbodens 16 erweitert,
und in den 6 und 7 hakenförmig.
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Im
Bereich seines unteren Endes weist der Spenderkolben eine weitere
Dichtlippe 62 für die Bildung einer zweiten Dichteinrichtung 64 auf,
wobei die Dichtlippe 62 an der Innenoberfläche
eines hülsenartigen Fortsatzes 66 der oberen Abdeckung 32 dichtend
anliegt. Ferner ist eine (Verschluss-)Kappe 68 vorgesehen.
Mit 70 ist ein Ring bezeichnet, mit 72 ein Softtouchbauteil
für die Bedienung.
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Das
Ausführungsbeispiel ist also insbesondere wie folgt gestaltet:
Die beiden Dichtungen des Schieberventils werden so angeordnet,
dass die Kegeldichtung allein den Raum im Innern des Dosierkolbens
abdichtet und die Lippendichtung nicht am Herausfördern
evtl. eingeschlossener Luft beteiligt ist. Die Einflussparameter
auf die "Luftspendefähigkeit" werden somit reduziert. Die
Dichtlippe kann außerdem anordnungs- und entformungsbedingt
flexibler gestaltet werden, wodurch die Reibung sinkt und besser
sichergestellt wird, dass sich bei federgetriebenen Rückhub
des Spenderkopfes zuerst das Kopfstück relativ zum Dosierkolben
verschiebt (und somit das Schiebeventil schließt) und erst
danach der Dosierkolben mitgenommen wird. Die Kegel der Kegeldichtung
können durch die Anordnung beide axial entformt werden
und weisen keine Trenngrate oder Schieberversatze auf.
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Eine
oder beide Kegelflächen können durch die Anordnung
lang und dünn wie eine Dichtlippe ausgeführt werden
und sind somit flexibel genug, um eventuelle Unrundheiten elastisch
auszugleichen. Bei der Montage erfolgt keine Überpressung
der Dichtkegel und es besteht somit keine Beschädigungsgefahr.
Es wird so eine fertigungs- bzw. montageunempfindliche Dichtung
möglich, die kleinere Formabweichungen ohne gummiartige
Dichtelemente elastisch ausgleicht und somit hohe Dichtwirkung verspricht.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber
dem Stand der Technik neu sind.
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- 1
- Spendervorrichtung
- 10
- Behälter
- 12
- Spenderkopf
- 14
- erste
Rasteinrichtung
- 16
- Behälterboden
- 18
- Kopfstück
- 20
- Spenderkolben
- 22
- Stirnseite
- 24
- Längsachse
von 20
- 26
- innere
Kanal
- 28
- Schieberventil
- 30
- Ausgabekanal
- 32
- Abdeckung
- 34
- Förderkammer
- 36
- Durchtrittsöffnung
- 38
- Ventil
- 40
- Behälterinneren
- 42
- Nachführkolben
- 44
- Stößel
- 46
- erste
Dichteinrichtung
- 50
- Erweiterung
von 44
- 52
- erste
Dichtfläche
- 54
- zweite
Dichtfläche
- 62
- Dichtlippe
für 64
- 64
- zweite
Dichteinrichtung
- 66
- hülsenartiger
Fortsatz an 32
- 68
- (Verschluss-)Kappe
- 70
- Ring
- 72
- Softtouchbauteil
für die Bedienung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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