DE102018112442A1

DE102018112442A1 - Dosierspender zur Dosierung von wenigstens einer in einem Aufnahmeabteil aufgenommenen Materialkomponente

Info

Publication number: DE102018112442A1
Application number: DE102018112442.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-11-28
Also published as: US11052416B2; US20190358658A1

Abstract

Bei einem Dosierspender für den Austrag von Materialkomponenten mit einem doppelwandigen Aufbau der Pumpeinheit ist ein von der Außenumgebung zum Aufnahmeabteil durch die Pumpeinheit führender Belüftungspfad vorgesehen

Description

Die Erfindung betrifft einen Dosierspender gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Insbesondere betrifft die Erfindung Dosierspender mit einem Aufbau des Typus, wie er beispielsweise in der DE 202 07 029 Ul, DE 202 08 173 U1 oder der DE 20 2007 018 065 U1 bzw. in der Patentanmeldung P 10 2018 109 815 dargestellt und beschrieben ist. Bei diesen Spendern ist ein Pumpgehäuse in ein Gehäuse eingesetzt, und zwar in zylindrischen Aufnahmen des Gehäuses, in die die Pumpzylinder des Pumpgehäuses eingreifen, so dass ein doppelwandiger Aufbau zwischen zylindrischer Aufnahme und Pumpzylinder gebildet wird. Am unteren Ende des Gehäuses sind Aufnahmeabteile für die auszutragenden Materialkomponenten vorzugsweise über Rast- und Clipsverbindungen aufgenommen. Zuführschläuche im Inneren der Aufnahmeabteile sind unter Zwischenschaltung von Ventilen mit dem Boden der zylinderförmigen Aufnahmen und den Pumpzylindern materialleitend verbunden. Infolge Taktung der in die Pumpzylinder eingreifenden Kolben durch Auf- und Abwärtsbewegung erfolgt ein Saughub, der Material aus den Aufnahmeabteilen ansaugt, und daraufhin ein Druckhub, durch den das in die innerhalb der Pumpzylinder gebildeten Pumpkammern aufgenommene Material über einen Ringspalt zwischen Pumpzylinder und zylinderförmiger Aufnahme nach oben in Richtung eines turmartigen Auslasses gefördert wird, der das auszutragende Material zum Applikator führt. Da sich infolge der Taktung der Kolben stets ein Unterdruck infolge Saughubs im Inneren der Aufnahmeabteile aufbaut, ist eine Belüftung der Aufnahmeabteile erforderlich, die durch Behälter, Beutel und dergleichen in an sich bekannter Weise gebildet sein können. Die Belüftung erfolgt hierbei in der Regel über eigene Ventile, die an den Wänden der Aufnahmeabteile angeordnet bzw. ausgebildet sind. Diese Ventile sind insoweit störend, da sie separat in die Aufnahmeabteile einzubringen sind, verstopfen können und auch Leckage von Material aus dem Dosierspender nicht verhindern können.
Aufgabe der Erfindung ist es, Dosierspender auf der Basis der vorher beschriebenen Bauweise zu schaffen, die in einfacher und sicherer Weise eine Belüftung ermöglichen und insbesondere unerwünschte Leckagen von Material nach außen hin vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet sind.
Nach Maßgabe der Erfindung weist der Dosierspender im Gehäuse und in dem darin eingesetzten Pumpgehäuse jeweils einen Belüftungspfad auf, der das jeweils eine Aufnahmeabteil des Spenders mit der Außenumgebung verbindet.
Dadurch ist erfindungsgemäß der Belüftungspfad aus den Aufnahmeabteilen in das Gehäuse und das darin eingesetzte Pumpgehäuse integriert, was herstellungsbedingte Vorteile mit sich bringt und eine sichere und einwandfreie Belüftung der Aufnahmeabteilung während der Taktung durch den Kolben ermöglicht. Zugleich verringert sich die Anzahl der Bauteile.
Nach Maßgabe der Erfindung ist es ferner zweckmäßig, dass der Dosierspender eine Dichtungseinrichtung aufweist, die den Belüftungspfad, der innerhalb des Gehäuses und dem darin eingesetzten Pumpengehäuse ausgebildet bzw. vorgesehen ist, gegenüber der Materialzufuhr aus dem Aufnahmeabteil zu dem zum Applikator führenden Auslass trennt. Infolge einer solchen Dichtungseinrichtung wird in zuverlässiger Weise jedwede Leckage von Material nach außen hin unterbunden, die aufgrund beispielsweise toleranzbedingter Abweichungen oder Verschleißerscheinungen oder montagebedingter Ungenauigkeiten bei der Montage oder während des Gebrauchs des Dosierspenders entstehen können.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist ein Teil des Belüftungspfads durch aufeinander ausgerichtete Öffnungen in der Innen- und Außenwand des doppelwandigen Wandaufbaus von Gehäuse und Pumpgehäuse gebildet, das heißt durch Öffnungen, die in den Wänden der zylindrischen Aufnahme und dem Pumpzylinder vorgesehen und aufeinander ausgerichtet und damit fluidleitend sind. Im Grenzflächenbereich zwischen den beiden zylindrischen Wänden des doppelwandigen Aufbaus ist zweckmäßigerweise die Dichtungseinrichtung angeordnet, so dass die aufeinander ausgerichteten Öffnungen in einfacher Weise gegen Materialzutritt abgedichtet werden können, insbesondere gegen Materialzutritt aus dem zwischen den Wänden des doppelwandigen Aufbaus gebildeten Ringkanal, über den vom Pumpzylinder zum Auslass das auszutragende Material infolge Abwärtsbewegung des Kolbens gefördert wird.
In zweckmäßiger Weise ist die Dichtungseinrichtung durch eine erhabene flächige, vorzugsweise im Grundriss rechteckförmige Dichtschulter gebildet, die im Bereich der Grenzfläche des doppelwandigen Wandaufbaus entweder an der Innenseite der zylinderförmigen Aufnahme oder der Außenseite des Pumpzylinders ausgebildet sein kann. Die Dichtschulter steht hierbei in dichtendem Kontakt mit der Gegenfläche, womit die Öffnungen in diesem Grenzflächenbereich dichtend überbrückt werden können. Infolge der flächig ausgebildeten und vorzugsweise erhabenen Dichtschulter lässt sich in einfacher Weise eine entsprechende Dichtung durch entsprechende Toleranzauslegung, Materialwahl und dergleichen gewährleisten.
In vorteilhafter Weise kann die Dichtungseinrichtung an ihrer Dichtfläche auch mit einem weiteren Dichtmittel versehen sein. Hierzu eignet sich beispielshalber ein an der Dichtschulter angeordneter Dichtring, insbesondere in Art eines O-Rings, der in der Dichtschulter eingelassen sein kann und die entsprechende Öffnung dichtend umgibt. Es eignet sich ferner die Ausbildung von Dichtstegen auf der Dichtschulter, die die Öffnungen umgeben, so dass durch Ultraverschweißung im Bereich der Dichtstege eine einwandfreie Abdichtung mit der Gegenfläche erreicht wird. Ferner eignet sich auch ein entsprechender Dichtbelag, etwa eine Gummierung und dergleichen, oder eine dichtende Verklebung zwischen Dichtschulter und Gegenfläche. Auch dadurch ist eine dauerhafte und stabile Dichtung gewährleistet.
Für eine vereinfachte Bauweise ist es zweckmäßig, einen der insbesondere durch axiale Stege ausgebildeten Fortsätze, welche den Ringkanal überbrücken, im Bereich der ausgerichteten Öffnung anzuordnen, wobei der eine entsprechende Öffnung aufweisende Fortsatz zwischen der Dichtschulter eingebettet oder mit der Dichtschulter beispielsweise einstückig ausgebildet sein kann.
Zweckmäßigerweise weist der Pumpkolben insbesondere an seinem freien Stirnende zwei mit Abstand zueinander angeordnete ringförmige Dichtstege auf, welche derart auf Abstand zueinander ausgelegt sind, dass sie in Ruhestellung des Kolbens, in welcher der Kolben in Richtung des Applikators angehoben ist, die im doppelwandigen Aufbau von Pumpzylinder und zylindrischer Aufnahme ausgebildete Öffnungen überdecken und damit den Belüftungspfad sperren. Wird der Kolben nach unten gedrückt, um Material aus der Pumpkammer auszusto-ßen, geben die Dichtringe die Belüftungsöffnungen des doppelwandigen Aufbaus frei, so dass von außen her Luft über die Öffnungen in das Innere der Aufnahmeabteile gelangen kann. Dadurch vereinfacht sich die Vorkehrung für eine entsprechende Belüftung bei Anordnung des Belüftungspfads in das Gehäuse und das Pumpgehäuse.
In einer weiteren alternativen und sehr vorteilhaften Ausführungsform ist der Belüftungspfad von der Materialzufuhr vollständig separiert und ist die Belüftungsöffnung außerhalb des Pumpzylinders, und zwar vorzugsweise seitlich versetzt von dem Pumpzylinder, angeordnet. Vorzugsweise ist hierbei unterhalb der Belüftungsöffnung, und zwar insbesondere unterhalb des Bodens des Pumpgehäuses, eine Ventileinrichtung zum Abdichten gegen leckagebedingten Materialaustritt vorgesehen. Hierbei öffnet zweckmäßigerweise die Ventileinrichtung den Belüftungspfad während des Saughubs des Kolbens, wohingegen ansonsten, also beim Druckhub, aber auch infolge von Eigenvorspannung von Bauteilen der Ventileinrichtung diese geschlossen wird und damit den Belüftungspfad sperrt, aber auch keinerlei Materialaustritt leckagebedingt ermöglicht.
Zweckmäßigerweise ist die Ventileinrichtung in einer Kammer zwischen dem Pumpengehäuse und dem das Pumpengehäuse aufnehmenden Gehäuse vorgesehen und zwar vorzugsweise in zumindest einer Vertiefung am Boden des Pumpengehäuses, und zwar außerhalb der Pumpzylinderausbildung. In diese Kammer mündet einerseits die mit der Außenumgebung verbundene Belüftungsöffnung und andererseits führt aus dem Inneren der Kammer vorzugsweise seitlich ein Kanal ab, der Teil des Belüftungspfads darstellt und zu einer Öffnung im Boden des Gehäuses führt, die mit dem entsprechenden Aufnahmeabteil zum Zwecke dessen Belüftung kommuniziert, also in fluidleitender Verbindung steht. Hierbei ist es zweckmäßig, dass die Kammer nach außen hin vollständig abgedichtet ist, so dass eine einwandfreie Trennung zwischen dem Belüftungspfad und dem Pfad der Materialzuführung aus dem Pumpzylinder über den Ringkanal in den Auslass bewerkstelligt wird. Zum Zwecke der Dichtung eignen sich vorstehende umlaufende Dichtstege am Boden des Pumpgehäuses und/oder des Gehäuses oder an beiden aufeinander zuweisenden Bodenflächen, die insbesondere durch Ultraschallverschweißen einen stoffschlüssigen Verbund zwischen den beiden Böden, also einen stoffschlüssigen Verbund zwischen Gehäuse und Pumpgehäuse ermöglichen. Dadurch wird eine einfache und einwandfreie lang dauernde und stabile Abdichtung gewährleistet.
Zweckmäßigerweise weist die in der Kammer vorgesehene Ventileinrichtung eine Dichtscheibe auf, die insbesondere kreisringförmig gebildet und auf einer Nase am Boden des Gehäuses zentriert sein kann. Zweckmäßigerweise ist diese Dichtscheibe aus federnd elastischem Material, insbesondere Gummi, hergestellt. Im entspannten Zustand liegt die Dichtscheibe an der Belüftungsöffnung im Boden des Pumpgehäuses an und wird während des Saughubs des Kolbens infolge des dabei in der Kammer unterhalb der Ventilscheibe sich einstellenden Unterdrucks nach unten abgelenkt, so dass die Sperrstellung aufgehoben und der Belüftungspfad geöffnet wird. Sobald der Saugdruck endet, etwa durch Abwärtsbewegung des Kolbens oder dann, wenn sich der Kolben in der oberen Ruhestellung befindet, bewegt sich die Ventilscheibe aus ihrer angelenkten und federnd vorgespannten Richtung wieder nach oben, so dass die Ventilscheibe dann wieder in Sperrstellung gelangt, in welcher die Zufuhröffnung im Boden des Pumpgehäuses, die für die Belüftung dient, gesperrt wird.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen in rein schematischer Ansicht

1 eine Schnittansicht durch einen Dosierspender, der zum Zwecke der Dosierung zweier Materialkomponenten mit zwei Aufnahmeabteilen ausgebildet ist,
2 eine perspektivische Ansicht des oberen Bereichs der 1 mit Gehäuse und darin eingesetztem Pumpgehäuse,
3 eine Schnittansicht längs der Linie H-H in 1,
4 eine Schnittansicht längs der Linie J-J in 1,
5a eine Draufsicht auf den Dosierspender gemäß 1,
5b einen Teilschnitt des Dosierspenders längs der Linie K-K in 5a im Größenverhältnis 2:1 sowie oben links eine vergrößerte Darstellung eines Details der 5a bzw. eine Ventileinrichtung,
6 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Pumpeinheit,
7 eine Schnittdarstellung des oberen Bereichs aus 1 des Gehäuses mit darin eingesetztem Pumpgehäuse in perspektivischer Darstellung,
8 eine Seitenansicht des Pumpgehäuses,
9 eine Draufsicht auf das Pumpgehäuse,
10a eine perspektivische Darstellung des Pumpgehäuses, von unten her gesehen,
10b eine perspektivische Darstellung des Pumpgehäuses, von oben her gesehen,
11 eine Schnittansicht des Pumpengehäuses längs der Linie B-B in 9,
12 eine Schnittansicht des Pumpengehäuses längs der Schnittlinie C-C von 9,
13 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses für die Aufnahme des Pumpengehäuses, in einer Ansicht von oben her gesehen,
14 eine Seitenansicht des in 13 dargestellten Gehäuses,
15 eine Schnittansicht des Gehäuses längs der Linie A-A, von 14
16 eine Draufsicht auf das Gehäuse,
17 eine Darstellung einer alternativen Ausführungsform zu den 2 bis 16 in einer Schnittdarstellung eines Teils des oberen Bereichs der Einheit aus Gehäuse mit darin eingesetztem Pumpengehäuse gemäß 1 (in Schnittansicht),
18 eine perspektivische Darstellung des Pumpengehäuses von 17,
19 eine Seitenansicht des Pumpengehäuses von 18,
20 eine perspektivische Darstellung des Gehäuses für die Aufnahme des Pumpengehäuses in einer Ansicht von unten her,
21 eine Draufsicht auf das Gehäuse,
22 eine Schnittansicht längs der Linie A-A von 21 sowie
23 eine Seitenansicht des Pumpkolbens gemäß 17.

1 zeigt einen Schnitt durch einen Dosierspender für die Ausgabe von Materialien, insbesondere Kosmetika und dergleichen viskose Materialien, hier im dargestellten Ausführungsbeispiel für den Austrag von zwei Materialien, wobei 1 den Grundaufbau eines solchen Dosierspenders zeigt, der im Prinzip Stand der Technik ist, wozu, wie eingangs bereits ausgeführt, auf die DE 202 07 029 U1 , die DE 202 08 173 U1 und die DE 20 2007 018 065 U1 verwiesen werden kann. Der Grundaufbau ergibt sich auch aus der deutschen Patentanmeldung P 10 2018 109 815.4, weswegen sich die nachfolgende Beschreibung maßgeblich auf die erfindungsgemäßen baulichen Weiterentwicklung dieses Typus eines Dosierspenders konzentrieren kann.
1, die einen Teilschnitt durch einen solchen Dosierspender zeigt, weist ein zentrales Gehäuse 2 auf, an welchem im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Aufnahmeabteile 4a, 4b angeordnet sind, die im dargestellten Ausführungsbeispiel flaschenartig ausgebildet sind, aber generell Behälter, Beutel und dergleichen darstellen können. Eine Festlegung ist hier nicht beabsichtigt. Das Gehäuse 2 weist mindestens eine zylindrische Aufnahme 6, im dargestellten Ausführungsbeispiel aufgrund zweier Aufnahmeabteile zwei zylindrische Aufnahmen 6 auf, mit denen über einen darunter angeordneten Fortsatz 7 in jedes Aufnahmeabteil 4a, 4b reichende Schläuche 8 befestigt sind. Das Gehäuse 2 weist ein darin eingesetztes Pumpengehäuse 10 auf, welches in diesem Falle mit zwei Pumpzylindern 12 versehen ist, die in die entsprechenden zylindrischen Aufnahmen 6 des Gehäuses 2 eingesetzt sind und zwar unter Freilassung eines Ringspalts, der zwischen der zylindrischen Aufnahme 6 und dem Pumpzylinder 12 jeweils ausgebildet ist und sich aus der vergrößernden Teilansicht der 6 ergibt und dort mit 14 bezeichnet ist. Dieser Ringspalt 14 ist aus der Schnittansicht in 1 nicht erkennbar, weil dieser Schnitt durch weiter unten beschriebene axiale Stege genommen ist, die den Ringspalt zwischen Pumpzylinder 12 und zylindrischer Aufnahme 6 überbrücken und im Abstand zueinander angeordnet sind. Diese axialen Stege könnten auch als Fortsätze ausgebildet sein.
Mit den Pumpzylindern 12 korrespondieren entsprechende Kolben 16, wobei zwischen Kolben 16 und Boden der zylindrische Pumpzylinder 12 vorzugsweise jeweils eine Druckfeder 18 angeordnet ist, die den Kolben nach erfolgtem Abwärtshub wieder in Richtung der oberen Position gemäß 1 bringt. Das Pumpengehäuse 10 weist ferner zentral einen beispielsweise turmartigen oder säulenartigen Auslass 20 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine mittig angeordnete Stegwand in zwei Auslässe unterteilt ist, wobei der Auslass 20 zu einem an sich bekannten Applikator führt, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist. Über den Auslass 20 und den darauf angeordneten Applikator erfolgt schließlich der Materialaustrag nach außen, etwa auf die Haut, Hand oder Haar des Benutzers, je nach Ausrichtung des Dosierspenders. Zum Zwecke des Materialaustrags werden zuerst die beiden Kolben 16 nach unten in Richtung auf den Boden der beiden Pumpzylinder 12 gedrückt und schließlich in die in 1 dargestellte Position angehoben, wodurch ein Saugdruck entsteht und dadurch Material über die beiden Schläuche 8 in die beiden Kammern der beiden Pumpzylinder 12 geführt wird. Durch einen darauffolgenden Abwärtshub der beiden Kolben 16 wird das im Pumpzylinder vorhandene Material durch am Boden des Pumpzylinders 12 befindliche Öffnungen 22, die in 3 dargestellt sind, in den Ringkanal 14 und von dort in Richtung des Auslasses 20 für den Materialaustrag geführt, wobei dieses Prinzip durch die spezielle Bauweise des Dosierspenders entsprechend der vorgenannten Dokumente bedingt ist. Zwischen Pumpzylinder 12 und entsprechendem Schlauch 8 befindet sich jeweils ein Ventil 24, welches hier, da Stand der Technik, nicht eigens beschrieben werden muss.
Da durch die Pumpenbetätigung in den Aufnahmeabteilen Hub um Hub jeweils ein entsprechender Unterdruck aufgebaut wird, weisen in diesem Stand der Technik die Aufnahmeabteile beispielsweise Belüftungsöffnungen bzw. Ventile auf, so dass durch Belüftung der Aufnahmeabteile der entsprechende Unterdruck abgebaut werden kann. Dies ist für die Funktionsweise der Dosierspender von Bedeutung ist, birgt aber die Gefahr in sich, dass infolge Leckage und dergleichen auch Material aus dem Spender austreten kann. Insbesondere kann es toleranzbedingt, es handelt sich hier durchgängig um Kunststoffbauteile, insbesondere im oberen Bereich bezüglich des Gehäuses und des darin eingesetzten Pumpengehäuses zu Undichtigkeiten und damit Leckagen von Material kommen, insbesondere während des Druckhubs der Kolben, was für die Handhabung der Dosierspender und das Handling der Dosierspender nachteilhaft und außerordentlich unangenehm sein kann.
Bei der im Folgenden beschriebenen Ausführung eines Dosierspenders erfolgt eine Weiterentwicklung der Belüftung, die anhand der 2 bis 16 beschrieben wird. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-H durch den oberen Bereich des Dosierspenders gebildet aus Gehäuse 2 und Pumpgehäuse 10, wobei einander gegenüberliegend die beiden mit den entsprechenden Aufnahmeabteilen ausgerichteten Pumpzylinder 12 ersichtlich sind. Ferner zeigt 3 auch mit Abstand angeordnete Fortsätze, die vorzugsweise als axiale Stege 26 ausgebildet und mit Abstand jeweils um den Pumpzylinder 12 ausgebildet sind sowie den Ringkanal 14 zwischen Pumpzylinder 12 und zylindrischer Aufnahme 6 überbrücken. Diesbezüglich, also bezüglich 3 und der gegenüberliegenden Anordnung der beiden Pumpzylinder 12 um 90° versetzt, sind auch aus 4 ersichtliche kreisrunde Kammern 28, wiederum gegenüberliegend angeordnet, die im Folgenden noch beschriebene Ventileinrichtungen aufnehmen. Diese Kammern 28 sind am besten aus der vergrößerten Darstellung in 5b ersichtlich. Die Kammern 28 sind zwischen dem Pumpgehäuse 12 und dem Gehäuse 2 ausgebildet, und zwar am Boden 30 des Pumpgehäuses und am Boden 32 des Gehäuses 2, wobei es sich hier um stirnseitige Wände handelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Kammer 28 zweckmäßigerweise durch eine kreisrunde Vertiefung 34 im Boden 30 des Pumpengehäuses 10 ausgebildet, wobei in jeder Kammer 28 eine weiter unten noch näher beschriebene Ventileinrichtung 37 (5b) aufgenommen ist. Jede Kammer 28, in 5b ist lediglich die linke Kammer dargestellt, ist über eine Belüftungsöffnung 36 mit der Außenumgebung verbunden, die im Übrigen auch aus 2, sowie 12 ersichtlich ist. Von beiden Kammern 28 führt jeweils entsprechend 3 von der Kammerseitenwand ein jeweils Teil des zum jeweiligen Aufnahmeabteil führenden Belüftungspfad bildender Kanal 38 nach außen (vgl. beispielsweise 3 oder 4), der mit einer Öffnung 40 in Verbindung steht (3 und insbesondere 13), die die Bodenwand 32 des Gehäuses 2 durchdringt und mit jeweils dem entsprechenden darunter angeordneten Aufnahmeabteil 4a oder 4b in fluidleitender Verbindung steht, mithin Teil des Belüftungspfads bildet, der von der Öffnung 36 im stirnseitigen Boden 30 des Pumpengehäuses über die Kammer 28 und die Kanäle 38 zu den Öffnungen 40 (13) und damit zu den entsprechenden Abteilen 4a, 4b zum Zwecke der Belüftung führt. Die insbesondere aus 5b ersichtliche Ventileinrichtung 37 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel (rein beispielshalber) durch eine kreisringförmige Scheibe 44 aus insbesondere Gummi gebildet, die eine Dichtscheibe darstellt und in Ruhestellung entsprechend der Darstellung in 5b an der Unterseite des Bodens 30 des Pumpengehäuses 10 anliegt und hierbei, wie aus 5b ersichtlich, die Belüftungsöffnung 36 abdichtet, so dass in diesem Zustand keine Umgebungsluft über den Belüftungspfad zum jeweiligen Aufnahmeabteil gelangen kann. Innerhalb der Kammer 28 wird der Dichtring 44 vorzugsweise über jeweils einen zentrisch angeordneten Unterboden 32 des Gehäuses ausgebildeten Stift 46 zentriert (vgl. etwa 13), um den sich eine kreisringförmige Anschlagschulter 48 zweckmäßigerweise erstreckt, die aus den 5b (vergrößerte Darstellung oben links) und 13 beispielsweise hervorgeht. Die Kammer 28 ist ringsum bis auf die Verbindung mit der Belüftungsöffnung und dem seitlichen Auslasskanal 38 nach außen hin abgedichtet. Hierzu sind vorzugsweise Dichtstege im Bereich der Kontaktfläche zwischen den Boden des Pumpgehäuses und/oder des Gehäuses 10, 2 vorgesehen, wobei durch Ultraverschweißung eine Heißverschmelzung dieser Dichtstege und damit ein kraftschlüssiger Verbund im Bodenbereich bzw. in der Kontaktfläche zwischen den beiden Böden erfolgt, wodurch eine Abdichtung in geeigneter Weise erzielt wird. Bedarfsweise können alleine bereits die Dichtstege für eine entsprechende Abdichtung nach außen hin der Kammer 28 sorgen. Natürlich sind auch andere geeignete Dichtungsmaßnahmen zweckmäßig und im Rahmen der Erfindung inkludiert.
Bei der Ausführungsform nach den 1 bis 16 erfolgt die Materialzufuhr zum Auslass 20 vom Pumpzylinder 12 über die am Boden des Pumpzylinders befindlichen Öffnungen 22 ( 3, 9 und 10a) zum Ringkanal (3, 6) und von dort über einen weiteren aus 6 ersichtlichen Kanal 50 zum zentralen Auslass 20. Da infolge toleranzbedingter Abweichungen Leckagen bei diesen Massenartikeln nicht ausgeschlossen werden können, kann es zu einer Leckage in Richtung des Belüftungspfads insbesondere im Bereich der Ringkammer 14 zum Auslass 20 hin kommen mit der Folge, dass Material aus den Aufnahmeabteilen 4a, 4b auch über die Belüftungsöffnung nach außen gelangen kann. Dies wird nach Maßgabe der Erfindung durch die zwischengeschaltete Ventileinrichtung 36 verhindert. In der aus 5b ersichtlichen Stellung ist eine Belüftung von außen her über die Belüftungsöffnung 37 infolge der dort anliegenden Dichtscheibe 44 nicht möglich, ebenso wenig ein Materialaustrag, so dass in dieser Stellung jedenfalls eine Leckage verhindert wird. Zum Zwecke der Belüftung verformt sich die insbesondere die aus Gummi oder dergleichen federnd elastischem Material hergestellte Dichtscheibe 44 gegen und zur Anlage an die Ringschulter 48 nach unten, insbesondere wenn durch Hochfahren des Kolbens ein Saugdruck erzeugt wird, der dann zu einem Abheben der Ventilscheibe 44 nach unten führt, so dass über die Belüftungsöffnung 36 ein Zustrom von Luft aus der Außenumgebung in Richtung der Aufnahmeabteile möglich ist. Infolge des herrschenden Unterdrucks wäre in diesem Zustand, das heißt Öffnung des Belüftungspfads durch die Ventileinrichtung, ein leckagebedingter Materialaustrag über die Belüftungsöffnung nicht möglich. Nach Beendigung des Saughubs schließt sich allerdings wieder die Ventilscheibe 44 und liegt wiederum an der Belüftungsöffnung 36 an, so dass eine Sperre bewerkstelligt wird. Material kann in diesem Zustand nicht nach außen gelangen, so dass insoweit die Dichtscheibe 44 als Ventilscheibe mit Sperrfunktion wirkt.
Hierbei ist zweckmäßigerweise die Kammer 28 hermetisch abgedichtet, was über die beschriebenen Stege erfolgen kann. Hierzu sind gemäß der in den Figuren dargestellten Ausführungsform nach 5b am Umfangsrand der Kammer 28 bzw. der Vertiefung 34 nach unten in Richtung auf den Boden 32 des Gehäuses 2 vorstehende Dichtstege ausgebildet und im dargestellten Ausführungsbeispiel zweckmäßigerweise, also nicht zwingend, auch Dichtstege 54 am Boden 32 des Gehäuses 2, die nebeneinander angeordnet sind und sich vorzugsweise kontaktieren und durch Ultraverschweißung und damit Heißschmelzverbund verschmelzen, wodurch die Kammer 28 hermetisch nach außen hin abgeschlossen wird. Frei ist dann lediglich der Zutritt zur Belüftungsöffnung 36 und zum Kanal 38 von der jeweiligen Kammer aus.
Hierdurch wird einerseits eine freie Belüftung der Innenräume der Abteile nach jedem Pumphub bewerkstelligt und wird andererseits sichergestellt, dass leckagebedingt kein Material nach außen treten kann, welches ansonsten zu Verschmutzungen führen könnte.
Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung wird anhand der 17 bis 23 beschrieben, wobei für dieselben Bauelemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Belüftung von Seiten des Kolbens 16 her, und zwar längs des Außenumfangs des Kolbens 16. Hierbei führt der Belüftungspfad über aufeinander ausgerichtete Öffnungen 60, 62 (vgl. 17) im Pumpzylinder 12 und der zylindrischen Aufnahme 6, wobei am Kolben 16 vorbei bei entsprechender Kolbenstellung Luft von der Außenumgebung über die ausgerichteten Öffnungen 60, 62 in das Innere der am Gehäuse 2 aufgehängten Aufnahmeabteile (aus 17 nicht ersichtlich) zum Zwecke der Belüftung zur Aufhebung des Unterdrucks gelangt.
Der auch aus 23 ersichtliche Kolben 16 weist vorzugsweise an seiner freien Stirnseite zwei im Abstand zueinander angeordnete ringartige Dichtstege 64 und 66 auf, deren Abstand so gewählt ist, dass diese Dichtringe 64, 66 die aufeinander ausgerichteten Öffnungen 60, 62 im Doppelwandaufbau überbrücken und damit in der aus 17 ersichtlichen Stellung die Öffnungen 60, 62 und damit den Belüftungspfad in Richtung zu den Aufnahmeabteilen sperren. Wird allerdings der Kolben 16 zum Zwecke des Materialaustrags über die Ringkanäle 14 und den Auslass 20 (in 17 nicht dargestellt) nach unten gedrückt, dann fährt der Kolben 16 mit seinen Dichtringen an den Öffnungen 60, 62 vorbei und gibt diese frei, so dass von der Außenumgebung her eine Belüftung über den Außenumfang des Kolbens 16 möglich ist. Hierzu ist zweckmäßigerweise der Kolben 16 an seinem freien Ende mit einer konischen Aufweitung 68 versehen, auf der die Dichtstege 64, 66 ausgebildet sind, wie aus 23 hervorgeht. Infolge dieser zweckmäßigerweise konischen Aufweitung des freien Endes des Kolbens 16 ist der dahinterliegende Kolbenabschnitt im Umfang reduziert, so dass in der oben beschriebenen Weise Umgebungsluft am Kolben vorbei zu den Öffnungen 60, 62 und damit in das Innere der Aufnahmeabteile 4a, 4b gelangt. Was die Möglichkeit einer Leckage betrifft, wozu die ganze Fläche zwischen der Außenfläche des Pumpzylinders 12 und der Innenfläche der zylindrischen Aufnahme 6 kritisch ist, da dort toleranzbedingt Undichtigkeit entstehen und sich ein entsprechende Materialaustritt einstellen und sich Belüftungspfad und Pfad für die Materialzufuhr zum Auslass 20 kreuzen kann, ist nach Maßgabe der Ausführungsform der 17 und folgende in dieser Grenzfläche eine Dichtungseinrichtung vorgesehen, alternativ zu der durch die Ventileinrichtung 36 gebildeten Dichteinrichtung in der vorhergehenden Ausführungsform. Diese ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zweckmäßigerweise durch eine erhabene Dichtschulter 72 gemäß den 18 und 19 gebildet ist. Diese Dichtschulter, die an der Innenfläche der zylindrischen Aufnahme 6 insbesondere an der Grenzfläche im Bereich der beiden Öffnungen 60, 62 in den Zylinderwänden von Pumpgehäuse 10 und Gehäuse 2 des Doppelwandaufbaus ausgebildet ist, aber bedarfsweise auch alternativ an der Außenfläche des Pumpzylinders 12 ausgebildet sein kann, dichtet im Bereich der Grenzfläche des Doppelwandaufbaus den Spalt in den Wänden zwischen den beiden aufeinander ausgerichteten Öffnungen 60 und 62 ab.
Aus den 18 und 19 sind auch die Fortsätze in Form von beispielsweise axialen Stegen 26 ersichtlich, welche den Ringkanal zwischen den Wänden des Doppelwandaufbaus von Pumpzylinder 12 und zylindrische Aufnahme 6 überbrücken, die im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Dichtschulter 72 im Öffnungsbereich ausgebildet sind. Je nach Ausführung können diese Fortsätze oder Stege 26 die Dichtschulter 72 durchsetzen oder auch einstückig mit der Dichtschulter ausgebildet sein, was ebenso zweckmäßig ist. Dadurch ist die Dichtung auf die erhabene Dichtschulter 72 konzentriert, die entsprechend passgenau bearbeitet werden kann, um ihrer Dichtfunktion gerecht werden zu können.
Hierbei ist es zweckmäßig, diese Dichtschulter mit weiteren Dichtmaßnahmen zu versehen. Hierzu eignet sich beispielsweise eine auf der Oberfläche der Dichtschulter 72 aufgebrachte Gummierung oder dergleichen Dichtbelag bzw. Dichtungsbeschichtung, eine Verklebung, ein um die Öffnung angeordneter O-Ring, ein umlaufender Dichtsteg, wie etwa eine Ultraschallverschweißung und dergleichen, um eine entsprechende vorteilhafte Dichteinrichtung bereitzustellen. Hierdurch wird eine einwandfreie Abdichtung gegen jedwede Leckage über die Materialzufuhr vom Aufnahmeabteil zum Auslass 20 erreicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20207029 [0002]
DE 20208173 U1 [0002, 0017]
DE 202007018065 U1 [0002, 0017]
DE 20207029 U1 [0017]

Claims

Dosierspender zur Dosierung von wenigstens einer in einem Aufnahmeabteil (4a, 4b) aufgenommenen Materialkomponente mittels einer Pumpeinheit, mit einem Gehäuse (2), an welchem das mindestens eine (vorzugsweise zwei) Aufnahmeabteil (4a, 4b) angeordnet ist und welches mindestens eine mit dem Aufnahmeabteil (4a, 4b) korrespondierende zylindrische Ausnehmung (6) aufweist, in welche ein Pumpzylinder (12) eines Pumpgehäuses (10) der Pumpeinheit eingreift, dessen Pumpkolben (16) im Pumpzylinder (12) zum Zwecke eines Pumphubes verschiebbar angeordnet ist, durch dessen Auf- und Abwärtsbewegung das auszutragende Material aus dem jeweiligen Aufnahmeabteil (4a, 4b) angesaugt und zu einem zu einem Applikator führenden Auslass (20) geführt wird, wobei die zylindrischen Wände der zylinderförmigen Aufnahme (6) und des Pumpzylinders (12) einen doppelwandigen Aufbau aus einer Innen- und Außenwand bilden, zwischen denen ein durch Fortsätze begrenzter Ringkanal (14) für den Materialaustrag aus dem Pumpzylinder (12) zum Auslass (20) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierspender im Gehäuse (2) und dem darin eingesetzten Pumpgehäuse (10) jeweils einen Belüftungspfad aufweist, der das jeweils eine Aufnahmeabteil (4a, 4b) des Spenders mit der Außenumgebung verbindet.
Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierspender eine Dichtungseinrichtung (36; 72) aufweist, die den Belüftungspfad gegenüber der Materialzufuhr aus dem Aufnahmeabteil (4a, 4b) zu dem zum Applikator führenden Auslass (20) trennt.
Spender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungspfad mindestens jeweils eine Öffnung (60, 62) in der Innen- und Außenwand des doppelwandigen Aufbaus aufweist, die aufeinander fluidleitend ausgerichtet sind, wobei die Dichtungseinrichtung im Bereich der ausgerichteten Öffnungen (60, 62) zwischen den zylindrischen Wänden des Doppelwandaufbaus des Pumpzylinders (12) und der Aufnahme (6) angeordnet ist und den durch die ausgerichteten Öffnungen (60, 62) begrenzten Belüftungspfad gegenüber dem Ringkanal (14) abdichtet.
Spender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (72) durch eine auf der Außenfläche des Pumpzylinders (12) angeordnete erhabene flächige Dichtschulter (72) gebildet ist, die mit der Innenfläche der zylindrischen Aufnahme (6) in dichtendem Kontakt steht (oder umgekehrt) und beide ausgerichteten Öffnungen (60, 62) (im Grenzbereich des doppelwandigen Aufbaus) dichtend überbrückt.
Spender nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung, insbesondere die Dichtschulter (72), an ihrer Dichtfläche mit einem Dichtmittel versehen ist.
Spender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel durch einen auf der Dichtschulter (72) angeordneten und die Öffnung (60 oder 62) umlaufenden Dichtring, insbesondere O-Ring, durch mindestens an der Dichtschulter (72) angeordnete oder ausgebildete Dichtstege gebildet ist, die mit der Gegenfläche ultraverschweißt sind, durch einen Dichtbelag, vorzugsweise eine Gummierung, oder durch eine dichtende Verklebung von Dichtschulter und Gegenfläche gebildet ist.
Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Fortsätze im Bereich der ausgerichteten Öffnungen (60, 62) angeordnet und mit einer entsprechend ausgerichteten Öffnung versehen ist.
Spender nach Anspruche 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze durch axial verlaufende Stege (26) gebildet sind, die mit Abstand zueinander angeordnet sind und einer der axialen Stege (26) mit den Öffnungen (60, 62) ausgerichtet und entweder einstückig mit der Dichtschulter ausgebildet oder jeweils beidseitig durch die Dichtschulter (72) eingekammert ist.
Spender nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpkolben (16) zwei axial beabstandete ringförmige Dichtstege (64, 66) aufweist, die in ihrer in Richtung des Applikators angehobenen Ruhestellung des Kolbens die Belüftungsöffnung (60) der zylindrischen Aufnahme (6) überbrücken und abdichten und in auf dem Boden des Pumpzylinders (12) abgesenkter Position die Belüftungsöffnung (60) und damit den Belüftungspfad freigeben.
Spender nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpkolben (16) an seinem freien Stirnende vorzugsweise mit einer konischen Aufweitung (68) versehen ist und die Dichtstege (64, 66) an der konischen Aufweitung (68) des Kolbens (16) vorgesehen sind.
Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung (36) außerhalb des Pumpzylinders (12) und zwar vorzugsweise seitlich versetzt vom Pumpzylinder (12) im Pumpgehäuse (10), vorzugsweise in dessen Boden (30) angeordnet ist und im Belüftungspfad, vorzugsweise unterhalb der Belüftungsöffnung (36), eine Ventileinrichtung (37) zum Abdichten gegen insbesondere leckagenbedingtem Materialaustritt vorgesehen ist, wobei die den Belüftungspfad sperrende Ventileinrichtung (37) vorzugsweise während des Saughubs des Pumpkolbens (16) den Belüftungspfad öffnet und während des Druckhubs für den Materialaustrag den Belüftungspfad schließt.
Spender nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (37) zwischen dem Pumpgehäuse (10) und dem Gehäuse (2) angeordnet ist, vorzugsweise zwischen dem Boden (30) des Pumpgehäuses (10) und dem Boden (32) des Gehäuses (2), welche zwischen sich eine vorzugsweise kreisrunde Kammer (28) für die Aufnahme der Ventileinrichtung (37) bilden.
Spender nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung (36) durch den Boden (30) des Pumpengehäuses (10) in die Kammer (28) einmündet und von der Kammer (28) vorzugsweise seitlich ein Kanal (38) abführt, der Teil des Belüftungspfads bildet und zu einer Öffnung (40) im Boden (32) des Gehäuses (2) führt, die in ein Aufnahmeabteil (4a, 4b) zu dessen Belüftung führt.
Spender nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (28) nach außen hin bis auf die Teil des Belüftungspfads bildenden Öffnung (36, 40) abgedichtet ist.
Spender nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dichtung der Kammer (28) umlaufende Dichtstege (52, 54) im Boden des Pumpgehäuses und/oder des Gehäuses vorgesehen sind, die vorzugsweise durch Ultraverschweißung abdichten.
Spender nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (52, 54) die Vertiefungen (34) im Boden des Pumpengehäuses (10) und/oder des Gehäuses (2) und den von der Kammer (28) abführenden Kanal (38) umgrenzen und die Dichtstege (52, 54) vorzugsweise sowohl an der Unterseite des Bodens (30) des Pumpengehäuses (10) und an der Oberseite des Bodens (32) des Gehäuses (2) vorgesehen sind und die Dichtstege mit dem jeweils gegenüberliegenden Boden oder die Dichtstege durch Heißverschmelzung verbunden sind.
Spender nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung eine Dichtscheibe (44) aufweist, die in der Kammer (28) angeordnet und aus flexiblem Material ausgebildet ist, die in Sperrstellung an der Öffnung (36) des Bodens (30) des Pumpgehäuses (10) anliegt und in Offenstellung, insbesondere während des Saughubs des Kolbens (16), nach unten in Richtung des Bodens (32) des Gehäuses (2) abgelenkt ist, um die Belüftung zu ermöglichen.
Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfad für den Materialaustrag über den Pumpzylinder (12), am unteren Ende des Pumpzylinders (12) angeordnete Öffnungen (22) und über den Ringkanal (14) zwischen Pumpzylinder (12) und zylindrischer Aufnahme (6) zum turmartigen Auslass (20) führt.