DE19845910A1 - Spender für Medien - Google Patents
Spender für MedienInfo
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Abstract
Ein Spender mit parallel zu seiner Achse im Betätigungskopf (2) montiertem Düsenkörper (3) weist innerhalb des Kopfes (2) eine Luftpumpe (33) auf, welche zusätzlich zu den Kanälen für das flüssige Medium in den Düsenkörper (3) mündet. Der Kopf (2) kann mit dem zugehörigen Pumpkolben (41) zu einer Einheit vormontiert werden, welche axial auf eine Schubkolbenpumpe (32) für das flüssige Medium aufgesetzt wird. Dabei schnappt der Kolben (41) in einen Bördelrand (42) eines Krimpringes (39), wodurch er formschlüssig mit dem Pumpsockel verbunden wird.
Description
Die Erfindung betrifft einen Spender nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1. Mit ihm können Festkörper- oder Fließ-Medien
ausgebracht werden, beispielsweise gasförmige, flüssige,
pastöse, cremige oder pulverförmige bzw. rieselfähige Medien.
Der Spender ist mit einer einzigen Hand sowohl zu tragen als
auch für den Medienaustrag zu betätigen. Er kann für den
einmaligen Medienaustrag ohne Rückhub oder für beliebig
wiederholbare Medienausträge mit Rückhub ausgebildet sein.
Die meisten bzw. alle Bauteile des Spenders bestehen als
Spritzgußteile aus Kunststoff.
Formteile, wie ein Träger und ein in diesem versenkter
Einsatz definieren einerseits eine Formachse und andererseits
eine quer dazu liegende Kanalachse. Parallel zur Formachse
werden die Formteile nach dem Erstarren von der Herstellform
getrennt. Parallel zur Kanalachse werden die Formteile vom
Medium durchströmt. Solche Formteile können an beliebiger
Stelle des Spenders vorgesehen sein, z. B. zwei Gehäuseteile
einer Pumpe, eines Ventiles, einer Kolbeneinheit, eines
Austragkopfes o. dgl. bzw. zwei Ventilkörper sein. Sie können
auch Abschnitte einer Leitung für das Medium sein. Zur
Einbeziehung in die vorliegende Erfindung wird hinsichtlich
weiterer Merkmale und Wirkungen auf die DE-OS 196 05 153
sowie die deutsche Patentanmeldung 198 13 078.3 Bezug genom
men.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spender zu
schaffen, bei welchem Nachteile bekannter Ausbildungen
vermieden sind. Insbesondere soll der Spender einfach herzu
stellen bzw. zu montieren sein und es ermöglichen, unter
schiedliche Medienströmungen oder Medien zusammenzuführen.
Weiterhin sollen kontinuierliche Übergänge zwischen aneinan
derschließenden Außenflächen der Formteile erzielt werden
können. Eine weitere Aufgabe liegt darin, eine feinste
Zerstäubung des Mediums zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß ist der Einsatz, wie eine Düsenkappe, quer zu
dem ihn durchsetzenden Medienkanal in den Träger, beispiels
weise eine Betätigungskappe, eingesetzt. Diese beiden Form
teile können einteilig oder als gesonderte Teile hergestellt
sein. Bevorzugt weisen die Formteile gesonderte erste und
zweite Kanalleitungen z. B. so auf, daß diese Leitungen Spalte
oder Fugen zwischen den beiden Formteilen durchsetzen. Jede
der Leitungen kann für die Durchströmung durch ein beliebiges
der o.g. Medien vorgesehen sein. Zweckmäßig jedoch ist die
erste Leitung für ein nicht gasförmiges Medium und die zweite
Leitung für ein Gas, wie Luft, so vorgesehen, daß diese beide
Medien einander quer zugeführt, vermischt und dann stromab
wärts davon ins Freie ausgetragen werden.
Die Formteile weisen dicht aneinander liegende Kontakt- bzw.
Spannflächen auf, welche quer zur Kanalachse liegen und sie
als Abdichtung umgeben. Beim Zusammensetzen gleiten die
Kontaktflächen unter zunehmend größerer Druckspannung anein
ander, bis in der Endlage ein fester Sitz erreicht ist. Ohne
zusätzliche Sicherungs-, wie Schnappglieder, kann so allein
durch Reibungsschluß ein selbsthemmender Festsitz erreicht
werden. Die beiden Kontaktflächen können gemeinsam Längsbe
grenzungen der zweiten Leitung einerseits bilden und anderer
seits quer von der ersten Leitung durchsetzt sein.
Der Einsatz weist große Außenflächen auf, an die quer Kanten
flächen anschließen. Eine dieser Außenflächen kann gegenüber
dem Träger vollständig berührungsfrei sein. Hierzu ist
zweckmäßig die davon abgekehrte Außenfläche als schienenför
miges Formschlußprofil ausgebildet und mit einem Gegenglied
des Trägers so in Eingriff zu bringen, daß nur ein einziger
Freiheitsgrad gegeben ist, nämlich derjenige in Einschubrich
tung des Einsatzes. In allen anderen Richtungen dagegen ist
die Führung und Verbindung spielfrei. Einer der beiden
Formteile kann dabei zwei im Abstand nebeneinander liegende
Profilvorsprünge aufweisen, von denen jeder für sich in der
beschriebenen Weise spielfrei in ein Gegenprofil des anderen
Formteiles eingreift. Dadurch wird die Festigkeit und Dich
tigkeit erhöht. Dies ist auch zu erzielen, wenn vor dem
Einschub sowohl miteinander fluchtende als auch gegeneinander
quer versetzte Kontaktflächen an den beiden Formteilen
vorgesehen sind. Beim Einschub führen dann die fluchtenden
Flächen die quer versetzten so, daß letztere unter hoher
Druckspannung aufeinander auflaufen.
Es können auch drei oder mehr Formteile der beschriebenen Art
vorgesehen und wie beschrieben montiert werden. Ein Formteil
kann dabei sowohl Träger als auch Einsatz sein, nämlich z. B.
zwischen einem Einsatz und dem Träger liegen. Bei der Her
stellung oder zu Beginn der Montage sind diese Formteile
parallel zur Einschubrichtung aneinanderschließend aufge
reiht bzw. einteilig verbunden, wonach sie teleskopartig
parallel zur Formachse des größten Formteiles bzw. Haupt
trägers zusammengeschoben werden.
Unabhängig von der beschriebenen Ausbildung weist der Spender
einen Staudurchlaß zur Drucksteigerung des Mediums auf,
welchen der Einsatz und der Träger gemeinsam aufnehmen. Z.B.
liegt der Staudurchlaß, wie ein Drosselquerschnitt oder ein
Ventil der zweiten Leitung, zwischen Einsatz und Träger bzw.
zwischen zwei Einsätzen. Seine Begrenzung bzw. sein bewegba
rer oder federnd verformbarer Ventilkörper kann einteilig mit
einem oder allen Formteilen ausgebildet sein.
Unabhängig von der beschriebenen Ausbildung liegt die zweite
Druckkammer vollständig innerhalb des Trägers. Z.B. ist sie
von einem gegenüber dem Träger bewegbar gelagerten Kolben
begrenzt, welcher mit dem Träger vormontiert und dann mit der
übrigen Spendereinheit zusammengesetzt ist. Dadurch kann ein
Austragkopf mit vormontiertem Kolben so auf ein Pumpengehäuse
axial aufgesetzt werden, daß dabei der Kolben von selbst
verriegelnd axial gegenüber diesem Gehäuse festgelegt wird
und danach zur Ausführung des Pumphubes gegenüber dem Kopf
geeignet ist. Die Druckkammer der so gebildeten Pumpe
schließt unmittelbar an den Spalt zwischen den Kontaktflächen
des Trägers und des Einsatzes an. Die Axialsicherung des
Kolbens kann unmittelbar an einem Halteglied, wie einem
Krimpring, erfolgen, welches ein Pumpengehäuse der ersten
Druckkammer mit einem Speicher fest bzw. verspannt verbindet.
Zur Erzielung eines ausreichend hohen Druckes, insbesondere
Gasdruckes, in der zweiten Druckkammer, ist deren dem Kolben
gegenüberliegende Endwand axial gegenüber dem Medienauslaß
bzw. dessen Kanalachse zurückversetzt. Dadurch ergibt sich
ein verhältnismäßig kleiner zweiter Druckraum, in welchem bis
zum vollflächigen Anschlag des Kolbens an der Endwand eine
hohe Verdichtung zu erzielen ist.
Zur weiteren Drucksteigerung des Mediums in der zweiten
Leitung kann auch ein Vorhub vorgesehen sein, welcher zu
nächst nur das Zweitmedium komprimiert, wonach erst das
Erstmedium unter Druck gesetzt und gemeinsam mit dem Erst
medium in die genannten Leitungen gefördert wird.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen auch aus der
Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen
Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von
Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können,
für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Spender in Ausgangs
stellung und teilweise im Axialschnitt,
Fig. 2 einen Ausschnitt der Fig. 1 in vergrößerter,
geringfügig modifizierter Darstellung, jedoch
im Formzustand der Formteile,
Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 2 in Ansicht von
links,
Fig. 4 die Anordnung gemäß Fig. 2 in teilweise
geschnittener Ansicht von unten,
Fig. 5 die Anordnung gemäß Fig. 2 in Ansicht von
oben,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Spenders in
einer Darstellung entsprechend Fig. 1 und
Fig. 7 den der Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt des
Spenders der Fig. 6.
Alle in den Zeichnungen dargestellten Glieder bzw. Teile sind
als Spritzgußteile aus Kunststoff, z. B. Polyethylen, herge
stellt. Die Baueinheit 1 gemäß den Fig. 1 bis 5 ist aus
zwei Bau- oder Formteilen 2, 3 einteilig als Austrag- bzw.
Betätigungskopf hergestellt. Der Träger 2 ist kappenförmig
und der Einsatz 3 eine im Querschnitt U-förmige Düsenkappe,
die frei zugänglich an der Außenseite des Trägers 2 liegt.
Beim Herstellen im Formwerkzeug liegt der Einsatz 3 vollstän
dig frei vorspringend an der Außenseite des Trägers 2, an den
er ausschließlich über eine Heftung bzw. Verbindung 4 gering
fügig kippbar anschließt. Mit Beginn der Zerstörung der
Heftung 4 wird der Einsatz 3 in den Träger 2 hineingeschoben,
bis seine Außenfläche bündig und lückenlos an den Außenumfang
sowie die äußere Stirnfläche des Trägers 2 als kontinuier
liche Fortsetzung anschließt.
Der Träger 2 bildet eine Führung 5 mit Vorsprüngen und
Vertiefungen zur spielfreien Aufnahme des Einsatzes 3. Das
äußere Ende der Führung 5 bildet eine Schnitt- bzw. Loch
büchse 6 entsprechend einem Stanzwerkzeug, an welchem die
Heftung 4 beim Einschieben abgeschert wird. Dabei bildet das
Ende des Einsatzes 3 den lückenlos genau in die Büchse 6
passenden Stanzstempel 7. Die Führung 5 reicht bis zur
Außenseite eines äußersten Mantels 8 des Trägers 2. Mit
Radialabstand innerhalb des Mantels 8 ist koaxial ein hohler
Schaft 9 vorgesehen. Die Mittel- bzw. Formachse 10 der Teile
2, 3 liegt rechtwinklig zur Kanalachse 11, in deren Richtung
die Teile 2, 3 vom Medium beim Austrag durchströmt werden.
Zur Überführung aus der Form- in die bestimmungsgemäße
Arbeitslage wird der Einsatz 3 parallel zur Achse 10 und
rechtwinklig zur Achse 11 in Richtung 12 verschoben bis die
Kanalachse aus der Lage 11' über den Weg 15 in die Lage 11
überführt ist. Die Teile 2, 3 sind dabei in allen quer zur
Richtung 12 liegenden Richtungen 13, 14 spielfrei aneinander
geführt. Ihre aneinander gleitenden Führungsflächen können
dabei noch eine verbliebene Plastizität so aufweisen, daß sie
am Ende des Verschiebungsweges miteinander verschmelzen bzw.
unter Querdruck verschweißen. Beispielsweise kann bei der
Herstellung zunächst nur der Teil 3 entformt werden und der
Teil 2 in der warmen Herstellform verbleiben, dabei der Teil
3 in die Arbeitslage verschoben und danach erst der Teil 2
parallel zur Achse 10 aus der Form herausgenommen werden. In
der Formlage liegen die Teile 2, 3 vollständig auf gesonder
ten Seiten einer zur Richtung 12 rechtwinkligen Ebene 16, in
welcher die Verbindung 4 liegt. Die zur Ebene 16 rechtwink
lige Axialebene 17 der Achse 10 bzw. 11 ist als Symmetrie
ebene der Teile 2, 3 vorgesehen. Das Führungsprofil eines
oder beider Teile 2, 3 weist Flächen auf, die in Richtung 12
unter einem selbsthemmenden Konuswinkel von weniger als 5°
oder 4° schräg zueinander liegen, wie anhand der zu den
Achsen 11, 11' rechtwinkligen Ebenen 18, 19 erkennbar ist.
Dadurch wird jedes dieser Führungsprofile in sich und es
werden beide Führungsprofile gegeneinander mit zunehmendem
Einschubweg kontinuierlich stärker verspannt, was zu einem
unlösbaren bzw. nur unter Zerstörung lösbaren Preßsitz führt.
Der Träger 2 weist sein Führungsprofil vollständig im Inneren
auf. Es hat beiderseits der Ebene 17 seitlich äußerste,
abgestufte sowie einander gegenüberliegende Innen- bzw.
Führungsflächen 21 sowie diesen gegenüberliegende und vonein
ander abgekehrte schräge Führungsflächen 22, die zu einer
Verbindungsfläche 23 konvergieren. Die Fläche 23 ist um die
Achse 10 gekrümmt und begrenzt mit den Flanken 22 ein schwal
benschwanzförmiges Profil 24. Die Flanken 21, 22 begrenzen
beiderseits des Profiles 24 ebenfalls schwalbenschwanzförmige
oder ähnliche Profile 25. Jedes der drei Profile 24, 25
verhindert für sich jegliche Relativbewegungen in den Rich
tungen 13, 14 und liegt am Gegenprofil vollständig lückenfrei
vollflächig an. Die Innenseite des U-Quersteges des Einsatzes
3 bildet die Gegenfläche 27 zur vollflächigen Anlage an der
Fläche 23. Die Innenseiten der U-Schenkel 26 liegen an den
Flanken 22 und die Außenseiten dieser Schenkel an den Flanken
21 jeweils vollflächig an. Diese Flächen bilden beim Einschub
des Einsatzes 3 die Gleit- und Führungsflächen sowie in der
Betriebslage die Kontakt- und Dichtflächen. Sie schließen an
eine in Richtung 12 vorderste Brustfläche 29 des Einsatzes 3
an, die gemäß Fig. 2 in der Ebene 16 liegt. Ausschließlich in
dieser Ebene sind dabei die Teile 2, 3 über eine Mikroverbin
dung 30 einteilig verbunden. Die nur zwei Verbindungsglieder
31 dieser Heftung 30 liegen mit Abstand beiderseits der Ebene
17 als Teilfortsätze der Schenkel 26 gemäß Fig. 4. Die
Schraffuren der Teile 2, 3 sind trotz einteiliger Ausbildung
der besseren Übersichtlichkeit halber unterschiedlich ge
wählt.
Die von der Fläche 27 abgekehrte Außenfläche 28 des Einsatzes
3 ist wie der Außenumfang des Mantels 8 und mit gleichem
Radius um die Achse 10 gekrümmt. Sie bildet daher eine
kontinuierliche Fortsetzung dieses Außenumfanges. Anschlie
ßend an die Glieder 31 können die Schenkel und der Quersteg
des Einsatzes 3 gegenüber der Ebene 16 und der in dieser
liegenden Stirnfläche 34 des Trägers 2 geringfügig zurückver
setzt sein, nämlich der Fläche 34 mit einem Spaltabstand von
höchstens 3 oder 2 Zehntel Millimeter ebenenparallel gegen
überliegen. Dadurch kann der Einsatz 3 gemäß Fig. 2 in
Richtung 13 gegenüber dem Träger 2 um wenige Winkelgrade
federnd gekippt werden. Das Führungsprofil des Einsatzes 3
geht über dessen gesamte Länge durch. Die von der Verbindung
30 abgekehrte Endfläche des Einsatzes 3 bildet eine U-förmige
Druckfläche 40, gegen welche mit einem Werkzeug gedrückt
wird, um den Einsatz 3 in den Träger 2 zu schieben. Am Ende
des Verschiebeweges schlägt der Einsatz 3 mit einem Anschlag
43 an einem Gegenanschlag 45 des Trägers 2 an. Der Anschlag
43 ist durch die Endkante des Quersteges des Einsatzes 3 und
der Gegenanschlag 45 durch eine Kantenfläche des Mantels 8 am
Ende der Führung 5 gebildet. Gemäß Fig. 2 liegt der Quersteg
bzw. Anschlag 43 unmittelbar benachbart zu einer Schräge 44
des Trägers 2, wobei die Fläche 23 radial nach außen gering
fügig gegenüber der Fläche 27 versetzt ist. Daher läuft beim
Beginn des Einschubes und unmittelbar beim Lösen der Heftung
30 die von den Flächen 27, 43 flankierte Kante auf die
Schräge 44 auf, so daß bei weiterem Verschieben der Quersteg
des Einsatzes 3 gegenüber dessen Schenkeln 26 und gegenüber
dem Träger 2 verspannt wird. Die in der Ebene 18 liegende
Fläche 23 konvergiert dann in Richtung 12 gegenüber der Ebene
19 der Fläche 27 unter 2°. Beim weiteren Einschub nimmt daher
die gegenseitige Pressung der Flächen 23, 27 zu, bis am Ende
durch inhärente Verformung die Ebenen 18, 19 parallel bzw. in
einer einzigen Ebene liegen. Die Fläche 40 liegt dann in der
Ebene 16 und eine abgerundete Ringkante zwischen dem Mantel 8
und der Stirnfläche 34 geht ununterbrochen auch über den
Einsatz 3 durch.
Die Fläche 23 kann durch einen plattenförmigen Vorsprung 46
gebildet sein, welcher geringfügig schmaler als das Profil 24
ist, um eine besonders hohe Dichtheit zwischen den Flächen
23, 27 zu erreichen. Die die Fläche 34 bildende Stirnwand 48
weist an der Innenseite einen Vorsprung 49 auf, der die
Führung 5 begrenzt, die Fläche 23 bildet und im Radialabstand
vom Schaft 9 liegt. Gemäß Fig. 4 ist der Ansatz 49 zum Mantel 8
stumpfwinklig erweitert. An den Mantel 8 schließt der
Ansatz 49 mit Abstand beiderseits des Vorsprunges 24 mit
Schenkeln 47 einteilig an. Die Führungsöffnungen 25 gehen
daher von der Stirnfläche 34 bis zur unteren Endfläche des
Ansatzes 49 durch. Der Vorsprung 24 schließt nur an die Wand
48 und zwischen den Führungen an den Quersteg des trapezartig
U-förmigen Ansatzes 49 einteilig an, während sein unteres
Ende freiliegt und beim Einschub des Einsatzes 3 federnd
gegen die Achse 10 geschwenkt wird.
In seiner Mitte ist der Einsatz 3 von dem ins Freie mündenden
Medienauslaß 50 durchsetzt, nämlich zwischen den Schenkeln 26
in der Fläche 28. Bis auf diesen Durchlaß weist der Einsatz 3
über seine gesamte Länge konstante Querschnitte auf. Im
Inneren des Mantels 9 ist in der Achse 10 ein Medienkanal 51
vorgesehen, der an der Wand 48 an eine verengte Quer- oder
Leitnut 52 anschließt, die wiederum in einen zur Achse 11
parallelen Querkanal 53 bis zur Fläche 23 übergeht. Dieser
liegt mit Abstand zwischen der Achse 11 und der Fläche 34.
Von der Fläche 27 ausgehend ist der Einsatz 3 von einem
zylindrischen Kanal 54 von weniger als einem, einem halben
oder einem Drittel Millimeter Durchmesser durchsetzt, der
stromabwärts an eine Vertiefung 56 in der Außenfläche 28
anschließt. Dadurch ist eine Zerstäuberdüse gebildet. Die
Düse könnte jedoch auch zur Abgabe einzelner, durch ihr
Eigengewicht vom Spender abfallender Tropfen ausgebildet
sein. Stromaufwärts schließt an den Kanal 54 unmittelbar eine
Leiteinrichtung 60, wie eine Dralleinrichtung, an. Durch sie
wird das Medium in eine Rotationsströmung um die Achse 11
versetzt und rotierend in den Kanal 54 geleitet. Hierzu sind
nur in der Fläche 23 und im Vorsprung 46 Vertiefungen 57 bis
59 vorgesehen, deren Tiefe kleiner als die Dicke zwischen den
konzentrischen Zylinderflächen 27, 28 ist. Sie umfassen in
der Achse 11 einen Ringkanal 57, radial mit Abstand darin
eine Kreisvertiefung 58 und mehrere diese verbindende Tangen
tialkanäle 59. Der Kanal 53 mündet zwischen der Achse 11 und
der Fläche 34 nur unmittelbar in den Kanal 57, von dort über
die Kanäle 59 in die Vertiefung 58, welche in der Achse 11
liegt und daher von der Vertiefung 58 direkt in den achsglei
chen Kanal 54.
Der Träger oder Kopf 2 bzw. die ganze Einheit 1 dient zur
Verwendung mit einer einzigen oder zwei gesonderten Pumpen
32, 33 sowie mit einem Medienspeicher 35, aus welchem die
Druckkammer 37 der Pumpe 32 bei jedem Rückhub wieder mit
Medium durch Ansaugen gefüllt wird. Diese Baueinheiten bilden
dann eine Spendereinheit 20. Die Druck- bzw. Pumpkammer 38
der Pumpe 33 für Luft ist von den Wandungen 8, 9, 48, 49 und
einem Kolben 41 ringförmig begrenzt. Die Pumpe 32 ist mit
einem Halteglied, wie einem Krimpring 39 gegen den Speicher
35 verspannt. Das Glied 39 sichert in jeweils entgegengesetz
ten Richtungen die axiale sowie die radiale Lage des Ringkol
bens 41 mit einem wulstförmigen oder mehrlagigen Schnappglied
42, welches der Kolben 41 am Außenumfang umgreift. Letzterer
weist einen ringscheibenförmigen Boden mit einer federnd
aufweitbaren Schnappnut für den formschlüssigen Eingriff des
Gliedes 42 und zwei von diesem zur Ebene 16 stumpfwinklig
konisch vorstehenden Ringlippen 62, 63 auf. Die wesentlich
kürzere und axial zurückversetzte Lippe 62 gleitet am Innen
umfang des Mantels 8. Die mindestens dreifach längere Lippe
63 gleitet am Außenumfang des Schaftes 9 und bildet mit
diesem ein Schieberventil 64 für den Einlaß von Luft am Ende
des Rückhubes. Hierzu sind im Schaft 9 entsprechende Vertie
fungen vorgesehen, die statt dessen auch der Innenumfang des
Mantels 8 aufweisen könnte. Aus der Kammer 38 strömt die Luft
unmittelbar zwischen die Flächen 23, 27 und von dort entweder
in die Einrichtung 60 oder über diese umgehende Kanäle
unmittelbar in den Düsenkanal 54.
Die Pumpe 32 weist ein Gehäuse auf, das mit dem größten Teil
seiner Länge in den Speicher 35 hineinragt und entweder
einteilig ausgebildet oder aus einem längeren Gehäuseteil 65
und einem Deckel 66 zusammengesetzt ist, welcher das weitere
Ende des Gehäuses 65 am Innen- und Außenumfang mit Hülsenan
sätzen innen und außen anliegend übergreift. Im Gehäuse 65
ist eine Kolbeneinheit 67 axial verschiebbar. Sie durchsetzt
mit einem mehrteiligen Schaft 68 den Deckel 66 bis über die
Lippe 63 hinaus. Der Schaft 68 ist von einem axial federnd
stauchbaren, hülsenförmigen Kolben 69 umgeben, der am Innen
umfang des Gehäuses 65 gleitet und die Kammer 37 begrenzt.
Das äußere Ende des Schaftes 68 bildet einen Stecker 70 zum
festsitzenden Eingriff in das Innere des Schaftes 9.
Die Pumpe 32 weist drei Ventile 71 bis 73 auf. Das Auslaßven
til 71 ist vollständig an der Einheit 67 vorgesehen. Einer
seiner Ventilkörper ist durch den Kolben 69 und der andere
durch den Schaft 68 gebildet. Bei Überdruck in der Kammer 37
oder durch Anschlag der Lippe des Kolbens 69 am Ende des
Pumphubes öffnet das Ventil 71, wonach es beim Rückhub unter
der Federkraft des Kolbens 69 wieder schließt. Das Lüftungs
ventil 72 weist als Ventilkörper den Kolben 69 und das Innere
Hülsenende des Deckels 66 auf. Es schließt am Ende des
Rückhubes und öffnet mit Beginn des Pumphubes, so daß Luft
von außen zwischen Einheit 67 und Gehäuse 65 zuströmen, dann
durch Öffnungen im Gehäuse 65 quer aus strömen und schließlich
entlang der Außenseite des Gehäuses 65 in den Speicher 35
geführt werden kann. Das Einlaßventil 73 öffnet bei Unter
druck in der Kammer 37 entgegen Federkraft und läßt daher
beim Rückhub der Einheit 67 aus dem Speicher 35 Medium in die
Kammer 37 nachströmen. Es ist mit einer Feder 74 belastet,
die auch als Rückstellfeder für die Einheit 67 am Schaft 68
innerhalb des Kolbens 69 abgestützt ist. Die Überdruckventile
71, 73 arbeiten wechselweise.
Der äußere Mantel des Deckels 66 bildet einen radial vom
Gehäuse abstehenden, ringförmigen Flansch 75, welcher unter
Zwischenlage einer Dichtung bzw. eines Filters 76 gegen die
Endfläche des Halses des Speichers 35 mit dem Glied 39 axial
verspannt ist. Durch die am Außenumfang des Gehäuses 65 dicht
anliegende Dichtung 76 wird die Luft vom Ventil 72 nur durch
die semipermeable Dichtung 76 in den Speicher 35 geleitet und
dabei von Keimen befreit bzw. eine Verkeimung abgetötet.
In den Fig. 6 und 7 sind für einander entsprechende Teile
die gleichen Bezugszeichen wie in den übrigen Figuren, jedoch
mit Indizes, verwendet, weshalb alle Beschreibungsteile
sinngemäß für alle Ausführungsformen gelten.
Gemäß den Fig. 6 und 7 sind zwei einteilig miteinander
hergestellte Einsätze 3a, 3b vorgesehen. Der Düsenkörper 3a
liegt hinter dem Düsenkörper 3b, welcher den Auslaß 50a
bildet. Der Einsatz 3a schließt mit dem Glied 31a an die
Fläche 34a und der Einsatz 3b mit einem entsprechenden Glied
31b an die Fläche 40a des Einsatzes 3a an, welcher somit als
Träger für den Teil 3b aufzufassen ist. Die Schenkel des
Teiles 3b umgreifen die Schenkel des Teiles 3a an der Außen
seite so formschlüssig, wie anhand des Einsatzes 3 und des
Profiles 24 beschrieben. Die Außenseiten der Schenkel des
Teiles 3b greifen in entsprechender Weise formschlüssig
unmittelbar in den Träger 2a ein. So liegen die Schenkel des
Teiles 3a zwischen dem Profil 24 und den Schenkeln des Teiles
3b. Statt dessen kann der Teil 3a auch entsprechend dem in
Fig. 5 strichpunktiert angedeuteten Teil 3c eben oder um die
Achse 10 gekrümmt ohne Schenkel nur plattenförmig sein und
das breite Kopfende des Profiles 24 bilden. Die Fläche 28a
des Teiles 3a bildet für die Fläche 27b die der Fläche 23
entsprechende Fläche zur gegenseitigen dichten Anlage. Beide
Teile 3a, 3b sind mit koaxialen Düsenkanälen 54a, 54b durch
setzt. Die Flächen 28a, 27b begrenzen gemeinsam einen unmit
telbar an die Kammer 38a angrenzenden Leitungskanal, welcher
durch Nuten 77, 78 in einer oder beiden Flächen 28a, 27b
gebildet ist und an der Stoßstelle zwischen den Kanälen 54a,
54b rechtwinklig in diese mündet.
Der Leitung 77, 78 ist eine Einrichtung 80 zur Erhöhung des
Staudruckes in der Kammer 38a zugeordnet, nämlich ein Plat
ten- oder Überdruckventil 80. Dessen Ventilkörper sind
einteilig miteinander sowie mit den Teilen 2a, 3a, 3b ausge
bildet, obwohl sie gegeneinander so beweglich bzw. verformbar
sind, daß sie in Abhängigkeit vom Mediendruck öffnen und
schließen. Der Ventilkörper 79 steht bei der Herstellung quer
von der Fläche 28a vor und ist mit dieser über ein Filmgelenk
verbunden. Wird der Teil 3b durch Druck gegen seine Fläche
40b vollständig über den Teil 3a in Richtung 12 verschoben,
so wird die Verbindung 31b, wie beschrieben, gelöst und
danach vom Quersteg des Teiles 3b der Ventilkörper 79 um sein
Filmgelenk ebenenparallel gegen die Fläche 28a geschwenkt.
Der Ventilkörper 79 liegt dann zwischen den Flächen 28a, 27b
und schließt die Leitung 77, 78. Bei stromaufwärtigem Über
druck wird der an das Filmgelenk anschließende Bereich des
Ventilkörpers 79 quer federnd abgehoben, so daß die Luft
unter hoher Strömungsgeschwindigkeit in das stromabwärtige
Ende des Kanales 54a und von dort unter Mitnahme des zwischen
den Flächen 23a, 27a zuströmenden Mediums aus der Öffnung 50a
ausströmen kann. Für das Ventil 80 kann es zweckmäßig sein,
wenn die Vertiefung 78 nur im Bereich des Ventilkörpers 79
und die Vertiefung 77 nur stromabwärts davon liegt, um
einerseits Freiraum zum druckabhängigen Abheben des Ventil
körpers 79 in Richtung zur Fläche 28b und andererseits eine
dichte Anlage an der Fläche 28a zu haben. Erst nachdem der
Teil 3b seine Endlage gegenüber dem Teil 3a erreicht hat,
wird gleichzeitig gegen die Flächen 40a, 40b beider Teile 3a,
3b in Richtung 12 gedrückt und so die Einheit 3a, 3b in die
Führung 5a eingeschoben.
Gemäß Fig. 6 weist der Schaft 9a bzw. 68a eine einteilig mit
ihm oder als gesonderter Teil ausgebildete Verlängerung 81
auf, die hier als gesonderter Schaft 81 auf die Außenseiten
des Schaftes 9a und des Steckers 70a mit ihren Enden festsit
zend aufgesetzt ist. Der Schaft 81 weist einen axial verkürz- und
verlängerbaren Abschnitt 82, beispielsweise einen zwei
teiligen Teleskopabschnitt oder einen federnden Balgabschnitt
82 auf, dessen im Axialschnitt zick-zackförmiger Mantel eine
ein- oder zweigängige Helix in Form einer Steilwendel bildet.
Der Balg 82 umgibt nur den Schaft 9a, der im anschließenden,
formsteifen Abschnitt des Schafts 81 abgedichtet axial gegen
die Kolbeneinheit 67a verschiebbar ist, ohne daß diese
mitgenommen wird. Am Ende dieses ersten Teilhubes schlägt der
Kopf 2a mit dem Ende des Schafts 9a an einem inneren Anschlag
83 des formsteifen Schaftabschnittes oder am Stecker 70a an,
so daß dann erst die Einheit 87a mitgenommen und die Kammer
37 verengt wird.
Beim ersten Teilhub wird der Schaft 81 axial verkürzt und die
Kammer 38a verkleinert, wodurch die darin enthaltene Luft
vorkomprimiert wird und bereits in den Kanal 54a, 54b strömt
oder durch das geschlossene Ventil 80 noch gestaut wird. Im
weiteren Verlauf des Pumphubes steigt der Druck in der Kammer
37, bis das Ventil 71 öffnet und das Medium durch das Innere
des Kolbens 69 und des Steckers 70 bzw. 70a in den Kanal 51
bzw. 51a strömt. Je nach Justierung des Ventiles 80 öffnet
kurz vor, gleichzeitig mit oder nach dem Öffnen des Ventiles 71
auch das Ventil 80. Ohne im einzelnen dargestellt zu sein,
kann der Weg der Luft aus der Kammer 38a auch in einem zum
Kanal 53a parallelen Leitungskanal in der Wand 48a münden.
Diese Leitung führt dann durch die Düsenplatte des Teiles 3a
unmittelbar zwischen die Flächen 28a, 27b und in Richtung 12
quer in den Kanal 54b.
Das Innenvolumen des Kopfes 2a ist durch einen Körper 84
verkleinert, um am Ende des Arbeitshubes ein möglichst
kleines Restvolumen der Kammer 38a zu haben. Der Begrenzer 84
weist eine konische Endwand 85 auf, an welcher der komplemen
tär konische Kolben 41a am Ende des Pumphubes vollflächig
anschlägt und die mit Abstand von der Wand 48a liegt. Das
engere Ende der Wand 85 geht in eine Hülse 86 über, deren
Ende abgedichtet in die Innenseite der Wand 48a eingreift und
die den Abschnitt 82 sowie den Schaft 9a umgibt. Zwischen der
Hülse 86 und dem Abschnitt 82 kann die Kammer 38a in den
zuvor genannten Leitungskanal münden. Der Körper 84 ist mit
dem erweiterten Rand der Wand 85 in eine Vertiefung am
Innenumfang des Mantels 8a dicht eingesprengt, so daß er mit
seinem Außenumfang in der Kappe 2a einen volumenkonstanten
Raum begrenzt.
Schwenkt die Rippe 63a unter dem Druck in der Kammer 38 um
das Glied 42a, so wird die Lippe 62a entsprechend einem
zweiarmigen Hebel verstärkt gegen den Mantel 8a angepreßt.
Eine Abzugssicherung 61 für die Kappe 2a wirkt ähnlich. Ihre
vom Innenumfang des Mantels 8a vorstehenden Nocken schlagen
am Ende des Rückhubes unter der Kraft der Feder 74 an der
Lippe 62a so an, daß deren Bewegung um das Glied 42a zu einer
verstärkten Anpressung und daher zur Erhöhung der Dichtheit
beider Lippen führt. Durch die Sicherung 61 kann die Kappe 2a
nicht vom Kupplungsglied 70a bzw. von der Pumpe 32 abgezogen
werden. Der Abschnitt 82 kann so als Rückstellfeder ausgebil
det sein, daß gleichzeitig mit dem Rückhub der Kolbeneinheit
durch die Feder 74 auch der Kopf 2a gegenüber der
Kolbeneinheit in seine Ausgangslage zurückgestellt und dabei
in die Kammer 38a Luft nachgesaugt wird. Das Glied 39a
besteht zweckmäßig aus Aluminium, so daß der Ringwulst 42a
durch Bördelung erreicht wird. Der Kolben 41a kann gemäß
Fig. 1 permanent am äußeren Ende des Gehäuses 65, 66 oder
gemäß Fig. 6 nur am Glied 42a abgestützt sein.
Das flüssige Medium gelangt in die Einrichtung 60 mit einem
Druck von z. B. 4 bis 5 bar. Demgegenüber ist der Druck von
z. B. höchstens ein bar, mit welchem die Luft in den Kanal 54b
gelangt, wesentlich niedriger. Die Teile 2, 3 bzw. 2a, 3a, 3b
können jeweils aus unterschiedlichen Kunststoffen mit unter
schiedlichen mechanischen Eigenschaften oder von unterschied
licher Farbe hergestellt sein, z. B. durch Zwei- oder Mehr-
Komponenten-Spritzung in der Gußform. Die Länge des Kanales
54a wird zweckmäßig sehr kurz gewählt, beispielsweise höch
stens 0,5 oder 0,25 mm, um die Zerlegung in Partikel durch
den Luftstrom weiter zu verbessern. Die dargestellten Größen
verhältnisse sind besonders zweckmäßig, insbesondere wenn der
Außendurchmesser des Kopfes 2, 2a höchstens 30 oder 20 mm
beträgt. Alle angegebenen Eigenschaften und Wirkungen können
genau oder nur im wesentlichen bzw. nur etwa wie beschrieben
vorgesehen sein und je nach den Erfordernissen auch stärker
davon abweichen. Die Merkmale jeder Ausführungsform können
bei allen übrigen Ausführungsformen vorgesehen sein.
Claims (11)
1. Spender für Medien mit einer Baueinheit (1) aus min
destens zwei Formteilen, wie einem Austragkopf als
Träger (2) und einem Düsenkörper als Einsatz (3), wobei
der Träger (2) eine Formachse (10) und der Einsatz eine
Kanalachse (11, 11') bestimmen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (3) quer zur Kanalachse (11, 11') in den
Träger (2) eingesetzt ist und daß insbesondere in die
Formteile (2, 3) erste und zweite Leitungen (53, 53a;
77, 78) gesonderter erster und zweiter Druckkammern (37,
38) münden.
2. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein in der Kanalachse (11) liegendes Kanal
ende mindestens eines der Formteile (2, 3) von aneinan
der dicht anliegenden Kontaktflächen (23, 27) beider
Formteile (2, 3) umgeben ist, die etwa parallel zu
diesen Kontaktflächen (23, 27) zusammengesetzt sind, daß
insbesondere die erste Leitung (53, 54) beide Kontakt
flächen (23, 27) quer durchsetzt und daß vorzugsweise
die zweite Leitung (77, 78) von den beiden Kontakt
flächen (23, 27) längsbegrenzt ist.
3. Spender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Leitung (53a) in eine Strömungskammer (58)
und die zweite Leitung (77, 78) quer dazu an einen zur
Kanalachse (11) parallelen Kanal (54), wie einen Düsen
kanal, anschließt, daß insbesondere mindestens eine der
Druckkammern (37, 38) innerhalb des Trägers (2) liegt,
und daß vorzugsweise die erste Druckkammer (37) eine
Pumpkammer einer axial an den Träger (2) anzufügenden
Schubkolbenpumpe (32) ist.
4. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Einsatz (3, 3b) quer zur Kanal
achse (11) liegende Außenflächen, nämlich eine Vorder
fläche (28, 28b) sowie eine Rückfläche (27, 27b) auf
weist und eine der Außenflächen gegenüber dem Träger (2,
2a) vollständig berührungsfrei ist, daß insbesondere die
Vorderfläche (28, 28b) bis zu allen Außenkanten voll
ständig frei an der Außenseite des Trägers (2, 2a)
liegt, und daß vorzugsweise die Rückfläche (27, 27b) ein
Gleitprofil (26) zum formschlüssigen Einschub in den
Träger (2 bzw. 2a, 3a) aufweist.
5. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Einsatz (3) etwa parallel zur
Kanalachse (11) mit Vorspannung an dem Träger (2)
anliegt, daß insbesondere Träger (2) und Einsatz (3)
aneinanderliegende Gleit- und Dichtflächen (21, 22, 23,
27) aufweisen, die vor dem Einschub entgegen Einschub
richtung (12) divergieren, und daß vorzugsweise die
Gleit- und Dichtflächen vor dem Einschub in quer zuein
ander versetzten Ebenen (18, 19) liegen.
6. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei der Formteile als erster und
zweiter Einsatz (3a, 3b) in gegenseitige Berührung an
dem Träger (2a) gehaltert sind, daß insbesondere die
Einsätze (3a, 3b) gemeinsam in den Träger (2a) einge
schoben sind und daß vorzugsweise der zweite Einsatz (3
bzw. 3b) den ersten Einsatz (3a bzw. 3c) umgreift.
7. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Einsatz (3b) und der Träger (3a)
gemeinsam einen Staudurchlaß (80) zur Drucksteigerung
des Mediums, wie ein Überdruck-Ventil, aufnehmen, daß
insbesondere ein bewegbarer Ventilkörper (79) des
Staudurchlasses einteilig mit wenigstens einem der
Formteile ausgebildet ist, und daß vorzugsweise der
Ventilkörper (79) mit einem der Formteile über ein
Gelenk verbunden und beim Einschub des Einsatzes (3b)
von diesem um das Filmgelenk geschwenkt ist.
8. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Druckkammer (38) von dem
Träger (2) und einem in diesem vormontierten sowie
verschiebbaren Kolben (41) begrenzt ist, daß insbesonde
re der ringförmige Kolben (41) mit einer längeren
Innenlippe (63a) an einem mit dem Träger (2) einteiligen
Schaft (9) geführt ist und mit einer Außenlippe (62) die
zweite Druckkammer (38) dicht begrenzt, und daß vorzugs
weise eine der Dichtlippen einen Ventilkörper (63) eines
Schiebeventiles (64) bildet.
9. Spender nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kolben (41) mit dem Träger (2) auf einen Pumpsockel, wie
einen Gehäusedeckel (66), ein Pumpgehäuse (65), eine
Schubkolbenpumpe (32), eine vormontierte Einheit aus
Pumpgehäuse (65) und Medienspeicher (35), einen diese
Einheit sichernden Krimpring (39) o. dgl., montiert ist
und der Kolben (41) ein Halteglied zur Lagesicherung an
einem Gegenglied (42) des Pumpsockels aufweist, daß
insbesondere das Gegenglied (42) ein mehrlagiger Ring
wulst ist, und daß vorzugsweise das Halteglied das
Gegenglied (42) axial formschlüssig als Schnappglied
umgibt.
10. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Druckkammer (38) axial im
Abstand von der Kanalachse (11) liegt und eine zur
Kanalachse (11) benachbarte Endwand (85) aufweist, daß
insbesondere die Endwand (85) im wesentlichen komplemen
tär an den Kolben (41a) angepaßt ist, und daß vorzugs
weise die Endwand (85) durch einen in dem Träger liegen
den Wandungskörper (84) gebildet ist.
11. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Austragsbetätigung für den
Spender einen ersten Hub zur von der ersten Druckkammer
(37) im wesentlichen unabhängigen Volumenverkleinerung
der zweiten Druckkammer (38a) und einen anschließenden
zweiten Hub zur gemeinsamen Volumenverkleinerung beider
Druckkammern (37, 38a) aufweist, daß insbesondere beim
ersten Hub der Austragkopf (2a) abgedichtet gegenüber
einer die erste Druckkammer (37) begrenzenden Kolbenein
heit (67a) verschoben wird, und daß vorzugsweise der
Austragkopf (2a) und die Kolbeneinheit (67a) über einen
axial verformbaren Balg (82) verbunden sind.
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