DE2640836A1

DE2640836A1 - Manuell betaetigbare pumpe

Info

Publication number: DE2640836A1
Application number: DE19762640836
Authority: DE
Inventors: Lewis A Micallef
Original assignee: Leeds and Micallef
Current assignee: Spraysol Inc
Priority date: 1975-09-16
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1977-03-17
Also published as: MX3880E; ATA685076A; GB1521836A; AT344011B; DE2640836C2; CH599006A5

Description

Leeds and Micallef, Fort Lee, N.J., U.S.A.

Manuell betätigbare Pumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine manuell betätigbare Pumpe zur Anbringung an einen Behälter, dessen Inhalt durch die Pumpe ausgegeben werden soll, mit einem Gehäuse, das eine von einer flexiblen Wand begrenzte Kammer aufnimmt, die durch manuelles Eindrücken verkleinerbar ist und nach Loslassen der flexiblen Wand in ihre voll ausgedehnte Stellung zurückkehrt und mit Einlaß- und Auslaßkanälen, die Einlaß- und Auslaßventile aufweisen, in Verbindung steht, wobei das Einlaßventil geschlossen ist, wenn sich Flüssigkeit in der Pumpenkammer befindet und wenn die Pumpenkammer zwecks Ausgabe von Flüssigkeit zusammengedrückt wird, und geöffnet ist, wenn beim Volumehvergrößern der Pumpenkammer Flüssigkeit durch den Einlaßkanal in die Pumpenkaamer gesaugt wird, und wobei das Auslaßventil öffnet, wenn das Volumen der Pumpenkammer zwecks Ausgabe von Flüssigkeit verringert wird, und schließt, wenn sich das Volumen der Pumpenkammer vergrößert.

Es sind unterschiedliche Arten von drücker-betätigten Pumpen zur Ausgabe unterschiedlichster Stoffe bekannt, beispielsweise kosmetischer Stoffe, Lebensmittel, landwirtschaftlicher und industrieller Produkte. Eine derartige Pumpe ist beispielsweise in der

709811/0844

US-PS 3 749 290 beschrieben. Von entscheidender Bedeutung für einen umfassenden Einsatz sind die Herstellkosten einer derartigen Pumpe, da sie häufig in Verbindung mit Einweg-Behältern verwendet wird, die nach Verbrauch des auszugebenden Stoffes weggeworfen werden. Niedrige Herstellkosten haben zur Voraussetzung, daß die Pumpe aus einer möglichst geringen Anzahl von Einzelteilen besteht und mit geringem Aufwand zusammengebaut werden kann. Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen besonders einfachen und daher kostengünstigen Aufbau auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Pumpenkamraer begrenzende flexible Wand ein Teil eines rohrförmigen Körpers ist, der im Gehäuse festgehalten ist, und daß das Gehäuse mindestens eine öffnung aufweist, die einen Teil der flexiblen Wand freilegt und zum manuellen Eindrücken zugänglich macht.

Bei der erfindungsgemäßen Pumpe kommt der sonst vorgesehene Drücker mit seiner Lagerung in Fortfall, wodurch sich der Aufbau der Pumpe nicht unbeträchtlich vereinfacht, was sich naturgemäß auf die Herstellkosten günstig auswirkt.

Der Pumpvorgang der erfindungsgemäßen Pumpe geht so vor sich, daß die flexible Wand direkt durch Fingerdruck eingedrückt wird, wodurch das Volumen der Pumpenkaomer verringert wird, was zur Folge hat, daß die Flüssigkeit in der Pumpenkammer unter Druck gesetzt wird und einerseits das Einlaßventil fest auf ihren Sitz drückt und andererseits das Auelaßventil aufdrückt und aus der Pumpe austreten kann. Wird die flexible Wand losgelassen, so kann sich die Pumpenkamraer wieder zu ihrer ursprünglichen Größe ausdehnen. Der dadurch in der Pumpenkammer entstehende Unterdruck schließt einerseits das Auslaßventil und öffnet andererseits das Einlaßventil und saugt Flüssigkeit aus des Behälter durch das Einlaßventil an. Durch aufeinanderfolgendes Eindrücken und Loslassen der flexiblen Wand kann also eine fortwährende Flüssigkeitβförderung erreicht werden.

7098 1 1 /08 A4

ο _

Vorzugsweise sind in der Wand des Gehäuses zwei einander diametral gegenüberliegende öffnungen vorgesehen, um die flexible Wand des rohrförmigen Körpers gleichzeitig von zwei gegenüberliegenden Seiten, also beispielsweise mit Daumen und Zeigefinger, zusammendrücken zu können.

Wenn das Gehäuse eine sich seitlich davon erstreckende Ausgabedüse aufweist, ist es zur Erleichterung der Betätigung der Pumpe vorteilhaft, wenn die beiden Offnungen in einem Winkelabstand von etwa 90° beiderseits der Ebene liegen, in der die Ausgabedüse angeordnet ist. Dadurch läßt sich auch eine bestimmte Spritzrichtung besser einhalten.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag kann eine Pumpe geschaffen werden, die sehr wenige Einzelteile aufweist, nämlich ein gegebenenfalls zweiteiliges Gehäuse und den rohrförmigen Körper, der so ausgebildet sein kann, daß sein oberes Ende zusammen mit dem Gehäuse das Auslaßventil bildet, während er nahe seinem unteren Ende einen Ventilsitz für den als einfache Kugel ausgebildeten Ventilkörper des Einlaßventils aufweist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen ein Aueführungsbeispiel der Erfindung im Prinzip dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Behälters mit einer Kappe, welche die Ausgabepumpe gemäß der Erfindung enthält;

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der erfindungsgemäßen Ausgabepumpe in größere» Maßstab;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Ausgabepumpe von Fig. 1 in größerem Maßstab;

Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie 4-4 in Fig. 3, und Fig. 5 einen Schnitt entlang Linie 5-5 in Fig. 3.

70981 1 / 08 4 Δ

·"· 4 —

Eine manuell durch Fingerdruck betätigbare Pumpe 10 ist auf dem Hals 12 eines Behälters 14 angeordnet, dessen flüssiger Inhalt ausgegeben werden soll. Die Pumpe 10 weist ein äußeres Gehäuseteil 16 und ein inneres Gehäuseteil 18 auf, zwischen denen ein elastischer rolirförmiger Körper 20 festgehalten ist, der eine Pumpenkammer 22 enthält. Eine Ausgabedüse 24 ist mit dem äußeren Gehäuseteil 16 einstückig.

Das äußere Gehäuseteil 16 dient zur Anbringung der Pumpe 10 am Hals 12 des Behälters 14 und ist deswegen mit einem Innengewinde 28 versehen, das mit dem Außengewinde 30 am Hals 12 des Behälters 14 zusammenwirkt. Anstelle der Schraubverbindung könnte das äußere Gehäuseteil 16 eine Wulst am Hals des Behälters übergreifen. Die Außenwand des inneren Gehäuseteils 18 ist mit engem Paßsitz in die innere zylindrische Wand 32 des äußeren Gehäuseteils 16 eingesetzt, um das obere Ende des rohrförmigen Körpers 20 festzuhalten. Dabei wirkt die Ringschulter 34 des äußeren Gehäuseteils 16 mit der oberen Stirnfläche des rohrförmigen Körpers 20 zusammen. Zusätzlich ist die obere Abschlußwand 36 des äußeren Gehäuseteils 16 mit einer ringförmigen, nach unten sich erstreckenden Rippe 38 versehen, die mit zugehörigen Flächen 70 am oberen Ende des rohrförmigen Körpers 20 zusammenwirkt , um das Auslaßventil 40 zu bilden. Die obere Abschlußwand 36 des äußeren Gehäuseteils 16 setzt sich in der seitlich vorstehenden Ausgabedüse 24 fort und ist mit einem Ringkanal 44 versehen, der mit der Ausgabebohrung 46 der Düse 24 in Verbindung steht. Die Düse 24 kann in bekannter Weise »it einem von Mehreren Einsitzen versehen sein, um die Flüs sigkeit in der gewünschten Form, z.B. als dünnen, breiten, flachen oder dicken Strahl, ausgeben zu können.

Das innere Gehäuseteil 18 ist rohrförmig und wirkt mit dem äußeren Gehäuseteil 16 in der vorher beschriebenen Weise zusammen, um das obere Ende des rohrförmigen Körpers 20 festzu halten. Es ist außerdem mit einem radial nach innen erstrekkenden Flansch 48 versehen, der mit der Außenfläche des rohrförmigen Körpers 20 zusammenwirkt, um ein Lufteinlaßventil 50 zu bilden, durch welches Luft in den Innenraum des Behäl -

7 09811/0844

tors 14 eindringen kann, um die in die Pumpenkammer 22 eingesaugte Flüssigkeit zu ersetzen. Das obere Sude 52 des inneren Gehäuseteils 18 weist eine äußere angeschrägte Ringfläche 54 auf, die eine entsprechend geformte Innenfläche 68 am oberen Ende des rohrförmigen Körpers 20 aufnimmt, um die Verankerung des rohrförmigen Körpers 2O zwischen dem äußeren Gehäuseteil 16 und dem inneren Gehäuseteil 18 zu erleichtern. Die untere Stirnfläche des inneren Gehäuseteils 18 ist mit einer ringförmigen Dichtwulst 56 versehen, die an der oberen Stirnfläche 58 des Behälterhalses 12 anliegt. Diese Abdichtung wird wirksam, wenn das äußere Gehäuseteil 16 vollständig auf den Hals 12 aufgeschraubt ist. Das innere Gehäuseteil 18 und das äußere Gehäuseteil 16 weisen zwei diametral gegenüberliegende Durchbrüche 60 und 61 auf, durch welche der rohrförmige Körper 20 z.B. von Daumen und Zeigefinger erfaßt und zusammengedrückt werden kann, um das Volumen der Pumpenkammer 22 zu verringern. Die Anordnung der Durchbrüche 60 und 61 kann an sich beliebig sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegen sie etwa im rechten Winkel zu der Ausgabedüse 24« Die Durchbrüche 60 und 61 werden von miteinander fluchtenden Öffnungen in den Gehäuseteilen 16 und 18 gebildet«

Der rohrförmige Körper 20 besteht aus einem elastomeren Material wie natürlichem Gummi oder Kunststoff. Das obere Ende 62 des rohrförmigen Körpers 20 hat einen größeren Durchmesser als das untere Ende 64 und ist mit einem nach außen sich erstreckenden radialen Flansch 65 versehen, der in einem nach unten sich erstreckenden Ringfortsatz 66 endet, welcher die konische Innenfläche 68 aufweist, die mit der Schrägfläche 54 am oberen Ende des inneren Gehäuseteils 18 zusammenwirkt. Der Umfang des Flansches 65 und des Fortsatzes 66 liegen zwischen benachbarten Flächen des inneren Gehäuseteils 18 und des äußeren Gehäuseteils 16, wodurch der rohrförmige Körper 20 festgehalten wird. Das obere Ende 62 des rohrförmigen Körpers 20 ist mit einer nach oben sich erstreckenden ringförmigen Dichtlippe 70 versehen, die mit der Rippe 38 am oberen Ende des äußeren Gehäuseteils 16 zusammenwirkt, um das Auslaßventil 40 zu bilden,

- 6 709811/0844

dessen öffnen und Schließen später beschrieben wird. Der Mittelteil des rohrförmigen Körpers 20 wird von einer rohrförmigen Seitenwand 72 gebildet, die die Pumpenkaramer 22 begrenzt. Nach dem unteren linde 64 des rohrförmigen Körpers 20 ist ein ringförmiger Ventilsitz 74 vorgesehen, der zusammen mit einer Kugel 76 ein Einlaß-Rückschlagventil 78 bildet, um Flüssigkeit in der Pumpenkammer 22 zurückzuhalten, jedoch die Strömung von Flüssigkeit aus dem Inneren des Behälters in die Pumpenkammer 22 zu gestatten. Mit 80 ist die Durchtrittsbohrung im Ventilsitz 74 bezeichnet. Ein Tauchrohr 82 ist am unteren Ende 64 des rohrförmigen Körpers 20 befestigt und dient dazu, Flüssigkeit aus dem Inneren des Behälters 14 in die Pumpenkammer 22 gelangen zu lassen. VorSprünge 84 im Innenraum des rohrförmigen Körpers 20 oberhalb der Kugel 76 begrenzen die Aufwärtsbewegung der Kugel 75. Die Außenfläche der Seitenwand 72 des rohrförmigen Körpers 20 wirkt mit benachbarten Flächen des radialen Flansches 48 zusammen, um das vorher beschriebene Lufteinlaßventil 50 zu bilden.

Wenn die Einzelteile in ihrer in Fig. 3 gezeigten Stellung sind und die Pumpenkammer 22 mit auszugebender Flüssigkeit gefüllt ist, sind die Ventile 40, 78 und 50 geschlossen. Wenn nun der flüssige Inhalt der Pumpenkammer 22 ausgegeben werden soll, wird die Seitenwand 72 des rohrförmigen Körpers 20 direkt von durch die Durchbrüche 60 und 61 greifenden Fingern zusammengedrückt. Zu Beginn und während dieser Bewegung wird die Kugel 76 in engere Berührung mit ihrem Sitz 74 gedrückt und der Druck der eingeschlossenen Flüssigkeit in der Kammer 22 druckt die Dichtlippe 70 am oberen Ende des rohrförmigen Körpers von der zugehörigen Rippe 38 am Süßeren Gehäuseteil 16 weg, um das Auslaßventil 4O zu öffnen. Die unter Druck gesetzte Flüssigkeit in der Kammer 22 wird durch das offene Ventil 40 in den Ringkanal 44 und durch die Ausgabebohrung 46 der Düse 24 herausgedrückt. Wenn der manuelle Druck auf die Seitenwand 72 des rohrförmigen Körpers nachläßt, kehrt die Seitenwand 72 aufgrund der elastischen Eigenschaften des verwendeten Materials in ihre Anfangsstellung zurück. Zu Beginn und während dieser Rückkehrbewegung schließt sich das Ventil 40 automatisch und der Unterdruck in der Pum-

- 7 709811/0844

penkammer 22 bewirkt, daß die Kugel 76 sich von ihrem Ventilsitz 74 abhebt. Dieser Unterdruck saugt Flüssigkeit aus dem Inneren des Behälters 14 durch das Tauchrohr 32 in die Funkenkammer 22, bis die Seitenwand 72 in ihre normale, in Fig. 3 gezeigte Lage zurückgekehrt ist. Während dieses Vorganges wird die Flüssigkeit, die in die Pumpenkammer 22 gesaugt wurde, durch Luft ersetzt, die durch die Durchbrüche 60 und 61 und das geöffnete Ventil 50 in das Innere des Behälters 14 strömen kann. Wenn die Pumpenkammer 22 gefüllt ist, schließen sich das Ventil 78 und das Lufteinlaßventil 50* Wenn nun wieder Flüssigkeit ausgegeben werden soll, wird die Seitenwand 72 des rohrförmigen Körpers 20 wieder zusammengedrückt. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden.

Die Vorteile, die gesamte Pumpe innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet zu haben, sind offensichtlich, da keine zusätzlichen vorstehenden Bauteile notwendig sind. Die allgemeine Pumpfunktion, wia sie vorstehend beschrieben wurde, entspricht dem in der US-PS 3 749 290 beschriebenen Pumpvorgang.

- Patentansprüche -

709811/0844

Claims

Patentansprüche

1.)Manuell betätigbare Pumpe zur Anbringung an einen Behälter, dessen Inhalt durch die Pumpe ausgegeben werden soll, mit einen Gehäuse, das eine von einer flexiblen Wand begrenzte Puiapenkammer aufnimmt, die durch manuelles Eindrücken verkleinerbar ist und nach Loslassen der flexiblen Wand in ihre voll ausgedehnte Stellung zurückkehrt, und mit Einlaß- und Auslaßkanälen, die Einlaß- und Auslaßventile aufweisen, in Verbindung steht, wobei das Einlaßventil geschlossen ist, wenn sich Flüssigkeit in der Pumpenkammer befindet und wenn die Puiapenkammer zwecks Ausgabe der Flüssigkeit zusammengedrückt wird, und geöffnet ist, wenn bei Volumenvergrößerung der Pumpenkammer Flüssigkeit durch den Einlaßkanal in die Pumpenkammer gesaugt wird, und wobei das Auslaßventil öffnet, wenn das Volumen der Pumpenkammer zwecke Ausgabe von Flüssigkeit verringert wird, und schließt, wenn sich das Volumen der Pumpenkammer vergrößert, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Wand (72) ein Teil eines rohrförmigen Körpers (20) ist, der im Gehäjuse (16,18) festgehalten ist, und daß das Gehäuse (16,18) mindestens eine Öffnung (60,61) aufweist, die einen Teil der flexiblen Wand (72) freilegt und zum manuellen Eindrücken zugänglich macht.

2. Manuell betätigbare Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei einander diametral gegenüberliegende Öffnungen (60,61),in der Wand des Gehäuses (16,18), us die flexible Wand (72) des rohrförmigen Körpers (20) gleichzeitig von gegenüberliegenden Seiten zusammendrücken zu können.

3. Manuell betätigbare Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (5O) zur Ermöglichung des Eintretens von Luft in den Behälter (14) sun Ausgleich der entnommenen Flüssigkeit.

709811/0844

4. Manuell betätigbare Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der flexiblen Wand (72) mit einem Rand (48) des Gehäuses (16,18) zur Bildung eines Lufteinlaßventils (50) zusammenwirkt.

5. Manuell betätigbare Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) als am Hals (12) eines Behälters (14) befestigbare Kappe ausgebildet ist.

6. Manuell betätigbare Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende (62) des rohrförmigen Körpers (20) ein radialer Plansch (65) vorgesehen ist, der mit dem Gehäuse (16,18) eine Dichtung bildet, welche die Purapenkammer (22) von dem Auslaßkanal (44,46) isoliert.

7. Manuell betätigbare Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) am Hals (12) eines Behälters (14) anbringbar ist und eine seitlich sich erstreckende Ausgabedüse (24) aufweist, die den Auslaßkanal (46) enthält.

8. Manuell betätigbare Pumpe nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Öffnungen (60) in einem Winkelabstand von etwa 90° beiderseits der Ebene liegen, in der die Ausgabedüse (24) angeordnet ist.

9. Manuell betätigbare Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem äußeren Gehäuseteil (16) und darin angeordneten inneren Gehäuseteil (18) besteht, daß eines der Gehäuseteile ein Innengewinde (28) zum Aufschrauben auf den Hals (12) des Behälters (14) aufweist, und daß beide Gehäuseteile miteinander fluchtende Öffnungen (60,61) enthalten.

- 10 -

^09811/0844

10. Manuell betätigbare Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekenn-, zeichnet, daß eines der Gehäuseteile (16,18) Dichtungsmittel (56) zur Abdichtung gegenüber dem Behälterhals (12) aufweist.

11. Manuell betätigbare Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des rohrförmigen Körpers (20) mit einem Ventilsitz (74) für das Einlaßventil (78) versehen ist, das eine Kugel (76) aufweist, und daß Mittel (84) vorgesehen sind, welche den Hub der Ventilkugel (76) begrenzen.

12. Manuell betätigbare Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an das untere Ende (64) des rohrförmigen Körpers (20) ein Tauchrohr (32) anschließbar ist.

709811/0844