DE29712144U1

DE29712144U1 - Pump for the dosed discharge of liquid, gel-like or viscous substances

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Publication number: DE29712144U1
Application number: DE29712144U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2007-07-11

Description

Georg WiegnerGeorge Wiegner

Flat E, 14/Fl., Hilton Tower,Flat E, 14/Fl., Hilton Tower,

96 Granville Road,96 Granville Road,

Tsimshatsui/KowloonTsim Shatsu/Kowloon

Hong KongHongKong

404 GM 13404 GM13

Pumpe zum dosierten Austragen von flüssigen, gelartigen oderPump for the metered dispensing of liquid, gel-like or

viskosen Substanzenviscous substances

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum dosierten Austragen von flüssigen, gelartigen oder viskosen Substanzen aus einem Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Spender mit einer solchen Pumpe.The invention relates to a pump for the metered dispensing of liquid, gel-like or viscous substances from a container according to the preamble of claim 1 and to a dispenser with such a pump.

Im Bereich der Kosmetik werden Pumpen für das Austragen von Lotionen, Cremes, Shampoos, Zahncremes, Parfüms, Aftershaves usw. vielfach verwendet. Das sind im allgemeinen Kolbenpumpen. Für Zahncremes werden auch Verdrängerpumpen eingesetzt. Verdrängerpumpen haben gegenüber Kolbenpumpen den Vorteil, wesentlich weniger Bauteile zu enthalten und unempfindlicher zu sein gegen Abrasion.In the cosmetics sector, pumps are often used to dispense lotions, creams, shampoos, toothpastes, perfumes, aftershaves, etc. These are generally piston pumps. Positive displacement pumps are also used for toothpastes. Positive displacement pumps have the advantage over piston pumps of containing significantly fewer components and being less susceptible to abrasion.

Der einen Verdrängerraum begrenzende Pumpenkörper besitzt eine Gestalt, die sich nach einer Kompression durch eigene Federkraft-Rückstellelastizität in die Ausgangslage zurückbewegt und durch das dabei erzeugte Vakuum die in einem Behälter enthaltene Substanz ansaugt. Bekannte Pumpenkörper sind als elastische Kugel, domartiger Körper oder Faltenbalg ausgebildet. The pump body that defines a displacement chamber has a shape that, after compression, moves back to its original position through its own spring force-return elasticity and sucks in the substance contained in a container through the vacuum created in the process. Known pump bodies are designed as elastic balls, dome-like bodies or bellows.

Als nachteilig hat sich jedoch erwiesen, daß die verfügbaren Werkstoffe den Pumpenkörpern von Verdrängerpumpen im allgemeinen nur eine beschränkte Rückstellfähigkeit verleihen, weil sie entweder nach mehrmaliger Betätigung ermüden oder weil die Elastizität nicht ausreicht, um ein genügend großes Vakuum zu erzeugen. Die Verdrängerpumpen sind ferner nicht selbstansaugend, es sei denn, man verwendet zusätzliche Federn für das Aus- und das gegebenfalls vorhandene Einlaßventil. Der Vorteil der Verdrängerpumpen, gerade wenig Bauteile zu enthalten, geht dadurch wieder verloren.However, it has proven to be disadvantageous that the available materials generally only give the pump bodies of positive displacement pumps a limited ability to reset, because they either tire after repeated use or because the elasticity is not sufficient to generate a sufficiently large vacuum. Positive displacement pumps are also not self-priming unless additional springs are used for the outlet and, if present, the inlet valve. The advantage of positive displacement pumps of having just a few components is therefore lost.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pumpe zum dosierten Austragen von flüssigen, gelartigen oder viskosen Substanzen aus einem Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut und dabei selbstansaugend ist.The object of the invention is therefore to create a pump for the metered discharge of liquid, gel-like or viscous substances from a container according to the preamble of claim 1, which pump is of simple construction and at the same time self-priming.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of the characterizing part of claim 1.

Hierdurch wird eine Verdrängerpumpe geschaffen, die durch die Gestaltung des Auslaßventils und dessen einstückiger Ausbildung an dem Pumpenkörper nicht nur sehr preiswert ist, sondern auch zuverlässig und selbstansaugend arbeitet.This creates a positive displacement pump that is not only very inexpensive due to the design of the outlet valve and its one-piece construction on the pump body, but also works reliably and is self-priming.

Das Problem der Selbstansaugung ist nämlich in erster Linie ein Problem des Auslaßventils, da sichergestellt werden muß, daß beim Aufbau des Vakuums nicht Luft über das Auslaßventil angesaugt wird. Dabei möchte man natürlich die Kosten für ein federbelastetes Ventil sparen.The problem of self-priming is primarily a problem of the exhaust valve, since it must be ensured that air is not sucked in via the exhaust valve when the vacuum is built up. Of course, you want to save the cost of a spring-loaded valve.

Dadurch, daß es gelungen ist, das Auslaßventil einstückig in den Pumpenkörper einzuarbeiten, ist das Auslaßventil hier nicht nur dicht schließend, sondern die Pumpe auch selbstansaugend, denn der in Förderrichtung konvexe, also nach außen gewölbte Ventilteller mit einem den Ventilauslaß in Form einer Lippendichtung bildenden Einschnitt öffnet leicht in Förderrichtung, d.h. nach außen, schließt aber umso fester, je mehrBecause it was possible to incorporate the outlet valve as a single piece into the pump body, the outlet valve not only closes tightly, but the pump is also self-priming, because the valve plate, which is convex in the direction of flow, i.e. curved outwards, with a cut forming the valve outlet in the form of a lip seal, opens slightly in the direction of flow, i.e. outwards, but closes more tightly the more

Druck in umgekehrter Richtung ausgeübt wird. Wenn also der zusammengedrückte Pumpenkörper Vakuum aufbaut, wird der entstehende Sog auf den Ventilteller den Einschnitt und damit die Lippendichtung völlig luftdicht zusammendrücken. Die in einem Behälter enthaltene Substanz, d.h. die Produktmasse, kann aus dem Behälter angesogen werden. Wird der Pumpenkörper dagegen zusammengedrückt, kann die in einen Verdrängerraum des Pumpenkörpers angesaugte Substanz durch den sich selbsttätig öffnenden Einschnitt ausgetragen werden. Die kleine Wölbung nach außen gibt dem Auslaßventil bei erhöhtem Druck im Verdrängerraum eine Tendenz zum öffnen. Pressure is applied in the opposite direction. So if the compressed pump body builds up a vacuum, the suction that is created on the valve plate will compress the notch and thus the lip seal completely airtight. The substance contained in a container, i.e. the product mass, can be sucked out of the container. If the pump body is compressed, on the other hand, the substance sucked into a displacement chamber of the pump body can be discharged through the automatically opening notch. The small outward curvature gives the outlet valve a tendency to open when the pressure in the displacement chamber increases.

Die Schließfunktion des Auslaßventils ist derart sicher, daß ein Luftvakuum selbst über mehrere Tage voll erhalten bleibt. Die für ein Auslaßventil sonst notwendigen Ventilsitze entfallen vollkommen. Das Auslaßventil ermüdet weit weniger schnell als herkömmliche Ventile und ist deshalb langlebig.The closing function of the exhaust valve is so reliable that an air vacuum is fully maintained even over several days. The valve seats that would otherwise be required for an exhaust valve are completely eliminated. The exhaust valve fatigues far less quickly than conventional valves and is therefore durable.

Versuche mit solchen Pumpen ergaben bei Zahncremes, kosmetischen Lotionen, Shampoos, Conditionern sowie Körpercremes mit hohen Viskositäten exzellente Saug- und Austragleistungen. Flüssigmedien, alkoholische Wasser, Aftershaves funktionierten in Verbindung mit einem in einen Behälter ragenden Steigrohr ganz hervorragend.Tests with such pumps showed excellent suction and discharge performance for toothpastes, cosmetic lotions, shampoos, conditioners and body creams with high viscosities. Liquid media, alcoholic water and aftershaves worked extremely well in conjunction with a riser pipe extending into a container.

Der Einschnitt in dem Ventilteller ist vorzugsweise mittig angeordnet, damit die Schließkräfte möglichst gleichmäßig auf die Lippendichtung wirken.The notch in the valve plate is preferably located centrally, so that the closing forces act as evenly as possible on the lip seal.

Die Größe des Ventiltellers ist vorzugsweise an die Länge der Lippendichtung angepaßt, so daß sich dann der Einschnitt im wesentlichen über die Breite des Ventiltellers erstreckt.The size of the valve plate is preferably adapted to the length of the lip seal, so that the incision then extends essentially over the width of the valve plate.

Der Pumpenkörper umfaßt vorzugsweise einen hals- oder kaminartigen Pumpenaustritt, der an seinem freien Ende das Auslaßventil aufweist, wodurch eine dichtende Führung für eine Anordnung in einem AusgabekanaiThe pump body preferably comprises a neck or chimney-like pump outlet, which has the outlet valve at its free end, thereby providing a sealing guide for arrangement in a discharge channel

eines aufsetzbaren Spenderkopfes bereitgestellt wird.
Die Gestaltung des Ventiltellers nach Anspruch 6 ist bevorzugt, da hierdurch die Ansprechgeschwindigkeit erhöht wird, dieser also möglichst wenig träge ist.an attachable dispenser head is provided.
The design of the valve disk according to claim 6 is preferred because it increases the response speed, thus making it as inert as possible.

Die Pumpenkörperformen gemäß der Ansprüche 7 bis 10 gewährleisten eine hohe formbedingte Federkraft-Rückstellelastizität. Eine hier vorhandene Gewölbekraft führt dazu, daß ein zusammengedrückter Pumpenkörper sich bei Entlastung spontan wieder aufstellt.The pump body shapes according to claims 7 to 10 ensure a high form-related spring force recovery elasticity. A vaulting force present here means that a compressed pump body spontaneously straightens up again when the load is relieved.

Bei einem dom- oder kuppelartig ausgebildeten Pumpenkörper kann dieser ungleiche Wandstärken aufweisen, wie in Anspruch 9 ausgeführt. Besitzt der obere Teil des Doms oder der Kuppel eine geringere Wandstärke als ein mittlerer und unterer Teil, hat dies zur Folge, daß die Anfangsausbringung mit leichterem Druckaufwand gespendet wird als die Ausbringung des mittleren und unteren Verdrängerraumes. Dafür stellt die höhere Wandstärke im mittleren und unteren Teil sicher, daß, wenn der mittlere und untere Verdrängerraum entleert werden, die dort herrschende starke Rückstellkraft - aufgrund höherer Wandstärke - den Pumpenkörper spontan in die Ausgangslage zurückschnellen läßt und dabei den schwächeren oberen Teil mitreißt. Eine schwache Elastizität eines oberen Teils des Pumpenkörpers kann somit erwünscht sein, um den zur Betätigung des Spenders notwendigen Preßdruck anfänglich zu verringern.In the case of a dome-shaped or cupola-shaped pump body, this can have unequal wall thicknesses, as stated in claim 9. If the upper part of the dome or cupola has a smaller wall thickness than a middle and lower part, this results in the initial discharge being dispensed with less pressure than the discharge of the middle and lower displacement chamber. In return, the higher wall thickness in the middle and lower part ensures that when the middle and lower displacement chamber are emptied, the strong restoring force prevailing there - due to the higher wall thickness - causes the pump body to spontaneously spring back into its original position, dragging the weaker upper part with it. A weak elasticity of an upper part of the pump body can therefore be desirable in order to initially reduce the pressure required to operate the dispenser.

Bevorzugte Materialien für den Pumpenkörper und damit einschließlich Auslaßventil sind in den Ansprüchen 12 und 13 genannt. Der Einsatz von Silikon-Gummi ist hier möglich, was vorteilhaft ist, da dieses Material im Gegensatz zu Thermoplasten aromadicht ist und da hitzebeständig, auch sterilisierbar.Preferred materials for the pump body and thus including the outlet valve are mentioned in claims 12 and 13. The use of silicone rubber is possible here, which is advantageous because this material, unlike thermoplastics, is aroma-tight and, since it is heat-resistant, can also be sterilized.

Der Pumpenkörper kann mit einem Einlaßventil gemäß der Ansprüche 15 und 16 versehen sein, wie dies in Verbindung mit Airless- und Steigrohr-Spendern üblich ist. Flatterventile haben den Vorteil, selbsttätig und ohne Federbelastung zu schließen. Ein besonders bevorzugtes EinlaßventilThe pump body can be provided with an inlet valve according to claims 15 and 16, as is usual in connection with airless and riser tube dispensers. Flapping valves have the advantage of closing automatically and without spring loading. A particularly preferred inlet valve

ist in den Ansprüchen 17 und 18 genannt, da dieses wesentlich preiswerter herzustellen ist, da nur einteilig und ohne Kosten für Zusammenbau.is mentioned in claims 17 and 18, since it is significantly cheaper to manufacture, since it is only one piece and there are no assembly costs.

Der Pumpenkörper bietet ferner den Vorteil, daß dessen Abmessungen in Abhängigkeit der gewünschten Austragmenge bei einem Spenderhub gewählt werden können. Ein dosiertes Austragen von bestimmten Substanzmengen ist so in einfacher Weise möglich. Bevorzugte Dosiermengen liegen im Bereich zwischen 50 mcl und 1000 mcl.The pump body also offers the advantage that its dimensions can be selected depending on the desired discharge quantity for one dispensing stroke. This makes it easy to dose specific amounts of substance. Preferred dose quantities are in the range between 50 mcl and 1000 mcl.

Das Zusammendrücken des Pumpenkörpers in einer Austragvorrichtung, insbesondere einem Spender, erfolgt vorzugsweise mittels eines Betätigungselementes, das den Pumpenkörper zentral mit einem umfänglich verteilten Druck beaufschlagt. Dann, wenn der Pumpenkörper dom- oder kuppelartig ausgebildet ist und einen hals- oder kaminartigen Austrittsfortsatz aufweist, sollte vermieden werden, daß der Druck zentral auf den hals- oder kaminartigen Austrittsfortsatz ausgeübt wird. Ein solcher Pumpenkörper neigt bei einer punktförmig zentralen Druckausübung dazu, lediglich nach innen umzustülpen, so daß der Pumpenkörper sich nur unvollständig entleert. Die Feder-Rückstellkraft aus diesem Umstülpzustand ist nur gering. The compression of the pump body in a discharge device, in particular a dispenser, is preferably carried out by means of an actuating element that applies a pressure distributed around the circumference to the pump body centrally. If the pump body is dome-shaped or cupola-shaped and has a neck- or chimney-like outlet extension, it should be avoided that the pressure is exerted centrally on the neck- or chimney-like outlet extension. Such a pump body tends to simply turn inside out when pressure is exerted centrally at a point, so that the pump body is only partially emptied. The spring restoring force from this inversion state is only slight.

Mittels einer Druckverteiler-Platte gemäß der Ansprüche 21 und 22 kann sichergestellt werden, daß der Druck gleichmäßig auf eine ganze obere Mantelfläche des Pumpenkörpers ausgeübt wird, ohne den Pumpenkörper und gegebenenfalls den aus dem Dom oder der Kuppel herausragenden kaminartigen Fortsatz zu belasten. Der Pumpenkörper kann somit zu einer flachen Scheibe zusammengedrückt werden. Eine äußerst preiswerte und praktische Lösung stellt dabei auch eine einstückige Integration dieser Druckverteilerplatte in einem Betätigungsknopf als kreuzförmiges Druckelement dar.By means of a pressure distribution plate according to claims 21 and 22, it can be ensured that the pressure is evenly applied to the entire upper surface of the pump body without loading the pump body and possibly the chimney-like extension protruding from the dome or cupola. The pump body can thus be compressed into a flat disk. An extremely inexpensive and practical solution is the one-piece integration of this pressure distribution plate into an actuating button as a cross-shaped pressure element.

Das überraschende Ergebnis war, daß die Ausübung eines solchen vollflächigen Drucks selbst bei Pumpenkörpern aus sehr weichen Materialien eine außerordentlich starke Rückstellkraft entwickelt. Mit leichtestem Fin-The surprising result was that the application of such full-surface pressure develops an extraordinarily strong restoring force even in pump bodies made of very soft materials. With the lightest of fingers

gerdruck können folglich selbst hochviskose Medien sicher gefördert werden, wenn der Spender als Airless-System mit einem Folgekolben arbeitet. Bei der Verwendung von Steigrohren ist zu berücksichtigen, daß bei viskosen Medien die Reibungskräfte in einem Steigrohr hinzukommen, die starke Förderkräfte binden. In Verbindung mit Steigrohren und höher viskosen Medien sollte demnach der Pumpenkörper eine form- und materialbedingte hohe Rückstellkraft aufweisen.Even highly viscous media can be pumped safely at low pressure if the dispenser works as an airless system with a follower piston. When using riser pipes, it must be taken into account that with viscous media, the friction forces in a riser pipe are added, which bind strong pumping forces. In conjunction with riser pipes and highly viscous media, the pump body should therefore have a high restoring force due to its shape and material.

Die Betätigung des Spenders und damit des auf den Pumpenkörper wirkenden Betätigungselementes kann per Fingerdruck über einen Betätigungsknopf oder über einen axial gegenüber dem Pumpenkörper verlagerbaren Spenderkopf erfolgen.The dispenser and thus the actuating element acting on the pump body can be activated by finger pressure via an actuating button or via a dispenser head that can be moved axially relative to the pump body.

Die Pumpe kann in beliebige Austragvorrichtungen eingebaut werden. Ein Anwendungsgebiet sind die Spender für die eingangs genannten Substanzen der kosmetischen Industrie. Die Pumpe kann auch in eine manuelle oder elektrische Zahnbürste integriert sein.The pump can be installed in any dispensing device. One area of application is the dispensers for the substances mentioned above in the cosmetics industry. The pump can also be integrated into a manual or electric toothbrush.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention can be found in the following description and the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spendersystems mit Behälter und mit einer Pumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Airless mit Folgekolben,Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of a dispenser system with a container and a pump according to a first embodiment, Airless with follower piston,

Fig. 2 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spendersystems mit Behälter und mit einer Pumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, mit Steigrohr,Fig. 2 shows schematically a longitudinal section of a dispenser system with container and with a pump according to a second embodiment, with riser pipe,

Fig. 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spenderkopfes mit einer Pumpe gemäß Fig. 1 in Ruhestellung,Fig. 3 shows schematically a longitudinal section of a dispenser head with a pump according to Fig. 1 in rest position,

Fig. 4 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spenderkopfes gemäß Fig. 1 in einer Arbeitsstellung,Fig. 4 shows schematically a longitudinal section of a dispenser head according to Fig. 1 in a working position,

Fig. 5 zeigt schematisch eine Pumpe in der Draufsicht,Fig. 5 shows a schematic plan view of a pump,

Fig. 6 zeigt schematisch einen Längsschnitt einer Pumpe gemäß Fig. 5,Fig. 6 shows schematically a longitudinal section of a pump according to Fig. 5,

Fig. 7 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Einlaßventils der Pumpe gemäß Fig. 1 bis 4, FlatterventilFig. 7 shows schematically a longitudinal section of an inlet valve of the pump according to Fig. 1 to 4, flutter valve

Fig. 8 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Einlaßventils, Flatterventil mit Ventilkäfig,Fig. 8 shows schematically a longitudinal section of another embodiment of an inlet valve, flutter valve with valve cage,

Fig. 9 zeigt schematisch einen Längsschnitt einer Pumpe gemäß Fig. 5 und 6 mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Einlaßventilsmit Lippendichtung,Fig. 9 shows a schematic longitudinal section of a pump according to Fig. 5 and 6 with a further embodiment of an inlet valve with lip seal,

Fig. 10 zeigt schematisch die Pumpe gemäß Fig. 9 von oben,Fig. 10 shows schematically the pump according to Fig. 9 from above,

Fig. 11 zeigt schematisch einen Längsschnitt des Einlaßventils der Pumpe gemäß Fig. 9 und 10,Fig. 11 shows schematically a longitudinal section of the inlet valve of the pump according to Figs. 9 and 10,

Fig. 12 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Betätigungsknopfes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Spenderkopfes mit zurückversetzter kreuzförmiger Druckplatte,Fig. 12 shows schematically a longitudinal section of an actuating button according to another embodiment of the dispenser head with a recessed cross-shaped pressure plate,

Fig. 13 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spenderkopfes mit Pumpe im aktivierten Zustand gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer kreuzförmigen Druckplatte,Fig. 13 shows schematically a longitudinal section of a dispenser head with pump in the activated state according to another embodiment with a cross-shaped pressure plate,

Fig. 14 zeigt schematisch einen Querschnitt des Betätigungsknopfes, Fig. 14 shows schematically a cross-section of the actuating button,

Fig. 15 zeigt ein Pumpengehäuse gemäß Fig. 13 in Draufsicht von oben,Fig. 15 shows a pump housing according to Fig. 13 in plan view from above,

Fig. 16 zeigt schematisch einen Längsschnitt einer Zahnbürste mit integrierter Pumpe im Airless-System,Fig. 16 shows a schematic longitudinal section of a toothbrush with integrated pump in the airless system,

Fig. 17 zeigt schematisch eine Bodenansicht der Zahnbürste gemäß Fig. 16.Fig. 17 shows schematically a bottom view of the toothbrush according to Fig. 16.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Airless-Spendersystems zum dosierten Austragen von fließfähigen Medien, insbesondere flüssigen, gelartigen oder viskosen Substanzen, aus einem Behälter 1 mit einer Verdrängerpumpe 2 als saugender Austragvorrichtung, wodurch ein vakuumbetriebener Material lift entsteht. Zur Ausbildung eines Ansaugvakuums umfaßt die Verdrängerpumpe 2 einen zusammendrückbaren Pumpenkörper 3 ausFig. 1 shows a first embodiment of an airless dispenser system for the metered discharge of flowable media, in particular liquid, gel-like or viscous substances, from a container 1 with a displacement pump 2 as a suction discharge device, whereby a vacuum-operated material lift is created. To form a suction vacuum, the displacement pump 2 comprises a compressible pump body 3 made of

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einem biegsamen und elastischen Material. Ausgangsseitig weist der Pumpenkörper 3 ein bei überdruck öffnendes Auslaßventil 4 auf, das bezüglich eines Ausgabekanals 5 eines Spenderkopfes 6 öffnet und schließt, so daß die Verdrängerpumpe 2 in diesen Ausgabekanal 5 fördert.a flexible and elastic material. On the output side, the pump body 3 has an outlet valve 4 that opens when there is excess pressure and opens and closes with respect to an output channel 5 of a dispenser head 6, so that the positive displacement pump 2 delivers into this output channel 5.

Die Verdrängerpumpe 2 ist eingebaut in ein Pumpengehäuse 7, das an einem oberen Rand des Behälters 1 lösbar befestigt ist. Zur lösbaren Befestigung ist hier ein Schraubverschluß vorgesehen. Alternative Verschlüsse sind einsetzbar, wie beispielsweise ein Bajonett- oder Schnappverschluß oder auch eine Crimp-Variante mit Ferrule. Mittels des Pumpengehäuses 7 wird der Pumpenkörper 3 dicht sitzend oberhalb der öffnung des Behälters 1 angeorndnet. Der Pumpenkörper 3 kann dazu bodenseitig eine Dichtscheibe 8 aufweisen.The positive displacement pump 2 is installed in a pump housing 7, which is detachably attached to an upper edge of the container 1. A screw cap is provided here for detachable attachment. Alternative closures can be used, such as a bayonet or snap closure or a crimp variant with a ferrule. The pump housing 7 is used to tightly fit the pump body 3 above the opening of the container 1. The pump body 3 can have a sealing disk 8 on the bottom for this purpose.

Ferner kann dem Pumpenkörper 3 eingangsseitig ein Einlaßventil 9 zugeordnet sein, das einen Verdrängerraum 10 eingangsseitig öffnet und schließt. Ein solches Einlaßventil 9 kann entfallen, wenn ein in dem Behälter 1 vorgesehener Folgekolben 11 mittels einer Sperrklinke (nicht dargestellt) gegen ein Zurückverschieben gesichert ist.Furthermore, an inlet valve 9 can be assigned to the pump body 3 on the inlet side, which opens and closes a displacement chamber 10 on the inlet side. Such an inlet valve 9 can be omitted if a follower piston 11 provided in the container 1 is secured against being pushed back by means of a locking pawl (not shown).

Das Pumpengehäuse 7 umfaßt eine axial sich erstreckende Pumpengehäuse-Führungshülse 12, die bodenseitig ein Gewinde zur Befestigung an dem Behälter 1 aufweist. Diese Pumpengehäuse-Führungshülse 12 beläßt einen ausreichenden Freiraum rechts und links des Pumpenkörpers 3, damit sich dieser scheibenartig zusammendrücken läßt, wie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt. Das Pumpengehäuse 7 führt ferner den Spenderkopf 6, der gegenüber dem Pumpengehäuse 7 axial verlagerbar ist, in dem der Spenderkopf 6 zumindest teilweise mit einer Spenderkopf-Führungshülse 17 in dem Pumpengehäuse 7 verlagerbar ist, so daß ein an dem Spenderkopf 6 vorgesehener Betätigungsstößel 13 mittels eines daran vorgesehenen Betätigungselementes 14 den Pumpenkörper 3 zusammendrücken kann. Zur axial verschiebbaren Führung des Spenderkopfes 6 in der Pumpengehäuse-Führungshülse 12 kann diese eine oder mehrere Federn 15 (Fig. 15) aufweisen, die mit Nuten 16 in einer Spenderkopf-Führungshülse 17 zusammenar-The pump housing 7 comprises an axially extending pump housing guide sleeve 12, which has a thread on the bottom for attachment to the container 1. This pump housing guide sleeve 12 leaves sufficient space to the right and left of the pump body 3 so that it can be compressed like a disk, as shown for example in Fig. 4. The pump housing 7 also guides the dispenser head 6, which can be axially displaced relative to the pump housing 7 in that the dispenser head 6 can be displaced at least partially with a dispenser head guide sleeve 17 in the pump housing 7, so that an actuating plunger 13 provided on the dispenser head 6 can compress the pump body 3 by means of an actuating element 14 provided thereon. For axially displaceable guidance of the dispenser head 6 in the pump housing guide sleeve 12, the latter can have one or more springs 15 (Fig. 15) which cooperate with grooves 16 in a dispenser head guide sleeve 17.

beiten. Natürlich kann die Anordnung von Feder und Nut auch umgekehrt erfolgen.Of course, the arrangement of tongue and groove can also be reversed.

Der in Fig. 1 dargestellte Spender arbeitet mit einem selbsttätig nachrückenden Folgekolben 11 und ist damit ein sogenannter airless (luftfrei) arbeitender Spender. Die Figuren 3 und 4 zeigen den Spenderkopf 6 zusammen mit dem Pumpengehäuse 7 und der Verdrängerpumpe 2 einerseits in Ausgangsstellung oder deaktivierter Stellung (Fig. 3) und einer aktivierten Stellung (Fig. 4), bei der der Pumpenkörper 3 zumindest teilweise zusammengedrückt ist. Die Gestaltung der Verdrängerpumpe 2 wird nachfolgend im einzelnen noch beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 11.The dispenser shown in Fig. 1 works with an automatically advancing follower piston 11 and is therefore a so-called airless dispenser. Figures 3 and 4 show the dispenser head 6 together with the pump housing 7 and the displacement pump 2 in the initial or deactivated position (Fig. 3) and an activated position (Fig. 4) in which the pump body 3 is at least partially compressed. The design of the displacement pump 2 is described in more detail below, in particular with reference to Figures 5 to 11.

Der in Fig. 2 dargestellte Spender unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten und beschriebenen Spender lediglich dadurch, daß dieser einen Behälter 1 mit einem festen Boden 20 aufweist und ein Steigrohr 19 vorgesehen ist, das unter Verwendung eines Steigrohradapters 18 an das Einlaßventil 9 anschließt.The dispenser shown in Fig. 2 differs from the dispenser shown and described in Fig. 1 only in that the latter has a container 1 with a solid base 20 and a riser pipe 19 is provided which connects to the inlet valve 9 using a riser pipe adapter 18.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils eine in einen Spender eingebaute Pumpe mit einem Pumpenkörper 3, bei dem das Auslaßventil 4 als ein den Pumpenkörper 3 kopfseitig verschließender und einstückig damit angeformter Ventilteller 21 (Fig. 5, 6) ausgebildet ist. Der Ventilteller 21 ist in Förderrichtung konvex, d.h. nach außen gewölbt, und weist einen den Ventilauslaß in Form einer Lippendichtung bildenden Einschnitt 22 (Fig. 5) auf. Im einzelnen ist diese Gestaltung den Figuren 5 und 6 zu entnehmen, die das Auslaßventil 4 in Verbindung mit einer besonderen Form des Pumpenkörpers 3 mit unterschiedlichen Wandstärken zeigen.Figures 1 to 4 each show a pump installed in a dispenser with a pump body 3, in which the outlet valve 4 is designed as a valve plate 21 (Fig. 5, 6) that closes the pump body 3 at the head and is molded onto it in one piece. The valve plate 21 is convex in the conveying direction, i.e. curved outwards, and has a recess 22 (Fig. 5) that forms the valve outlet in the form of a lip seal. This design can be seen in detail in Figures 5 and 6, which show the outlet valve 4 in conjunction with a special form of the pump body 3 with different wall thicknesses.

Der Ventilteller 21 weist vorzugsweise einen mittig angeordneten Einschnitt auf. Der Einschnitt 22 erstreckt sich ferner vorzugsweise im wesentlichen über eine Breite des Ventiltellers 21. Der Ventilteller 21 ist vorzugsweise membranartig dünn ausgebildet. Der Ventilteller 21 weist ferner vorzugsweise nur einen flachen Wölbungsgrad auf. Die DickeThe valve plate 21 preferably has a centrally arranged incision. The incision 22 also preferably extends essentially over a width of the valve plate 21. The valve plate 21 is preferably thin like a membrane. The valve plate 21 also preferably has only a flat degree of curvature. The thickness

des Yentiltellers 21 liegt in einem Bereich um etwa 0,5 bis 1 mm bei Ventiltellergrößen von 3 bis 6 mm. Die Dicke des Ventiltellers 21 ist individuell anpaßbar für die jeweils zu fördernde Substanz. Der Einschnitt 22 wird üblicherweise durch das Anbringen eines Schnitts durch das Zentrum des Ventiltellers 21 erzeugt. Die beiden Schnittseiten bilden Lippen, die dicht schließend aneinanderliegen, wenn die Pumpe saugt, und sich durch Beabstandung öffnen, wenn der Pumpenkörper sich unter Druck entleert.of the valve plate 21 is in a range of about 0.5 to 1 mm for valve plate sizes of 3 to 6 mm. The thickness of the valve plate 21 can be individually adjusted for the substance to be pumped. The incision 22 is usually created by making a cut through the center of the valve plate 21. The two cut sides form lips that lie tightly against one another when the pump is sucking, and open by spacing them apart when the pump body is emptying under pressure.

Der Pumpenkörper 3 weist eine Gestalt mit einer formbedingten Federrückstel!kraft aus einem zusammengedrückten Zustand in einen ursprünglichen Zustand auf. Der Pumpenkörper 3 ist hier dom- oder kuppelartig mit einer kreisförmigen Grundform ausgebildet. Alternativ kann auch eine ovale Grundform vorgesehen sein. Der Pumpenkörper 3 verjüngt sich ferner vorzugsweise kopfseitig. Insbesondere kann der Pumpenkörper 3 kopfseitig in einem halsartigen oder kaminartigen Pumpenaustritt 23 enden, an dem dann der den Pumpenkörper 3 kopfseitig verschließende Ventilteller 21 ausgebildet ist. Ein solcher Pumpenaustritt 23 liefert eine dichtende Führung für eine Eingriffsstellung mit einer Austragvorrichtung, wie aus Fig. 1 bis 4 ersichtlich. Alternativ kann die dichtende Führung jedoch auch von einem an dem Pumpenkörper 3 vorgesehenen Dichtring (nicht dargestellt) übernommen werden, der den Ventilteller 21 umgibt. Ein dichtender Sitz des Pumpenkörpers 3 in dem Ausgabekanal 5 ist damit sichergestellt.The pump body 3 has a shape with a shape-related spring return force from a compressed state to an original state. The pump body 3 is here dome-like or cupola-like with a circular basic shape. Alternatively, an oval basic shape can also be provided. The pump body 3 also preferably tapers on the head side. In particular, the pump body 3 can end on the head side in a neck-like or chimney-like pump outlet 23, on which the valve plate 21 that closes the pump body 3 on the head side is then formed. Such a pump outlet 23 provides a sealing guide for an engagement position with a discharge device, as can be seen from Fig. 1 to 4. Alternatively, the sealing guide can also be taken over by a sealing ring (not shown) provided on the pump body 3, which surrounds the valve plate 21. A sealing fit of the pump body 3 in the discharge channel 5 is thus ensured.

Wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 dargestellt, kann der dom- oder kuppelartige Pumpenkörper 3 mit unterschiedlichen Wandstärken ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Wandstärke in einem oberen Teilstück geringer als in einem mittleren und unteren Teilstück. Das obere Teil kann etwa nur die halbe Stärke des mittleren und unteren Teils haben. As shown in the embodiment according to Fig. 5 and 6, the dome-shaped or cupola-shaped pump body 3 can be designed with different wall thicknesses. Preferably, the wall thickness in an upper section is less than in a middle and lower section. The upper part can have approximately only half the thickness of the middle and lower part.

Der Ventilteller 21 kann eine runde oder eckige Form aufweisen. Eine beispielhaft genannte weitere Form des Pumpenkörpers 3 ist die eines Pumpenbalgs.The valve plate 21 can have a round or square shape. Another exemplary shape of the pump body 3 is that of a pump bellows.

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Als Material für die Pumpe 2 sind thermoplastische Polyester Elastomere bevorzugt, insbesondere Styrenbutylenstyren (SBS) oder Styrenethylenbutylenstyren (SEBS). Andere bevorzugte biegsame und elastische Materialien sind Natur-Gummi oder Silikon-Gummi der Shore Härte A 60 bis 80.Thermoplastic polyester elastomers are preferred as the material for pump 2, in particular styrene-butylene-styrene (SBS) or styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS). Other preferred flexible and elastic materials are natural rubber or silicone rubber with a Shore hardness of 60 to 80.

Das Einlaßventil 9 kann von einem Flatterventil gebildet werden, bei dem gemäß Fig. 7 eine Flatterklappe 24 über eine Schweiß/Kleb-Verbindung 25 an einer Dichtscheibe 26 fixiert ist. Eine alternative Ausführung des Einlaßventils 9 zeigt Fig. 8, wo die Flatterklappe 24 eines Flatterventils in einem Ventilscheibenkäfig 27 einer Dichtscheibe 28 angeordnet ist.The inlet valve 9 can be formed by a flutter valve, in which, according to Fig. 7, a flutter flap 24 is fixed to a sealing disk 26 via a welded/adhesive connection 25. An alternative embodiment of the inlet valve 9 is shown in Fig. 8, where the flutter flap 24 of a flutter valve is arranged in a valve disk cage 27 of a sealing disk 28.

Eine weitere Ausführungsform des Einlaßventils 9 zeigen die Figuren 9 bis 11. Das Einlaßventil 9 wird von einem einen Eingang des Pumpenkörpers 3 verschließenden Ventilteller 29 gebildet, der in Förderrichtung konvex ist und einen den Ventileinlaß in Form einer Lippendichtung bildenden Einschnitt 30 aufweist. Der Ventilteller 29 weist vorzugsweise eine umlaufende Verstärkung 31 auf, die randseitig des Verdrängerraumes 10 verläuft.Figures 9 to 11 show a further embodiment of the inlet valve 9. The inlet valve 9 is formed by a valve plate 29 which closes an inlet of the pump body 3 and is convex in the conveying direction and has a recess 30 which forms the valve inlet in the form of a lip seal. The valve plate 29 preferably has a circumferential reinforcement 31 which runs along the edge of the displacement chamber 10.

Die Abmessungen des Pumpenkörpers 3 sind in Abhängigkeit von gewünschten Dosiermengen für Substanzmengen von 50 mcl bis 1000 mcl wählbar.The dimensions of the pump body 3 can be selected depending on the desired dosage quantities for substance quantities from 50 mcl to 1000 mcl.

Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Betätigungselement 14 ist derart gestaltet, daß bei Betätigung der Pumpe ein umfänglich verteilter Druck auf eine Oberseite oder die seitlich des Betätigungsstößels 13 sich erstreckenden Seitenwandungen des Pumpenkörpers 3 ausgeübt wird. Das Betätigungselement 14 ist hier eine Preßscheibe, die den Pumpenkörper 3 bei einem Niederdrücken des Spenderkopfes 6 scheibenartig zusammendrückt.The actuating element 14 shown in Figures 1 to 4 is designed in such a way that when the pump is actuated, a circumferentially distributed pressure is exerted on an upper side or the side walls of the pump body 3 extending to the side of the actuating plunger 13. The actuating element 14 is here a pressure disk which compresses the pump body 3 in a disk-like manner when the dispenser head 6 is pressed down.

Bei den in den Fig. 12 bis 15 dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Betätigungselement 14 eine einstückig in den Spenderkopf 6 integrierte Druckverteilerplatte mit einem kreuzförmigen Druckelement 40.In the embodiments shown in Figs. 12 to 15, the actuating element 14 is a pressure distribution plate with a cross-shaped pressure element 40 that is integrated in one piece into the dispenser head 6.

Die vorstehend beschriebene Verdrängerpumpe 2 kann in einer Vielzahl von Austragvorrichtungen eingebaut werden. Die vorstehend beschriebenen Spender aus dem kosmetischen Bereich sind nur ein Anwendungsfall.The displacement pump 2 described above can be installed in a variety of dispensing devices. The dispensers from the cosmetics sector described above are just one application.

Die Figuren 16 und 17 zeigen eine Zahnbürste, in die die Pumpe 2 integriert ist. Die Pumpe 2 födert hier in einen Ausgabekanal 33 eines Zahnbürstenkopfes 32, der als Wechselaufsatz ausgebildet sein kann. Die Pumpe 2 ist zusammen mit dem Behälter 1 als eine Kartusche in einen Zahnbürstenhohlgriff 34 einsetzbar. Zur Betätigung der Pumpe 2 kann entweder der Zahnbürstenkopf 32 gegenüber dem Zahnbürstenhohlgriff 34 verlagerbar sein oder ein bodenseitiger Betätigungsknopf 36 vorgesehen sein, der über eine Schraubkappe 37 befestigbar ist. Die Verdrängerpumpe 2 sitzt mit ihrem Auslaßventil 4 dicht in einem Zahnbürstenhals 39, an dem das Betätigungselement 14 für ein Zusammendrücken des Pumpenkörpers 3 integriert vorgesehen ist.Figures 16 and 17 show a toothbrush in which the pump 2 is integrated. The pump 2 here feeds into an output channel 33 of a toothbrush head 32, which can be designed as an interchangeable attachment. The pump 2 can be used together with the container 1 as a cartridge in a toothbrush hollow handle 34. To operate the pump 2, either the toothbrush head 32 can be displaced relative to the toothbrush hollow handle 34 or an actuating button 36 can be provided on the base, which can be fastened via a screw cap 37. The positive displacement pump 2 sits with its outlet valve 4 tightly in a toothbrush neck 39, on which the actuating element 14 for compressing the pump body 3 is integrated.

Durch Eindrücken des Betätigungsknopfes 36 wird das in dem Verdrängerraum 10 der Verdrängerpumpe 2 befindliche Produkt über das Auslaßventil 4 in den Ausgabekanal 33 herausgedrückt und zu einem Zahnbürstenkopf 38 gefördert. Nach Fortfall des zeitweiligen Drückens nimmt der Pumpenkörper 3 wieder seine ursprüngliche Gestalt ein. Der sich darin dann ausbildende Unterdruck bewirkt ein automatisches Nachrücken des Folgekolbens 11 in dem Behälter 1. Das Einlaßventil 9 der Verdrängerpumpe 2 schließt während der Ausdrückphase, während das Auslaßventil unter Druck öffnet. Nach Fortfall des Drucks auf den Betägigungsknopf 36 schließt das Auslaßventil 4 und verhindert das Eindringen von Luft in den Verdrängerraum 10, während das Einlaßventil unter dem entstehenden Vakuum öffnet und Produkt in den Pumpenkörper gefördert wird. Dieser Vorgang kann solange wiederholt werden, bis der Behälter 1 entleert ist.By pressing the actuating button 36, the product in the displacement chamber 10 of the displacement pump 2 is pressed out through the outlet valve 4 into the output channel 33 and conveyed to a toothbrush head 38. After the temporary pressing is stopped, the pump body 3 returns to its original shape. The negative pressure that then develops causes the follower piston 11 to automatically move forward in the container 1. The inlet valve 9 of the displacement pump 2 closes during the squeezing phase, while the outlet valve opens under pressure. After the pressure on the actuating button 36 is stopped, the outlet valve 4 closes and prevents air from entering the displacement chamber 10, while the inlet valve opens under the resulting vacuum and product is conveyed into the pump body. This process can be repeated until the container 1 is emptied.

Claims

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1. Pump for the metered discharge of liquid, gel-like or viscous substances from a container with a pump body made of a flexible and elastic material that can be compressed to form a suction vacuum and that delivers via an outlet valve that opens when there is excess pressure, characterized in that the outlet valve (4) is designed as a valve plate (21) that closes the pump body (3) at the head end and is molded integrally therewith, which is convex in the conveying direction and has an incision (22) that forms the valve outlet in the form of a lip seal.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the valve plate (21) has a centrally arranged notch (22).

3. Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the incision (22) extends substantially over the width of the valve plate (21).

4. Pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pump body (3) ends in a neck-like pump outlet (23) on which the valve plate (21) closing the head side is formed.

5. Pump according to claim 4, characterized in that the neck-shaped pump outlet (23) forms a sealing guide for the arrangement in a discharge channel (5) of a discharge device.

6. Pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the valve plate (21) is thin like a membrane and is designed with a flat curvature.

7. Pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that

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the pump body (3) has a shape with a shape-related spring return force from a compressed state to an original state.

8. Pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pump body (3) is dome-shaped or cupola-shaped with a circular or oval basic shape.

9. Pump according to claim 8, characterized in that the thickness of the dome or dome wall is smaller on the head side than on the base side.

10. Pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pump body (3) is designed as a pump bellows.

11. Pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the valve plate (21) is round.

12. Pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that the pump body (3) consists of a thermoplastic polyester elastomer, in particular styrenebutylene styrene (SBS) or styreneethylenebutylene styrene (SEBS).

13. Pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that the pump body (3) consists of a flexible and elastic material such as natural rubber or silicone rubber with a Shore hardness A of 60 to 80.

14. Pump according to one of claims 1 to 13, characterized in that the pump body (3) has a sealing ring (8) formed on the bottom.

15. Pump according to one of claims 1 to 14, characterized in that an inlet valve (9) is assigned to the pump body (3) on the input side.

16. Pump according to claim 15, characterized in that the inlet valve (9) is formed by a flutter valve hinged on one side (25) or caught in a cage (27).

17. Pump according to claim 15, characterized in that the inlet valve (9) is formed by a valve plate (29) which closes an inlet of the pump body (3), which is convex in the conveying direction and has a cut (30) forming the valve inlet in the form of a lip seal.

18. Pump according to claim 17, characterized in that the valve plate of the inlet valve (9) has a reinforcement (31) for a higher pressure load, which is located on the edge of the displacement chamber (10).

19. Pump according to one of claims 1 to 18, characterized in that the dimensions of the pump body (3) can be selected depending on the desired dosing quantities in the range between 50 mcl and 1000 mcl.

20. Dispenser with a pump according to one of claims 1 to 19, characterized in that the outlet valve (4) delivers into a discharge channel (5) of a dispenser head and the dispenser head (6) has an actuating element (14) for a circumferentially distributed compression transmission to the pump body (3).

21. Dispenser according to claim 20, characterized in that the actuating element (14) comprises a pressure disk which acts on side walls of the pump body (3) in order to compress them in the manner of a disk when pressure is applied in the axial direction.

22. Dispenser according to claim 20, characterized in that the actuating element (14) has an integrally integrated pressure distribution plate with a cross-shaped pressure element (40).

23. Dispenser according to one of claims 20 to 22, characterized in that

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that the dispenser head (6) is axially displaceable relative to a pump housing (7) which can be locked to the container (1).

24. Dispenser according to one of claims 20 to 23, characterized in that the container (1) is closed at the bottom by a follower piston (11) forming the container bottom.

25. Dispenser according to claim 24, characterized in that the follower piston (11) is secured against backward displacement by a locking pawl.

26. Dispenser according to one of claims 20 to 23, characterized in that the pump body (3) delivers from the container (1) via a riser pipe (19) projecting into the container (1).

27. Dispenser according to one of claims 20 to 26, characterized in that it is designed as a toothbrush into which a cartridge consisting of a container (1) with a pump (2) attached can be inserted.

28. Dispenser according to claim 27, characterized in that the toothbrush has a toothbrush head (32) which is axially displaceable with respect to a toothbrush hollow handle (34) for compressing the pump body (3).

29. Dispenser according to claim 27, characterized in that the pump (2) can be activated by means of an actuating button (36) on the base.