Flüssigkeitsspender
Die Erfindung betrifft einen Spender mit einer Behälterentlüftungsöffnung,
die selbst dann gegen ein Lecken abgedichtet ist, wenn der Spenderkopf leicht bewegt wird. Der Spender
und die Spenderpumpe nach der Erfindung basieren auf dem Spender nach der US-PS 4 050 613, wobei die Gestaltung so
vorgenommen ist, daß in der Pumpenkammer angesammelte Luft zum Füllen der Pumpe aus der Pumpenkammer direkt in die
Atmosphäre abgeleitet oder zum Unterstützen des Füllvorgangs in den Behälter abgelassen wird. Die Pumpe kann einen schnell
oder einen langsam arbeitenden Auslaß besitzen und nutzt die unter dem Spenderkopf befindliche komprimierte Luft zum Anstoßen
des im Behälter befindlichen Produkts, um so das Füllen der Pumpe zu erleichtern.
Spenderpumpen weisen im allgemeinen eine Behälterentlüftung
auf, um während des Pumpenvorgangs einen Druckausgleich zwischen Behälterinnerem und Behälteräußerem sicherzustellen.
Die bekannten Behälterentlüftungen sind jedoch bezüglich des Öffnungsvorganges sehr empfindlich, so daß eine Belastung
des Spenderkopfes zu einer Verschiebung der Entlüftungsdichtung oder anderer Strömungsdichtungen oder beider Elemente
führt, mit der Folge eines Leckens während der Lagerung, des Transports und der Handhabung. Auch geringere Erschütterungen
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des Spenderkopfes nach Füllen der Pumpe führen oft zu einem Öffnen der Entlüftungsdichtung und zu einem unerwünschten
Austritt von Produkt aus dem Behälter. Es ist deshalb erforderlich, Schutzkappen oder dergleichen vorzusehen, die
sicherstellen, daß der f.penderkopf in vollständig niedergedrückter
oder in vollständig entspannter Position bleibt, um so eine unerwünschte Hin- und Herbewegung des Spenderkopfs
bzw. des Tauchkolbens zu vermeiden. Bei vielen Spenderpumpen bekannter Bauart befindet sich die Behälterentlüftungsöffnung
in der Wand der Pumpenkammer, und es ist in der Pumpenkammer eine Nut oder eine Rippe vorgesehen, die dazu dient, angesammelte
Luft über die empfindliche Entlüftungseinrichtung in die Außenatmosphäre zu entlassen. Es gelangt deshalb nur
wenig oder gar keine angesammelte Luft in den Behälter, was jedoch vorteilhaft wäre, weil diese das Produkt anstoßen und
damit den Füllvorgang erleichtern könnte. Außerdem ist es bei den bekannten Auslaßöffnungen im allgemeinen nicht möglich,
die Geschwindigkeit des Öffnungsvorganges in Abhängigkeit vom Verwendungszweck der Pumpe oder der jeweiligen
Art des Produktes zu regeln.
Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Spenders, dessen Pumpe nicht nur im wesentlichen leckdicht ist,sondern
darüberhinaus aus der Pumpenkammer Luft in den Behälter zum Unterstützen des Pumpenfüllvorgangs überführen kann und bei
der der Punkt, an. welchem komprimierte Luft aus der Pumpenkammer unter Druck in den Behälter gelangt, wählbar ist, und zwar
an einer beliebigen Stelle der Entlüftungsöffnung des Behälters. Auch der Raum unterhalb des Spenderkopfes kann als ge-
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schlossene Kammer ausgebildet werden,und die darin befindliche
Luft kann komprimiert und durch die Entlüftungsöffnung ebenfalls in den Behälter geleitet werden, um so den Füllvorgang
weiter zu unterstützen. Diese komprimierte Luft kann die erste Füllhilfe darstellen, wohingegen die in der Pumpenkammer angesammelte
Luft direkt durch den Auslaßkanal abgelassen werden kann. Die Auslaßöffnung nach der Erfindung kann schnell
oder langsam geöffnet werden, je nach Wunsch.
Weiterhin geht es bei der Erfindung darum, eine Spenderpumpe zu schaffen, die einen auf einem festen Kolben sich hin- und
herbewegenden Tauchkolben besitzt, womit eine Pumpenkammer veränderbaren Volumens entsteht. Auf dem Tauchkolben befindet
sich ein dagegen bewegbarer Spenderkopf, so daß eine Sammelkammer veränderbaren Volumens entsteht, die mit der
Pumpenkammer in Verbindung steht, wobei dann der Tauchkolben als Ventil zum Schließen eines Auslaßkanals dient, der sich
im Spenderkopf befindet, wobei die Behälterentlüftungsoffnung und die Schließelemente die Gestalt einer Hülse aus nachgiebigem
Material auf dem Tauchkolben aufweisen und abdichtend an einer Zylinderwand anliegen, die den festen Kolben mit
Abstand gibt. Die Behälterentlüftungsoffnung öffnet sich in eine Entlüftungskammer, die durch die Zylinderwand und den
Kolben begrenzt wird. Ein Behälterentlüftungskanal erstreckt sich somit vom Inneren des Behälters durch die Entlüftungsöffnung
und die Entlüftungskammer in den Bereich außerhalb des Tauchkolbens und außerhalb des Spenderkopfes, wobei die
Hülse den Lüftungskanal dann sperrt, wenn sich die Pumpe in angehobener, kein Produkt abgebender Position befindet,
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aber auch während der ersten Strecke des Abwärtshubes des Tauchkolbens. Die Hülse öffnet dann bei weiterem Abwärtshub
des Tauchkolbens den Entlüftungskanal, so daß das Innere des Behälters nur während des weiteren Abwärtshubes des Tauchkolbens
in die Atmosphäre entlüftet wird und jegliches Austreten des Produkts aus dem Behälter durch den Entlüftungskanal hindurch dann ausgeschlossen ist, wenn sich der Tauchkolben
in seiner obersten Stellung oder an einem Punkt im Anfangsbereich des Abwärtshubes befindet.
Der oberste Teil des festen Kolbens und die gegenüberliegende Innenfläche des Spenderkopfes können komplementär zueinander
gestaltet sein, womit eine vollständige Entlüftung der Pumpenkammer während des Füllvorgangs erreicht wird, wobei der Tauchkolben
nach unten bewegt wird, um den Auslaßkanal zum Entlüften zu öffnen.
Die Pumpe kann auch dadurch gefüllt werden, daß eine Verbindung zwischen der Pumpenkammer und der Entlüftungskammer
nahe dem Ende des Abwärtshubes des Tauchkolbens herbeigeführt wird, um so die in der Pumpenkammer angesammelte Luft in den
Container abzuführen und so den Füllvorgang durch Hochstoßen des Produkts im Tauchrohr zu unterstützen.
Die erwähnte Verbindung kann dadurch erreicht werden, daß am Tauchkolben eine Rippe vorgesehen ist, die in der Lage ist,
eine am festen Kolben befindliche Lippendichtung anzuheben.
Eine zusätzliche Pumpenfüllhilfe kann dadurch erreicht werden,
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daß der unterhalb des Spenderkopfes befindliche Raum als Luftkammer dient, in welcher während des Niederdrückens des
Spenderkapfes die Luft komprimiert und anschließend dann direkt in den Behälter über die offene Behälterentlüftung
abgeleitet wird, wobei dieser Vorgang an einer vorgegebenen Stelle des Abwärtshubes des Tauchkolbens auslösbar ist.
Das obere Ende des Tauchkolbens kann einen Flansch besitzen, der ein Auslaßventil begrenzt, wobei ein Endteil des Flansches
entweder über der Auslaßöffnung liegt, um so ein langsames öffnen des Auslasses zu bewirken, oder unter der Auslaßöffnung
liegt, um so ein schnelles öffnen des Auslasses zu bewirken.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und der Zeichnung.
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Auf der Zeichnung zeigen;
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform
der Spenderpumpe nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform
der Spenderpumpe,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform
der Erfindung mit besonderem Einlaßventil,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Spenderpumpe mit zusätzlicher
Füllhilfe nach der Erfindung und
Fig 5 Längsschnitte durch weitere Ausführungsformen des
und 6
Spenders.
In Fig. 1 ist mit 10 die gesamte Pumpeneinheit bezeichnet. Der
Grundaufbau dieser Pumpeneinheit entspricht der Pumpe nach der US-PS 4 050 613. Die Pumpeneinheit 10 weist einen Pumpenkörper
11 auf, der einstückig mit einer Kappe 12 versehen ist, die auf die Öffnung eines nicht gezeichneten Behälters für
das auszuteilende, fließfähige Produkt aufsetzbar ist und mittels Schnappverbindung dort gehalten wird. Die Kappe kann auch vom
Pumpenkörper getrennt sein, wie etwa die Kappe 13 von Fig. 2, und die Kappe kann auch ein Gewinde besitzen, damit sie auf den
Behälterhals aufgeschraubt werden kann, wie dies in den Fig. 3 bis 6 gezeigt ist. Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß
in den verschiedenen Figuren gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Der Pumpenkörper 11 weist eine zylindrische Hülse 14 auf, die
eine Schulter 15 besitzt, von der eine zylindrische Wand 16
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abgeht. Diese Wand 16 umgibt mit geringem Abstand einen stationären,
aufrechtstehenden Kolben"! 7,mit welchem sie einstückig
verbunden ist. Der Kolben besitzt einen Einlaß-Durchgang 18,
der sich durch den Kolben hindurch erstreckt und ein übliches Tauchrohr 19 aufnimmt und mit diesem verbunden ist. Das untere
Ende des Tauchrohrs erstreckt sich in das aus dem Behälter nach außen abzugebende Produkt. Am oberen Ende des Kolbens
befindet sich ein Einlaßventil in Form eines Kugelsitzes 21. Auf dem Sitz 21 sitzt eine Ventilkugel 22, welche den Einlaß-Durchgang
18 während des Kompressionshubes sperrt. Am oberen Ende des Kolbens befindet sich ein Ringrand 24 mit mehreren
Zähnen 23, die mit geringem Abstand oberhalb des Kugelventils
angeordnet sind und ermöglichen, daß sich das Ventil während des Saughubs öffnen kann. Durch den unteren Teil der Wand 16
erstreckt sich eine langgestreckte Entlüftungsöffnung 25 für den Behälter, die den üblichen Druckausgleich zwischen Behälterinnerem
und -äußerem gewährleistet, also die aus dem Behälter abgegebene Produktmenge durch Luft ersetzt,uniä so ein
Zusammendrücken des Behälters und eine Drucksperre in der Pumpe verhindert. Ein rohrförmiger Tauchkolben 26 umgibt
den stationären Kolben und ist auf diesem hin- und herbewegbar, womit zwischen diesen beiden Kolben eine Pumpenkammer 27 veränderbaren
Volumens definiert wird. Eine Schraubenfeder 28 erstreckt sich zwischen der Schulter 15 und einem Flansch 29 des
Tauchkolbens und belastet den Tauchkolben elastisch nach oben gegen seine obere Endstellung, in welcher er auch im Ruhezustand
befindlich ist. Ein Spenderkopf 31 besitzt eine nach unten gerichtete Abdeckfassung 32,erfaßt mit Gleitsitz den
Tauchkolben 26 und begrenzt dazwischen eine Sammelkammer 33
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veränderlichen Volumens, die über den rohrförmigen Tauchkolben mit dem vom Ventil gesteuerten oberen Ende des Einlaß-Durchgangs
18 verbindbar ist. Die Kammer 32 hat einen etwas größeren Durchmesser als die Pumpenkammer, und das kreisringförmige,
nach oben gerichtete Ende des Tauchkolbens ist dem nach unten gerichteten Fluiddruck in der Sammelkammer ausgesetzt,
und zwar in Gegenrichtung zu der nach oben gerichteten Belastungskraft der Rückholfeder 28.
Der Spenderkopf besitzt an seinem oberen Ende ein Finger-Betätigungsstück
34, so daß in üblicher Weise ein intermittierender Federdruck auf ihn ausgeübt werden kann, der dann auf den
Hauptkolben 26 übertragen wird, womit sich dieser auf dem stationären Kolben 17 hin- und herbewegt. Jedem Niederdrücken
des Hauptkolbens wird von der Feder 28 ein Gegendruck entgegengesetzt, wobei nach Beendigung des Fing'.erdrucks die Feder
den Tauchkolben wieder in seine obere Position zurückbringt. Die Bewegung des Hauptkolbens nach oben wird durch geeignete
Anschläge begrenzt, wie etwa durch die ringförmigen Anschlagschultern oder -rippen 35, 36, die von einer nach unten abstehenden
Hülse 37 des Spenderkopfs und einer nach oben abstehenden Zylinderwandung 38 des Pumpenkörpers, abstehen. Im
Gegensatz zu ähnlichen Anschlägen, wie sie in der vorerwähnten US-PS dargestellt sind, ist es nicht erforderlich, daß diese
in
Anschlagschultern bei/seiner oberen Stellung befindlichem Tauchkolben (Fig. 1) abdichtend aneinander anliegen, weil ein
Austreten des Produkts durch die Behälterentlüftung bei in einer Stellung gemäß Fig. 1 befindlichem Kolben ausgeschlossen
ist und ein Austreten des Produkts auch nach dsm Abwärtshub des
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Tauchkolbens unmöglich ist.
Durch die Wandung des Bänderkopfs erstreckt sich ein Auslaßkanal mit Auslaßöffnung 39, durch den hindurch das auszugebende
Produkt aus der Sammelkammer in das Freie gelangt, und zwar durch eine Düse 41. Die Auslaßöffnung mündet in die Abdeckfassung
unterhalb deren oberem Ende, und zwar an einer solchen Stelle, daß das obere Ende üblicherweise durch den
Tauchkolben abgedeckt ist, wenn dieser sich in seiner obersten Endstellung gemäß Fig. 1 befindet, wo er durch die Feder
28 in die Fassung hineingedrückt ist.
An seinem oberen Ende besitzt der Tauchkolben eine Ringnut 42, die einen ringförmigen Auslaßventilflansch 43 bildet, dessen
oberes Ende sich geringfügig über der Auslaßöffnung befindet. Dieser Flansch liegt an einem Ring 40 an, der am Spenderkopf
vorgesehen ist, womit die erwähnte Sammelkammer definiert wird. Der Auslaßkanal wird deshalb während der Relativbewegung
zwischen Tauchkolben und Kolben langsamer geöffnet als im Fall der Ausführungsform von Fig. 5, wie nachfolgend noch erläutert
werden wird.
Das obere Innenende des Spenderkopfes hat einen nach unten vorspringenden Vorsprung 44 mit teilsphärischem Innenende 45,
welches mit dem Verlauf des oberen Endes des stationären Kolbens korrespondiert, das durch einen Teil des Kugelventils
und durch die Zelle 23 und den Rand 24 definiert ist. Das obere Ende des stationären Kolbens und das gegenüberliegende Innenen-
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-/-■■ ο,.
de des Spenderkopfes sind also in komplementärer Weise gestaltet, so daß dann, wenn sie beim Niederdrücken des Spenderkopfes
vor der eigentlichen Spenderoperation miteinander in Berührung gebracht werden, die gesamte in der Pumpenkammer 27
angesammelte Luft durch den Auslaßkanal ausgetrieben wird, weil die Luft komprimiert wird und auf die einen größeren
Durchmesser aufweisende Sammelkammer einwirkt, womit der Tauchkolben relativ zur Auslaßöffnung verschoben wird, derart,
daß sich der Auslaß öffnet,
Die Pumpe wird im allgemeinen dem Produkthersteller, etwa einer Kosmetikfirma, im ungefülltem, abgedichteten Zustand geliefert.
Der Produkthersteller wird dann die Pumpe im allgemeinen direkt aus der Lieferpackung auf den Behälter aufbringen. Wäre es
dabei notwendig, nach dem Aufsetzen der Pumpe auf einen gefüllten Behälter einen oder mehrere Hübe zum Füllen der Pumpe vorzunehmen,
so würde dies zu einem zusätzlichen Zeitaufwand und zu zusätzlichen Kosten führen,Es besteht die Notwendigkeit, Luft
aus der Pumpenkammer so schnell wie möglich auszutreiben. Das Entlüften kann gemäß der Erfindung so vorgenommen werden, wie
bereits erwähnt worden ist, d.h. dadurch, daß zuerst der Spenderkopf niedergedrückt wird, so daß die komprimierte Luft in
der Pumpenkammer über die Wirkung der Sammelkammer den auf dem stationären Kolben befindlichen Tauchkolben nach unten
drückt, so daß sich der Auslaß öffnet, womit nach einmaligem öffnen der Spenderkopf so lange nach unten gedrückt wird, bis
die Fläche 45 das Kugelventil berührt, mit der Folge, daß die gesamte komprimierte Luft aus der Pumpenkammer herausgepreßt
wird.
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Nachfolgender, intermittierend einwirkender Fingerdruck auf den Spenderkopf bewirkt das Füllen der Pumpe durch Hochziehen
des fließfähigen Produkts durch das Tauchrohr und den hohlen stationären Kolben in die Pumpenkammer. Nachdem die Pumpe gefüllt
ist, bewirkt die Anfangsphase des Abwärtshubes des Spenderkopfes, daß der Tauchkolben sich auf dem stationären Kolben
während des Kompressionshubes nach unten bewegt, womit die Feder 28 zusammengedrückt wird. Mit fortschreitendem
Kompressionshub ergibt sich ein progressiver Anstieg des Fluiddruckes in der Sammelkammer 33, bis dieser Druck auf den
Tauchkolben eine solche nach abwärts gerichtete Kraft ausübt, daß die nach oben gerichtete Federkraft der Feder 28
überwunden wird. Dies führt dann zu einer Bewegung des Tauchkolbens in der Spenderkopffassung nach unten, die genügend
groß ist, daß sich der Tauchkolben von dem oberen Ende der Fassung löst und das Ende des Auslaßkanals freigelegt wird,
so daß der Inhalt der Kammer 27 unter Druck ausaestoßen wird. Dieses Ausstoßen des Produkts hält solange an solange deiDruck
des Fluids bzw. Produkts in der Sammelkammer so stark ist, daß der Tauchkolben in seiner bezüglich des Spenderkopfes
nach unten verschobenen Lage bleibt, der Auslaßkanal also freigelegt ist.
Wenn dann der Druck in der Sammelkammer nicht mehr genügt, den Durchlaßkanal offenzuhalten, entweder aufgrund eines ungenügenden
Fingerdrucks auf den Spenderkopf oder aufgrund der Ent- ' leerung der Pumpenkammer und der Sammelkammer nahe dem Ende
des Abwärtshubes, wird der Federdruck der Feder den Tauchkolben wieder in die Fassung des Spenderkopfes zurückschieben,
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womit sich der Auslaßkanal schließt. Wird der Spenderkopf für den Rückwärtshub vom Fingerdruck entlastet, bleibt der
Auslaßkanal geschlossen, und eine neue Charge des Produkts wird durch das geöffnete Einlaßventil in die Pumpenkammer
gesaugt, und zwar dann, wenn der Tauchkolben und der Spenderkopf durch die Pumpenfeder in ihre normale obere Position
gebracht werden.
An seinem unteren Ende besitzt der Tauchkolben einen federnden Ringrand 46, der sich abdichtend an die Innenoberfläche
der Wandung 16 anliegt, wie dies in der die obere Position
darstellenden Figur 1 gezeigt ist. Während der Rückwärtsbewegung des Tauchkolbens relativ zum stationären Kolben
über eine Entfernung χ in diejenige Position, die in Fig. 1 in gestrichelten Linien dargestellt ist, wird der Ringrand
46 nach unten unter die Spitze der Entlüftung 25 verschoben, so daß die Entlüftungsöffnung geöffnet wird. Es ist dabei
darauf hinzuweisen, daß der Zwischenraum zwischen der Wand 16 und dem Kolben eine Entlüftungskammer 47 darstellt, : die
über die Entlüftung 25 in offener Verbindung mit dem Inneren des Behälters steht, über die Entlüftung 25, die Entlüftungskammer 47, die Außenseite des Tauchkolbens (wenn sich dieser in
der Entlüftungsstellung befindet) und die Außenseite des Spenderkopfes über die Anschlagschultern 35, 36 ergibt sich somit
ein Entlüftungskanal. Dieser Entlüftungskanal wird durch den Ringrand 46 dann geschlossen, wenn er sich in der in Fig. 1
in ausgezogenen Linien dargestellten Position befindet, und während der Anfangsphase der Abwärtsbewegung des Tauchkolbens,
bis dieser über die Entfernung χ hinaus bewegt ist. Der Ent-
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lüftungskanal bleibt somit dann geschlossen und verhindert ein Austreten des Produkts aus dem Behälter, wenn die Pumpe
sich entweder in der Lagerposition, der Transportposition und der Betriebsposition von Fig. 1 befindet oder wenn der
Spenderkopf unbeabsichtigt ein Stück nach unten bewegt wird, bis zu einer Abwärtsbewegung des Tauchkolbens um die Entfernung
x. Wird dann diese Entfernung überschritten, öffnet sich der Entlüftungskanal, wie vorab beschrieben worden ist.
Größe und Ort der Entlüftung 25 können so gewählt werden, daß die Entfernung χ dem jeweiligen Produkt und der Art der
gewünschten Spenderbetätigung angepaßt ist.
Die Pumpe 1OA von Fig. 2 besitzt einen ähnlichen Grundaufbau wie die Pumpe 10 von Fig. 1, so daß den gleichen Bauteilen
dieselben Bezugszeichen gegeben worden sind. Die Rückholfeder 28 ist jedoch geringfügig anders angeordnet, derart, daß sie
sich zwischen Anschlägen 48, die vom stationären Kolben radial nach außen abstehen, und einer Ringschulter 49 des Tauchkolbens
erstreckt. Eine Lüftungsöffnung 25a erstreckt sich durch den unteren Teil der Wandung 16, jedoch mit Abstand von deren
unterem Ende. Die in der Pumpenkammer 27 angesammelte Luft wird gemäß Fig. 2 direkt in den Behälter geleitet, so daß
sie zum Füllen beiträgt, und nicht in die geöffnete Auslaßleitung, wie dies bei der Pumpe von Fig. 1 der Fall ist. Aus
diesem Grund ist eine verlängerte axiale Rippe 51 an der Innenwand des oberen Endes des Tauchkolbens vorgesehen,und eine
weitere verlängerte Axialrippe 52 befindet sich an der Innenfläche
des unteren Endes der Wand 16. Der Rand 24 und die Hülse 46 bestehen aus nachgiebigem Material, so daß während
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der Abwärtsbewegung des Tauchkolbens relativ zum stationären Kolben der Rand 24 sich von der Rippe 51 löst und die Hülse
46 von der Rippe 52 (in Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellt) , so daß die Pumpenkammer in Verbindung mit der
Lüftungskammer 47 gebracht wird, die sich über die Öffnung 25a in den Behälter öffnet. In der Pumpenkammer angesammelte
Luft wird deshalb während des Abwärtshubes (vor Produktausgabe) komprimiert, bis sich der Tauchkolben über eine Entfernung
y_ hinausbewegt hat, d.h. bis die Hülse 46 sich von der Rippe 51 gelöst hat und somit der Lüftungskanal offen
ist. Die komprimierte Luft wird deshalb über die öffnung 25a in den Behälter überführt, womit die Flüssigkeitsoberfläche
einen kurzzeitigen Kompressionsdruck erfährt, wobei dieser schwache Stoß das Hinauffließen des Produkts durch das Tauchrohr
unterstützt. Weil die öffnung 25ci solange geschlossen
ist, bis der Tauchkolben sich über die Entfernung γ_ hinausbewegt
hatjWird das Innere des Behälters vor diesem Zeitpunkt
nicht belüftet, d.h. auf Atmosphärendruck gebracht, wie letzteres bei vorbekannten Anordnungen der Fall war, so daß
die angesammelte komprimierte Luft aus der Pumpenkammer in den Behälter (und teilweise in die Atmosphäre) nur dann abgeleitet
wird, wenn die öffnung 25a geöffnet ist. Dieser plötzliche Einbruch komprimierter Luft in den Behälter unterstützt
somit das Füllen der Pumpe.
Fig. 3 zeigt eine Pumpe 1OB, die derjenigen von Fig. 1 ähnlich ist, aber die Rückholfeder 28 erstreckt sich zwischen
einem Flansch 53 am Pumpenkörper und der Unterseite eines Flansches 54 am oberen Ende des Tauchkolbens. Das Einlaß-
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ventil unterscheidet sich dadurch, daß ein mit dem Pumpenkörper einstückiger stationärer Zapfen 50 vorgesehen ist, der
an seinem oberen Ende durch einen gewölbten Teil 55 und eine konische Fläche 56 abgedeckt ist, die eine Vielzahl von Einlaßöffnungen
57 aufweist. Ein Kolben 58 umgibt den Zapfen 50 und ist auf diesem axial verschiebbar, wodurch die Einlaßöffnungen
geöffnet und geschlossen werden können. Der Kolben hat an seinem oberen Ende einen Rand 59 aus nachgiebigem
Material und einen ringförmigen Flansch 61 kegelstumpfförmiger Gestalt mit Mittelöffnung, wobei die Innenfläche des Flansches
unter Anpassung an die Fläche 56 schräg verläuft und sich dann zu einer papierdünnen Außenkante verschmälert. Die Mittelöffnung
wird zur Einlaßöffnung der Pumpe, wenn sie vom Behälter durch die Saugwirkung des Einlaßhubes weggeschoben
wird, wobei die Reibung an der Wand des Tauchkolbens dazu beiträgt. Wenn sich der Kolben an der inneren Grenze seines
Bewegungsweges befindet, ist die Mittelöffnung durch den Wölbungsteil
55 verschlossen, wodurch sich für den Kompressionshub die Wirkung eines Rückschlagventils ergibt. Der Kolben
weist einen nach innen gerichteten Flansch 62 auf, der an
einer Einschnürung 63 des Bolzens 50 anliegt, womit ein Eindringen von Luft in die Pumpenkammer beim Saughub vermieden
und die Bewegung des Kolbens aus dem Behälter heraus begrenzt wird. Das untere Ende 64 des Kolbens umgibt den Bolzen 50 und
dient als Gleitführung für den Kolben während dessen Hin- und Herbewegung und hält außerdem die Kolbenachse in Ausfluchtung.
Das untere Ende 64 schlägt gegen eine Anschlagschulter 65 des Bolzens 50, um so den Weg des Kolbens nach innen an der Stelle
zu begrenzen, wo das Einlaßventil sicher geschlossen ist und
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verhindert einen überflüssigen Bewegungsverlust des Pumpenhubs oder ein Verklemmen der Ventilteile. Der Anschlag
stützt auch den Kolben gegen die Kraft des Pumpendrucks während des Kompressionshubs.
Es ist ersichtlich, daß die Ringnut 42 am oberen Ende des Tauchkolbens durch einen hinterschnittenen Flansch gebildet
wird, dessen oberes Ende sich über die Auslaßöffnung 39
erstreckt, so daß der Tauchkolben während des Abwärtshubes sich um eine größere Strecke zum öffnen des Auslasses nach
unten bewegen muß als bei der Ausführungsform nach Fig. 5, wie später noch beschrieben werden wird. Dies trägt zu einer
Verlangsamung des Ausstoßbeginnes bei. Die Verlängerung 44 des Innenendes des Spenderkopfes ist bei 45 so gestaltet,
daß eine Anpassung an die Gestalt des freiliegenden Endes des Teils 55 und der oberen Oberfläche des Flansches 61 gegeben
ist. Der übrige Teil der Verlängerung 44 ist so gestaltet, daß eine Anpassung an das Innere des Randes 59 erfolgt. Wie
im Fall der Pumpe von Fig. 1 kann somit die in der Pumpenkammer 27 angesammelte Luft zum Füllen der Pumpe durch erstes Niederdrücken
des Tauchkolbens ausgestoßen werden, so daß die in komplementärer Weise gestalteten Oberflächen die gesamte angesammelte
Luft durch den Auslaß aus der Pumpenkammer ausstoßen.
Die Spenderpumpe 1OC von Fig. 4 ähnelt der Pumpe 1OA von Fig.
2, mit Ausnahme des Einlaßventils und eines Elementes zur zusätzlichen oder alternierenden Unterstützung des Füllens
der Pumpe. Dieses Hilfselement wird durch die Hülse 37 und
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die zylindrische Wand 38 gebildet, die vom Tauchkolben bzw. der Wand 16 nach außen abstehen und damit den Raum unterhalb
des Spenderkopfes 31 begrenzen. Die Hülse 31.wirkt als ein Kolben relativ zur Wand 38 bei Rückführung des Spenderkopfes·,
so daß sich die Anschlagschultern 35 und 36 über den Rückwärtshub dichtend aneinanderlegen.
Der stationäre Kolben gemäß Fig. 4 wird durch einen aufrechtstehenden Bolzen 66 gebildet, der von einer Kolbenhülse 67
umgeben ist, die an ihrem oberen Ende einen flexiblen Rand 24 aufweist. Die Kolbenhülse besitzt ein einstückig angebrachtes
Ventil, etwa eine nachgiebige Platte 68, die üblicherweise auf einem Ventilsitz 69 liegt, der sich am oberen
Ende des Bolzens 66 befindet, womit das Schließen des Einlasses durch den hohlen Bolzen während des Kompressionshubs
bewirkt wird. Die Ventilklappe wird während des Saughubs vom Ventilsitz hochgehoben, womit der Einlaß geöffnet wird.
Das Einlaßventil kann irgendeine beliebige Form haben, beispielsweise ein Bunsenventil sein,und die Kolbenhülse kann
auf dem Bolzen 66 durch eine kreisringförmige Rippe und Rille 70 gehalten werden. Die Hülse 37 und die Wand 38 wirken zusammen
und begrenzen gemeinsam eine Luftkammer 71 unterhalb des Spenderkopfes und außerhalb des Tauchkolbens und der
Wand 16. Eine axiale Rippe 72 ist an der Innenfläche der Wand 38 vorgesehen, und zwar an deren Boden.
Während des Betriebs wird der biegsame Rand 24 von seiner Berührung
mit der Rippe 51 während des Kompressionshubes gelöst, so daß die in der Pumpenkammer 27 angesammelte, während des
Abwärtshubes des Spenderkopfes komprimierte Luft durch den vom
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abgehobenen Rand gebildeten Spalt aus der Pumpenkammer über die Lüftungskammer 47 und die Lüftungsöffnung 25 in den Behälter
entlassen wird, wobei die Hülse 46 in die unterste, auf der Zeichnung in gestrichelten Linien dargestellte Position
bewegt wird. Das Entlüften der in der Pumpenkammer befindlichen Luft in den Behälter erfolgt in der gleichen Weise wie
anhand von Fig. 2 beschrieben worden ist. Die Oberfläche des flüssigen Produkts im Behälter wird dabei kurzzeitig komprimiert,
so daß der Flüssigkeit ein schwacher Stoß gegeben wird, welcher das Hinaufströmen des Produkts durch das Tauchrohr
unterstützt. Ein ähnlicher Anstoß kann auch durch ein anderes oder ein zusätzliches Element erreicht werden, wobei
das Volumen unterhalb des Spenderkopfes in Art einer Kolben-Zylinderanordnung eingeschlossen wird, und zwar in der Weise,
daß die Hülse 37 dazu veranlaßt wird, der Innenseite der Wand 28 in Art eines Kolbens zu folgen, so daß die in der Kammer
71 komprimierte Luft nur über die Hülse 46 in den Behälter entweichen kann, und zwar bis ein Punkt nahe dem Innenende
des Bewegungsweges des Tauchkolbens erreicht ist (bei der Ablösung nach innen der Anschlagschulter 36, wenn die Rippe
72 berührt wird), wobei alle drei Durchgänge offen sind, nämlich die Pumpenkammer, die mit dem Entlüftungskanal in Verbindung
steht, die Entlüftungsöffnung und die Luftkammer 71,
die mit dem Inneren des Behälters über die Entlüftungsöffnung zwischen Wand 16 und Tauchkolben verbunden ist. Der eintretende
Effekt kann dann das Füllen gut unterstützen, weil komprimierte Luft aus der Kammer 71 in den Behälter gelangt, und
zwar zusätzlich zu der eindringenden komprimierten Luft aus der Pumpenkammer, Für die gefüllte Pumpe kann somit eine der-
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artige Füllhilfe eine Kavitation thitoxotroper Produkte im Bereich des Endes des Tauchrohres vermeiden helfen und unterstützt
schließlich aucth eine Disassoziation der Produkte, die einen wesentlichen Anteil an Luft enthalten, die in einer
cremigen Substanz emulgiert ist und der Strömung einen beträchtlichen Widerstand entgegensetzt.
Die Pumpe 10 D von Fig.5 besitzt einen Zapfen 66, welcher
das Tauchrohr in ähnlicher Weise haltert wie dies in Fig. 4
dargestellt ist. Die Kolbenhülse 67 ist jedoch mit der Wand 16 einstückig und sitzt mit ihrem unteren Ende in einem becherförmigen
Teil 73 der Pumpenkammer. Die Entlüftungskammer 47 befindet sich in offener Verbindung mit dem Inneren des Behälters,
und zwar über die öffnung 25, welche im Teil 73 vorgesehen ist, und über eine öffnung 74, welche am unteren Teil
der außerhalb des Zapfens 66 befindlichen Kolbenhülse vorgesehen ist.
Am oberen Ende der Kolbenhülse ist ein Klappventil 68 vorge*-
sehen, welches federnd in die geschlossene Stellung gegen den Ventilsitz 69 belastet ist, und zwar mittels einstückiger
Ventilfedern 75.
gezeigt
Wie in den Fig. 2 und 4/ist an der Innenwand des oberen Endes des Tauchkolbens eine Rippe 51 vorgesehen, um so eine Verbindung
zwischen der Pumpenkammer 27 und der Entlüftungskammer 47 herzustellen, wenn der Rand 24 sich nach innen von der Rippe
während des Beginns des Abwärtshubes des Spenderkopfes abgehoben hat. Die komprimierte, in der Kammer 27 angesammelte
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Luft wird somit über die öffnungen 74 und 25 in den Behälter
abgeleitet. Das Innere des Behälters wird jedoch am Ende des Abwärtshubes des Tauchkolbens in die Atmosphäre in einer etwas
anderen Art entlüftet, als bei den vorab beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Bei der Ausführungsform von Fig. 5 ist
die Wand 16 in ihrem oberen Bereich 16a_ zylindrisch, so daß
die Entlüftungskammer 47 durch die Hülse 46, wenn sich diese in Kontakt mit dem oberen Teil befindet, gegenüber der Atmos-
in
phäre abgeschlossen bleibt. Die Wand 16 neigt sich/ihrem unteren
Teil 16b stufenlos nach außen, so daß ein stufenlos sich vergrößernder Ringspalt zwischen der Hülse 46 und der
Innenfläche dieses unteren Teils entsteht, und zwar dann, wenn sich der Tauchkolben in seine in gestrichelten Linien dargestellte
Position bewegt. In dieser Position steht der Behälter mit der Atmosphäre über einen Entlüftungskanal in Verbindung,
der sich durch die öffnungen 25 und 74, die Entlüftungskammer
47 und den Außenraum der Pumpe durch die nichtgeschlossene Dichtung zwischen den Schultern 35 und 36 erstreckt.
Wie bei den obigen Beispielen kann die Rippe 51 weggelassen und die Pumpenkammer 37 dadurch von angesammelter Luft während des
Füllvorgangs befreit werden, daß das obere Ende des Kolbens und die gegenüberliegende Fläche des Spenderkopfes eine zueinander
komplementäre Gestalt besitzen, wobei Iet2bere auf die
einen größeren Durchmesser aufweisende Sammelkammer einwirkt, so daß sich der Tauchkolben relativ zum stationären Kolben
verschiebt und den Auslaß öffnet. Ein nach hinten gebogener
Teil des Flansches 43 am oberen Ende des Tauchkolbens liegt bei geschlossener Ausgabeposition der Pumpe an der Unterkante
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des Ringes 30 an. Bei dieser Ausführungsform liegt das vorderste
Ende des Flansches 43 unterhalb der Auslaßöffnung 39, so daß schon eine geringe Relatiwerschiebung zwischen dem
Tauchkolben und dem stationären Kolben den Auslaß öffnet, wenn sich der Flansch 43 vom Ring 30 wegbewegt. Somit wird
ein schnelles öffnen des Auslasses erreicht.
Ein derartiges schnelles öffnen des Auslasses wird beim Spender
10E von Fig. 6 erreicht, wobei dieser Spender im wesentlichen demjenigen von Fig. 5 entspricht, jedoch mit der Ausnahme,
daßdsr stationäre Kolben, die Wand 16 und das Einlaßventil
mehr den Bauteilen des Spenders von Fig. 1 entsprechen. Die Wand 16 weist einen oberen zylindrischen Teil 16a auf,
ähnlich demjenigen von Fig. 5, jedoch mit der Abweichung, daß sein unterer Teil 16b_|_ einen inneren Durchmesser besitzt, der
geringfügig größer ist als der Innendurchmesser des Teiles 16a. Somit wird der Behälter dann mit der Atmosphäre verbunden,
wenn sich der Tauchkolben während des Abwärtshubes in eine Position bewegt, in dsr seine Hülse 47 in den unteren
Teil 16bJ_ hineinragt. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Wand
38 einen geringfügig größeren unteren Zylinderteil besitzt
als die Wand 38 der vorab beschriebenen Ausführungsformen und
daß der obere Teil konisch ausgebildet ist, um so das öffnen des Entlüftungskanals zwischen den Schultern 35 und 36 dann
zu sichern, wenn der Spenderkopf seinen Abwärtshub durchführt. Wenn sich die Wand 16 und die Entlüftungshülse 46 des Tauchkolbens
voneinander lösen, so kann trotzdem solange kein Produkt durch die Behälterentlüftung nach außen dringen, solange
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es nicht erwünscht ist. Wird beispielsweise der Behälter auf dem Kopf stehend transportiert, so kann das Produkt trotzdem
nicht ausfließen, und zwar auch dann nicht, wenn der Tauchkolben aus seiner oberen Endstellung um eine geringe Strecke
nach innen verschoben ist, weil der Entlüftungskanal solange
geschlossen bleibt, bis die Entlüftungshülse die vergrößerte Bohrung (Fig. 6) der Wandung 16 erreicht oder bis die Entlüftungshülse
46 den vergrößerten Entlüftungsschlitz 25 (Fig. 1, 3 und 4) im Pumpenkörper erreicht oder bis die Entlüftungshülse sich über die Entlüftung 25a_ (Fig. 2) hinausbewegt und
nach innen abgehoben hat, oder bis die Schrägbohrung (Fig. 5) von der Entlüftungshülse befreit ist, je nachdem, welche Gestalt
der Öffnung der Entlüftungskammer 47 gewählt ist oder wie die Entlüftungsbuchse ausgebildet ist, welche an der Entlüftungshülse
und dem Tauchkolben angreift. Durch entsprechende Anpassung dieser Bauelemente kann die entweichende Luft als
Füllhilfe verwendet werden. Sie kann auch in Verbindung mit Luft angewendet werden, die aus der Kammer 71 kommt, welche
sich unter dem Spenderkopf in diesem befindet. Es ist weiterhin festzustellen, daß die komprimierte Luft aus dem Bereich
unterhalb des Spenderkopfes auch alleine verwendbar ist, wenn die Luft der Pumpenkammer durch den üblichen Au.slaßkanal 39
abgeleitet wird. Der in Übereinstimmung gebrachte Impulsstoß aus beiden Kammern 27 und 71 kann auch als Füllhilfe für solche
Produkte dienen, die nur langsam aus sich selbst heraus eine ebene Oberfläche bilden oder überhaupt keine solche Oberfläche erreichen,
sondern nach unten gegen das Ende des Hauptrohrs hin gesaugt werden müssen, damit sie in die Pumpe gelangen. Die
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Länge der Rippen 51 und 72 kann so gewählt und abgestimmt werden, daß der Kompressionsdruck der Luft in der Kammer 71
an jeder gewünschten Stelle des Hubes des Tauchkolbens nach innen in die Außenatmosphäre abgelassen werden kann; der
Druck kann aber auch solange aufrechterhalten werden, bis die komprimierte Luft der Kammer 27 in den Behälter abströmt.
Nachdem die Pumpe gefüllt ist wirken die Rippen 51 und 52 nicht mehr als Lüfter der Pumpenkammer und sie sind so dünn,
daß sie als kapilare Elemente angesprochen werden können und kein Produkt unter dem normalen Betriebsdruck der Pumpe durchlassen.
Sollte unter gewissen Umständen der Druck in der Pumpenkammer so hoch werden, daß geringe Mengen von Flüssigkeit über
diese Entlüfter entweichen können, so werden diese kleinen Mengen wieder in das Innere des Behälters zurückgeführt, und zwar
über die Entlüftungskammer 47 und den Entlüftungsschlitz 25. Es ist darauf hinzuweisen, daß anstelle der Rippe 51 an der
oberen Innenwand des Spenderkopfes ein nach unten abstehender Anschlag oder dergleichen vorgesehen werden kann, mit dem
Ziel, die Tauchkolbenhülse 24 nach innen zu drücken und so einen Entweichungsweg für die komprimierte Luft aus der Pumpenkammer
in die Entlüftungskammer 47 zu schaffen. Die Verbindung zwischen den Kammern 27 und 47 kann auch beispielsweise durch
eine Nut, eine Rille oder eine Eindrückung der Tauchkolbenwand herbeigeführt werden.
Aus dem obigen ergibt sich, daß bei der Erfindung verschiedene Arten von Ventilen und Kolben anwendbar sind. Die verschiedenen
Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Bauteile können noch durch zusätzliche Bauelemente erweitert werden. So kann erreicht
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werden, daß das gespeicherte Produkt nicht mit Metallteilen in Berührung kommt. Auch können selbstschließende Einlaßventile
in verschiedener Ausführungsform Anwendung fincen. Im Fall
der gezeigten Klappenventile bzw. der Bunsenventile schliessen sich die Ventile automatisch am Ende des Saughubes. Bei
dem gleitend sich hin- und herbewegenden Kolben von Fig. 3 wird das Einlaßventil automatisch durch die Kolbenbewegung
geschlossen^wenn der Tauchkolben nach unten gedrückt wird.
Dieser ein gesondertes Bauteil darstellende Tauchkolben fordert die Verwendung eines weiteren, nachgiebigeren Materials
für den Kolben, wohingegen für den beschriebenen Bolzen ein zäheres und härteres Material verwendet werden kann.
Versuche haben gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Pumpen auch ohne Sperringe oder andere, die Betätigung des Spenderkopfs
verhindernde, Sicherungselemente nicht zu einem Lecken neigen, selbst dann nicht, wenn sie auf dem Kopf stehend transportiert
werden. Wenn das Gewicht des gefüllten Behälters oder die sich durch das Übereinanderstapeln und dergleichen ergebende Belastung
auf die Oberseite des Spenderkopfes nicht die üblicherweise zum Betätigen der Pumpen aufgewendete Kraft übersteigt,
dann ergibt sich selbst dann kein Austritt des Produkts aus der Pumpe oder aus den Entlüftungsöffnungen, wenn die Pumpe
bereits gefüllt ist.
Selbstverständlich kann die Erfindung auch zahlreiche weitere Abwandlungen erfahren.
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