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Spender
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Spender zur portionierten Ausgabe
insbesondere pastöser Masse, mit im Spender-Vorratsraum entsprechend den Betätigungsschritten
in Richtung eines Mundstückes wandernden, in Gegenrichtung gesperrten Kolben und
einer als Kipphebel ausgebildeten Betätigungstaste, welcher einen Heber betätigt,
der bei seiner in Richtung des Kolbens liegenden, federveranlaßten Rückstellbewegung
in die Masse eintaucht, dabei ventilartig in eine Öffnungsstellung tritt und bei
seiner entgegengesetzt gerichteten Bewegung die Masse in Richtung der Öffnung eines
Mundstückrohres bewegt.
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Ein Spender dieser Art ist durch die EP-Veröffentlichung 0117296 bekannt.
Der Heber ist dort in Art einer Schöpfkelle mit klappbeweglicher Austragsfläche
ausgebildet, d. h. ein an seinem behälterseitigen Ende beweglich angeformter Flügel
wirkt klappventilartig. Diese Lösung ist viskositätsabhängig. Ein solcher Spender
kann daher nicht in dem gewünschten Maße universell eingesetzt werden. Außerdem
ergibt sich vor allem bei mehr hartpastösen Massen eine reibungsverstärkende Andrückkomponente
auf den schräggestellten, wandgeführten Flügel, was zu Schwergängigkeit führen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Spender in funktionstechnisch
günstigerer, noch weiter vereinfachter Weise so auszubilden, daß eine größere Unabhängigkeit
im Hinblick auf die Viskosität gegeben ist.
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Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.
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Die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Spenders.
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Zufolge solcher Ausgestaltung ist ein gattungsgemäßer Spender von
erhöhtem Gebrauchswert erzielt: Dieser liegt im wesentlichen in der größeren Unabhängigkeit
von der Viskosität der pastösen Masse. Die Führungsreibung ist nahezu unverändert.
In baulich vorteilhafter Weise wird einfach so vorgegangen, daß der Heber als eine
arn unteren Ende eines Heberrohres, welches mit der Betätigungstaste gekuppelt ist,
angeordnete Kolbenplatte mit Öffnungen ausgestattet ist, vor deren heberrohrseitiger
Breitfläche freibeweglich ein Ventilteller liegt und der der Kolbenplatte zugeordnete
Zylinderraum über Queröffnungen in Verbindung steht mit dem Inneren des Heberrohres.
Dem Heberrohr kommt so eine Mehrfachfunktion zu: Zum einen bildet es die die pastöse
Masse ausbringende Rohrleitung; zum anderen dient es zugleich als sich führender
Kolbenschaftabschnitt; endlich ist es Teil der Betätigungsmechanik des Spenders
Bei Abwärtsverlagerung der mit Öffnungen ausgestatteten Kolbenplatte strömt Masse
durch diese Öffnungen hindurch in den Bereich des mit dem Heberrohr strömungstechnisch
verbundenen Zylinderraumes; wird die Betätigungstaste losgelassen, erfolgt die federveranlaßte
Rückverlagerung der Kolbenplatte in ihre Grundstellung. Hierbei legt sich der dann
die Öffnungen verschließende Ventilteller auf die Oberseite der Kolbenplatte auf.
Die nun auf ganzem Querschnitt geschlossene Kolbenplatte schiebt die pastöse Masse
in Ausgaberichtung vor. Die Bauteile sind soweit wie möglich formtechnisch einheitlich,
d. h. zusammenhängend gespritzt.
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Diesbezüglich ist so vorgegangen, daß die Betätigungstaste als dem
Heberrohr materialeinheitlich, über verwindbare Brücken angeformter Doppelhebel
gestaltet ist, dessen Drehpunkt durch Auflage einer konvexen Kufe auf einer Deckenwand
des Zylinderraumes gebildet ist. Eine solche Kufe kann paarig vorgesehen sein, bspw.
so, daß kongruente Kufenabschnitte sich beiderseits des geführt gelagerten Heberrohres
erstrecken. Solche Kufen erfüllen aber auch noch eine zusätzliche Funktion insofern,
als sie die Betätigungstaste in sich versteifen; es kann daher recht dünnwandig
gespritzt werden. Um zu einer querschnittsangepaßten, also gedrungenen Ausgestaltung
der Betätigungsmechanik zu gelangen, wird weiter so vorgegangen, daß die Deckenwand
des Zylinderraumes nur einen Teilquerschnitt des Gehäuses einnimmt und das Betätigungsende
der Betätigungstaste in den Restraum ragt bzw. umrißangepaßt eintaucht. So sind
Überstände über die Mantelwand des Gehäuses hinaus vermieden. Das hat den Vorteil
einer raumsparenden Standstellung solcher meist zylindrisch gestalteter Behälter.
Auch bezüglich der die Betätigungsmechanik in ihre Grundstellung bringenden Federbelastung
ist auf eine eine geringe Teilezahl bringende Herstellungsweise geachtet insofern,
als die Rückstellfeder der Kolbenplatte als seitlich liegende, ihr materialeinheitlich
angeformte Knickfederbeine gestaltet ist, die sich, durch einen Ring zusammengefaßt,
einerends an der Unterseite der Deckenwand abstützen. Weiter ist eine vorteilhafte
Ausgestaltung erzielt durch eine Rastverbindung zwischen einem Schaft der Kolbenplatte
und dem Heberrohr, auf welchem Schaft sich der Ventilteller axial anschlagbegrenzt
gleitend führt. Weiter bringt die Erfindung in Vorschlag, daß die Öffnungen der
Kolbenplatte als Schlitze gestaltet und der Ventilteller als formpassendes Gitterrost
ausgebildet ist, welches den unrunden Schaft drehgesichert umfaßt. Schließ-
lich
bringt die Erfindung noch in Vorschlag daß der Ventilteller von einer am Schaft
axial festgelegten, elastischen Scheibe gebildet ist. Hier kann es sich um Gummi
oder entsprechende Weichplaste handeln. Diesbezüglich montagegünstig ist eine druckknopfartige,
zweckmäßig irreversible Rastverbindung zwischen der Kolbenplatte und dem Schaft.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand zweier zeichnerisch
veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 den erfindungsgemäßen
Spender im Vertikalschnitt bei in federveranlaßter Grundstellung befindlicher Ausgabemechanik,
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 das Heberrohr mit integrierter Betätigungstaste
in perspektivischer Einzeldarstellung, Fig. 3 die Kolbenplatte mit Ventilteller,
ebenfalls in perspektivischer Wiedergabe, Fig. 4 die Draufsicht auf den Ventilteller
in Einzeldarstellung, Fig. 5 einen Vertikalschnitt im Bereich der Verbindungsstelle
zwischen einer Kolbenplatte und dem zugehörigen Schaft gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
und Fig. 6 diese Einheit in perspektivischer Wiedergabe.
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Der Spender gemäß beiden Ausführungsbeispielen besitzt ein zylindrisches
Gehäuse 1. Dessen unterer, einen Vorratsraum 2 bildender Teil ist bodenseitig durch
einen Kolben 3 verschlossen.
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Der Kolben 3 verschiebt sich, den Betätigungsschritten einer im Spenderkopf
angeordneten Drucktastenmechanik entsprechend, in Richtung einer gestuften, dadurch
axial gegenläufig offene Räume schaffenden Deckenwand 4 des Gehäuses 1. Letztere
ist Bestandteil eines von oben her in das zylindrische Gehäuse eingesteckten Einsatzes
5. Dessen Überlappungsbereich zur Wandung des Gehäuses beträgt nur einen geringen
Bruchteil der gesamten Länge des zylindrischen Gehäuses. Gehalten ist der Einsatz
5 im Wege einer Rastverbindung. Dazu bildet die Innenwandfläche des Gehäuses eine
Ringrippe 6 aus. Letztere ragt in eine formentsprechende Ringnut 5' des Einsatzes.
Diesem ist weiter ein die obere Stirnfläche 1' der Wandung des Gehäuses 1 überfangender
Ringkragen 7 angeformt. Dessen oberseitige Ringfläche bildet den Aufsteck-Begrenzungsanschlag
für eine den Spenderkopf überfangende Schutzkappe 8.
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Der Kolben 3 ist, nach unten hin offen, topfförmig gestaltet. Topfrand
und Bodenzone bilden je eine ringförmige Dichtlippe 9 aus. Die deckenwandseitige
Dichtlippe 9 dient als Abstreiflippe und die gehäuserandseitige als Stützlippe.
Die Stützlippe ist kürzer und weist daher eine größere Spann kraft auf, welche im
Verein mit der Trägheit der Masse M den Kolben an einer schwerkraftbedingten bodenseitigen
Verlagerung hindert.
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Auch der noch zu erläuternde Dichtschluß am Mundstück, ferner die
Kammerung
des Ausgabeweges verhindern ein Absacken der pastösen Masse M.
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Dem Einsatz 5 ist ein nach oben gerichtetes Mundstückrohr 11 angeformt.
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Dieses liegt außermittig, und zwar raumparallel zur Längsmittelachse
x-x des Spenders. Es wurzelt in dem nach oben hin versetzten Abschnitt 4' der Deckenwand
4 des Einsatzes 5. Unter diesem Abschnitt erstreckt sich ein, nach unten hin offener,
an den Vorratsraum 2 anschließender Zylinderraum 12. Dessen eine Kolbenplatte 13
führende Zylinderwand trägt das Bezugszeichen 14. Letztere erstreckt sich nur über
einen Teilquerschnitt des Gehäuses 1.
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Die mit Öffnungen 15 versehene, kreisrunden Grundriß aufweisende Kolbenplatte
13 setzt sich zentral in einen in Richtung des Mundstückrohres 11 weisenden Schaft
16 fort. Auf diesem sitzt ein beweglich zugeordneter Ventilteller 17. Das obere
Ende des Schaftes 16 geht in einen Klipstopf 18 über. Dieser formt einen Ringraum
19, in den das vorratsraumseitige Ende eines Heberrohres H verrastet eingesteckt
ist.
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Das Heberrohr H führt sich radial eng anliegend im Mundstückrohr 11.
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Dieses bildet an seinem freien Ende eine querliegende, in Richtung
der Wandung des Mundstückrohres 11 weisende obere, unter einer kopfseitigen Stirnwand
20 liegende Ausgabeöffnung 21. Letztere wird in Grundstellung (Fig. 1) also von
dem sich davor erstreckenden Abschnitt a der Wandung des Mundstückrohres verschlossen.
Die Stirnwand 20 taucht etwas in den Innenraum des Mundstückrohres 11 ein, wodurch
der verschließende Abschnitt a mit seiner oberen innenliegenden Randkante 22
bei
der Bewegung des Heberrohres H in die Grundstellung (Fig. 1) schneidenförmig längs
der Ausgabeöffnung 21 des Heberrohres H vorbeistreicht. Dadurch wird der ausgabeseitige
Strang der pastösen Masse M sauber abgeschnitten. Außerdem verhindert die Stirnwand
20 ein Antrocknen der sich im Heberrohr H befindenden pastösen Masse. Wie Fig. 1
und 2 entnehmbar, fällt die Stirnwand 20 in Richtung der Längsmittelachse x-x des
Spenders dachförmig ab. Sie gibt dadurch der auszupressenden Masse einen ergonomisch
günstigen, quergerichteten Ausgabeweg; der Strang tritt praktisch in einem zugespitzten
Endbereich des Mundstückes aus. Die Höhe der Ausgabeöffnung 21 entspricht im wesentlichen
dem lichten Durchmesser des Heberrohres H. Die Dachneigung der Stirnwand 20 liegt
bei ca. 350. Der Zylinderraum 12 steht strömungstechnisch mit dem Inneren des Heberrohres
H über eine oder mehrere untere Queröffnungen 23 in Verbindung. Es kann sich hier
um vom unteren Ende des Heberrohres ausgehende Längsschlitze handeln, wie dies besonders
deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, oder aber auch um einfache Querbohrungen. Schlitze
haben dagegen den Vorteil, das dortige Ende des Heberrohres klipssympathischer im
Hinblick auf den Klipstopf 18 zu gestalten, dessen Ringraum 19 eine Ringrippe 24
formt, die in eine Ringnut 25 des Heberrohres einspringt. Zusätzlich ragt als Stützkern
ein zentraler, hohler Vorsprung 26 noch in den lichten Querschnitt des Heberrohres
hinein, der aber von solcher Länge ist, daß die Queröffnung 23 nicht verkleinert
wird. Dieser Vorsprung 26 schließt also mit dem Topfrand des Klipstopfes 18 höhengleich
ab (vergl. Fig. 1).
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Das mit der Kolbenplatte 13 verbundene Heberrohr H ist federbelastet
in der aus Fig. 1 ersichtlichen Grundstellung gehalten. Die entsprechende
Rückstellfeder
F ist von materialeinheitlich angeformten Knickbeinen 27 gebildet. Letztere sind
der Kolbenplatte 13 materialeinheitlich angeformt.
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Sie gehen von radial auswärts gerichteten Stegen 28 des Klipstopfes
18 aus, um sich anschließend im Zick-Zack-Verlauf in Richtung des höheren Abschnitts
4' des Querbodens fortzusetzen. Dort sind sie durch einen mitangeformten Ring 29
zusammengefaßt. Letzterer stützt sich an der Unterseite der Deckenwand 4, d. h.
des höherverlegten Abschnitts 4' derselben ab.
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Eine vorteilhafte Lagezentrierung findet der Ring 29 einerseits durch
das auch als Kolbenschaftverlängerung fungierende Heberrohr H oder, wie beim Ausführungsbeispiel
realisiert, durch einen sich unterseitig des Abschnitts 4' in den Zylinderraum 12
fortsetzenden Abschnitt 11' des Mundstückrohres 11. Wie Fig. 1 entnehmbar, läuft
der diesbezügliche Abschnitt 11' sich verjüngend zu. Hierdurch kann die das Heberrohr
H umgebende pastöse Masse nicht in den Führungsbereich des Mundstückrohres gelangen.
Die geschaffene Ringlippe ist scharf zugespitzt.
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In Fig. 1 sind die Knickfederbeine 27 um 900 versetzt eingezeichnet.
Die richtige Lage ergibt sich aus Fig. 3. Dort ist auch ersichtlich, daß es sich
um jeweils gleichlange, im Winkel von ca. 900 zick-zack-förmig wechselnde Materialabschnitte
handelt. Als Spritzmaterial dient ein die entsprechende federnde Rückstellkraft
aufbringender Kunststoff.
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Das raumparallel zur Längsmittelachse x-x axial verlagerbare Heberrohr
H ist mit einer Betätigungstaste B gekuppelt. Sie bildet mit dem genannten Heberrohr
H spritztechnisch eine Einheit. Die Anbindung zwischen der
Betätigungstaste
B und dem Heberrohr H geschieht über verwindbare, stegartige Brücken 30. Letztere
erstrecken sich quer zur vertikal liegenden Schwenkebene der Betätigungstaste. Die
Stege gehen diametral einander gegenüberliegend von der Außenwand des Heberrohres
aus, und zwar im wesentlichen auf der halben Länge dieses Rohres. Zum freien Durchgriff
der Brücken 30 bildet das das Heberrohr H führend umgebende Mundstückrohr 11 nach
oben hin offene Schlitze 31 aus. Deren Breite berücksichtigt den für das Verwinden
der flexiblen Brücken 30 erforderlichen Platzbedarf.
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Die Betätigungstaste B ist als Doppelhebel gestaltet. Dessen Drehpunkt
P bildet der in Abhängigkeit von der sich verändernden Neigungslage der Betätigungstaste
wandernde Scheitelpunkt einer paarig angeordneten, konvexen Kufe 32. Deren Krümmungsbogen
ist nach unten gerichtet.
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Die Kufe 32 sitzt, wie aus Fig. 1 ersichtlich, auf der Oberseite der
Deckenwand 4, d. h. deren höhenversetztem Abschnitt 4'. Während die Brücken 30 praktisch
am freien Ende des einen, kürzeren Hebelarmes der Betätigungstaste sitzen, befindet
sich am freien Ende des anderen Hebelarmes der doppelhebelartig gestalteten Betätigungstaste
B eine quergemuldete Druckfläche 33 zum Aufsetzen des Fingers oder Daumens der Betätigungshand.
Dieser die eigentliche Betätigungszone formende Abschnitt der Betätigungstaste B
geht in einen randseitigen, nach unten, d. h. in Richtung des Vorratsraumes 2 gerichteten
Schurz 34 über. Die Höhe des Schurzes 34 nimmt in Richtung der Anbindungsstelle,
d. h.
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Brücken 30 kontinuierlich ab. Der Schwenkbereich der Betätigungstaste
liegt bei ca. 450. Das Verhältnis der Hebellängen liegt bei 1 : 3. Die Tastenoberseite
nimmt eine Neigung von ca. 300 ein. Zwischen den
Brücken 30 und
dem restlichen Körper der Betätigungstaste ist ein Freiraum 35 belassen zum Durchstecken
der druckflächenseitigen Häifte des Mündungsrohres 11.
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Das geschürzte Betätigungsende der Betätigungstaste B taucht in den
Restraum 36 des Gehäusequerschnitts ein.
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Der Spenderkopf weist Dachform auf. Die Dachfirstlinie schneidet die
Längsmittelachse x-x des Spenders und liegt quer zur Schwenkebene der Betätigungstaste
B. Die Dachschräge beträgt ca. 300. Lediglich im Bereich des Durchtritts des Mundstückrohres
11 ist die Dachform unterbrochen. Sie geht im Bereich der nach oben hin offenen
Einlagerungsöffnung partiell in den Abschnitt 4' der Deckenwand 4 über.
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Wie den Fig. 3 und 4 entnehmbar, sind die Öffnungen 17 der Kolbenplatte
13 als Schlitze gestaltet, die sich parallel über den gesamten Kolbengrundriß verteilen.
Sie werden durch Stege 37 gebildet. Letztere wurzeln mit ihren freien Enden in einem
den Kolbengrundriß bestimmenden Ringkörper 38, von dessen Oberseite sie ausgehen.
In die von den Schlitzen gebildeten Öffnungen fallen sperrend Stege 39 eines den
Ventilteller 17 bildenden Gitterrosts ein. Verbunden sind die Stege über sie in
der Diametralen kreuzende eine Brücke 40, welche lediglich im Zentrum unterbrochen
ist, dies zum drehsichernden Eintritt des unrunden, beim Ausführungsbeispiel im
Querschnitt rechteckigen Schaftes 16 der Kolbenplatte 13. Sämtliche gegeneinandertretenden
Stegflächen sind quergerundet. Um den Zusammenhalt trotz der Unterbrechung der Brücke
40 für das Gitterrost sicherzustellen, sind einfach die den Einsteckschacht 41 für
den Schaft 16
bildenden, mittleren Stege miteinander verbunden.
Die diesbezügliche Verbindungszone trägt das Bezugszeichen 42. Sobald sich die Kolbenplatte
13 im Zylinderraum 12 befindet, ist der Ventilteller 17 gegen seitlichtes Abstreifen
gesichert (vergl. Fig. 1).
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Ventilteller 17 von
einer am Schaft 16 axial festgelegten, elastischen Scheibe 43 gebildet. Im Hinblick
auf die Kolbenplatte 13 kann im Grunde der gleiche Grundkörper verwendet sein. Bei
dieser Ausgestaltung erweist es sich jedoch als günstiger, größere Öffnungen 15
in der Kolbenplatte 13 vorzusehen. So ist dort ein radförmiger Grundkörper gewählt,
dessen vier, in gleichen Winkelabständen zueinander liegenden Speichen 37' einen
nach oben gerichteten Patrizenvorsprung 44 formen, welcher eine druckknopfartige
Verbindung zwischen dessen Schaft 45 und dem die entsprechende Matrizenvertiefung
46 besitzenden Heberrohr H bzw. dessen Klipstopf 18 eingeht. Der als elastische
Scheibe aus Gummi, Kunststoff oder dergleichen gebildete Ventilteller 17 weist eine
zentrale Lochung zum Durchtritt des Schaftes 45 auf.
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Die Bezugsziffern sind, soweit zum Verständnis erforderlich, sinngemäß
übertragen, jedoch ohne textliche Wiederholungen.
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Die Funktion des Spenders ist wie folgt: Der bis zum Mundstückrohr
11 hin angefüllte Spender ist nach Entnahme der die Mechanik überfangenden Schutzkappe
8 bereit zur portionierten Ausgabe seiner pastösen Masse M. Hierzu wird Druck auf
das freie Ende
der Betätigungstaste B, d. h. auf die Druckfläche
33, ausgeübt. Das führt zu einer Verlagerung des Heberrohres H entgegen Federbelastung
in Richtung des Pfeiles y, und zwar unter Mitnahme der Kolbenplatte 13.
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Vor dieser sich im Zylinderraum 12 erstreckende pastöse Masse wird
über die Queröffnungen 23, in das Innere des Heberrohres H gelangend, in Ausgaberichtung
verlagert. Der Ventilteller 17 hält bei dieser Bewegung die Öffnungen 15 in der
Kolbenplatte 13 verschlossen. Unter der entsprechenden Verlagerung wird auch die
Ausgabeöffnung 21 über den oberen Rand des Mundstückrohres 11 hin angehoben; die
Ausgabeöf,nung liegt dadurch frei. Unter Loslassen der Betätigungstaste B fährt
die Kolbenplatte 13 im Zylinderraum 12 federbelastet wieder zurück in ihre Ausgangsstellung
gemäß Fig. 1. Bei dieser Rückverlagerung drückt sich die mit den Öffnungen 15 versehene
Kolbenplatte 13 in die davor liegende pastöse Masse M ein. Die Masse quillt durch
die Öffnungen 15 auf die dem Mundstückrohr zugewandte Seite der Kolbenplatte 13.
Der axial verschieblich gelagerte Ventilteller 17 hebt sich dazu ab. Durch seine
Gitterform kann auch dort pastöse Masse dann hindurchtreten. Erst durch erneutes
Niederdrücken der Betätigungstaste gelangt der Ventilteller wieder in seine durchtrittssperrende
Lage, wie sie sich aus Fig. 1 ergibt. Jede Betätigung führt also zu einem Öffnen
der Mundstücköffnung und Herausdrücken einer bestimmten portionierten Menge der
Masse M. Bei der abgewandelten Ventilfunktion gemäß den Fig. 5 bis 6 ergibt sich
prinzipiell die gleiche Funktion, nur daß sich dort der als flexible Scheibe 43
gestaltete Ventilteller 17 vor allem im peripheren Bereich hochwölbt. In diesem
Fall ist im Grunde kein axiales Spiel zwischen diesem Teller und dem ihn führenden
Schaft erforderlich. Das
axiale Spiel bezüglich der ersten Ausführungsform
ist in Fig. 1 mit z bezeichnet und beträgt wenige mm.
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Der bei der Ausgabebetätigung erzeugte Unterdruck zieht den Kolben
3 über die Füllgutsäule der pastösen Masse M in Ausgaberichtung nach. Bei Abwärtsverlagerung
der Kolbenplatte 13 entstehender Druck auf die Masse kann den rückwärts abgestützten
Kolben 3 nicht zum Ausweichen bringen; er wird vielmehr entweder reibungsschlüssig
gehalten oder durch die nur einseitig wirkende Sperrplatte 10 abgestützt.
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Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten
neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht
ausdrücklich beansprucht sind.