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Dosierpumpe mit Pumpenbalg
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Zusatz zu Patent ......... (Patent-Anmeldung P 35 09 178.9) Das Hauptpatent
bezieht sich auf eine insbesondere auf Flaschen oder dergleichen aufsetzbare Dosierpumpe
mit Pumpenbalg und zwei Ventilen, von denen das eine einem Steigrohr und das andere
einem Mundstück zugeordnet ist, wobei der mundstückseitige Ventilverschlußkörper
in der Decke einer den Pumpenbalg überfangenden Kappe sitzt, deren Innenfläche auf
der Mantelfläche eines den Pumpenbalg umfassenden Topfes geführt ist, in dessen
Boden der steigrohrseitige Ventilverschlußkörper sitzt.
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In vorteilhafter Weiterbildung des Gegenstandes gemäß Hauptpatent
wird vorgeschlagen, daß Topf und Kappe in Expansionsstellung des Pumpenbalges zueinander
anschlagbegrenzt drehbar sind und die Mantelfläche des Topfes mit Nuten ausgestattet
ist, die in der einen Dreh-Anschlagstellung der Kappe fluchtend zu Rippen an der
Innenfläche der Kappe liegen, welche Rippen in der anderen Dreh-Anschlagstellung
fluchtend liegen zu den die Nuten zwischen sich belassenden Rippen an der Mantelfläche
des Topfes.
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Zufolge solcher Ausgestaltung wird mit baulich einfachen Mitteln durch
Drehen der beiden Pumpenteile zueinander eine wirksame Verriegelung gegen Ausgabebetätigung
erreicht. So können zufällige Berührungen nicht zu einem Ausbringen des Füllinhaltes
führen. Es bedarf zuvor der willensbetonten pumpgerechten Ausrichtung von Topf und
Kappe. Dabei ist es aus führungstechnischen Gründen und zugleich zur Erzielung einer
verbesserten
Griffigkeit für die Zuordnung des Topfes am Flaschenhals
oder dergleichen günstig, daß die Mantelfläche des Topfes auf dem ganzen Umfang
in gleichmäßiger Verteilung Nuten und Rippen aufweist, von denen nui ein Bruchteil
in Längsrichtung nach oben hin offen ist, und zwar diejenigen, die in der einen
Dreh-Anschlagstellung vor den Rippen der Kappe liegen. Zudem erweist es sich als
vorteilhaft, daß die Dreh-Anschlagstellung von Nasen des Topfes gebildet ist, welche
gegen die Seitenflanken der Rippen der Kappe anschlagen. Diesen Rippen kommt insofern
sogar eine Zusatzfunktion zu; sie bilden nämlich den Gegenanschlag für die Nasen,
welche sich beim Spritzen des Topfes gleich mitberücksichtigen lassen. Um den Pumpenbalg
in seiner funktionsgerechten Lage zu halten, so daß die Drehbewegung von Topf und
Kappe nicht zu einem Verwürgen des Pumpenbalges, ist in einfacher Weise so vorgegangen,
daß die Kappe mit einem zentralen, den Ventilkörper aufnehmenden Stutzen in einen
Kragen des Pumpenbalges drehbar eingreift. Schließlich ist eine vorteilhafte Ausgestaltung
durch mehrere in winkelsymmetrischer Anordnung vorgesehene Rippenpaare an der Innenfläche
der Kappe realisiert. Die Anschlagbelastung verteilt sich auf entsprechend viele
Flächen.
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Dies hat den Vorteil, daß mit einer sehr geringen Rippenhöhe gearbeitet
werden kann.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch
veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 die auf
einen Flaschenhals aufgeschraubte Dosierpumpe im Vertikalschnitt, und zwar in ihrer
federbelasteten Grundstellung und unverriegelt,
Fig. 2 eine der
Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch in Pumpbetätigungsstellung, also komprimiertem
Pumpenbalg Fig. 3 den Schnitt gemäß Linie II 1-111 in Fig. 1, und zwar bei entferntem
Pumpenbalg, Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Schnittdarstellung, jedoch in Verriegelungsstellung,
Fig. 5 eine Ansicht gegen die die Verriegelungsstellung bringenden Mittel, in vergrößerter
Wiedergabe und in Betätigungsbereitschaftsstellung der Kappe, Fig. 6 eine der Fig.
5 entsprechende Darstellung, jedoch in anschlagdefinierter Verriegelungsstellung
und Fig. 7 die Dosierpumpe in aufgebrochener Seitenansicht in der Stellung gemäß
Fig. 1.
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Die Dosierpumpe 1 ist auf den Hals 2 einer Flasche 3 aufgeschraubt.
Deren Außengewinde trägt das Bezugszeichen 4. Das damit in Eingriff bringbare Innengewinde
ist mit 5 bezeichnet. Der entsprechende Aufschraubteil 6 der Dosierpumpe setzt unterhalb
des horizontalen Bodens 7 eines Topfes 8 an. Letzterer weist mit seiner Öffnung
nach oben.
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Der Topf 8 nimmt, konzentrisch darin eingelagert, einen Pumpenbalg
B auf. Letzterer ist oberseitig von einer Kappe 9 überfangen, an deren Decke 10
sich das obere Ende des Pumpenbalges B abstützt. In Grund-
stellung
(Fig. 1) der Dosierpumpe erstreckt sich der Stirnrand 8' des Topfes 8 in einem Abstand
x zur Unterseite der Decke 10, die in der Druckbetätigungsstellung (vergl. Fig.
2) mittelbar den Hubbegrenzungsanschlag fit;; die in Richtung der Standfläche der
Flasche entgegen Federwirkung verlagerbaren Kappe bildet. Deren Innenfläche 9' führt
sich auf der Mantelfläche 8" des Topfes 8. Die Rückstellfeder bildet der Pumpenbalg
B selbst.
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Die Grundstellung der Dosierpumpe ist anschlagdefiniert. Hierzu bildet
die Kappe 9 an ihrem unteren Rand einen einwärts gerichteten Ringbund 11 aus. Letzterer
schnappt hinter eine topfseitige Schulter 12 auf Höhe des Bodens 7 des Topfes 8.
Der den Aufschraubteil 6 bildende untere Abschnitt des Topfes springt dazu querschnittsmäßig
leicht zurück.
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Seine zylindrische Mantelfläche weist eine axiale Länge auf, die mindestens
dem des Abstandes x entspricht, so daß die Mantelfläche als zusätzliche Führungsfläche
für die Kappe 9 zur Verfügung steht.
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Der Boden 7 formt zentral angeordnet ein Anschlußröhrchen 13 zum Aufstecken
eines Steigrohres 14. Letzteres reicht bis kurz vor den Boden der Flasche 3, taucht
also auf ganzer Länge in das dosiert auszugebende flüssige Medium 15 ein. Das Anschlußröhrchen
13 besitzt einen Durchmesser, der noch einen genügenden Ringraum zwischen seiner
im Mittelbèw reich leicht abgesetzten Mantelwand und der Flaschenöffnung 16 beläßt,
in die das Anschlußröhrchen 13 also frei hineinragt.
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Die obere, etwas verbreiterte Hälfte des Anschlußröhrchens 13 enthält
einen axial darin geführten Ventilverschlußkörper 17. Dessen obenliegender, flach
kegelstumpfförmiger Teller 17' tritt in Schließstellung gegen
eine
Ventitsitzfläche 18 des Durchtrittslochs im Boden 7. Im Anschluß an den dichtend
anliegenden Tellerrand springt der flach kegelstumpfförmige Abschnitt des Tellers
17' von der Anschlußröhrchen-lnnenwand zurück und setzt sich in einen kreuzprofilierten
Ventilverschlußkörper-Führungsschacht 19 fort.
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Wie der Zeichnung entnehmbar, gehen vom oberen Rand des den bodenseitigen
Venti Iversch I u ßkörper 17 aufnehmenden Ansch I ußröhrchen-Loches Haltenasen 20
zur Fesselung des somit begrenzt axial verschieblich angeordneten Ventilverschlußkörpers
17 aus. Die Haltenasen 20 sind dem Boden 7 gleich angeformt. Im allgemeinen reichen
zwei, diametral einander gegenüberliegend angeordnete Haltenasen 20 aus. Zweckmäßig
werden jedoch drei, in gleicher Winkelverteilung zueinander angeordnete Haltenasen
bevorzugt. Die vertikalen Nasenschafte weichen bei Klipszuordnung von 17 aus.
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Der zweite der beiden im Bereich der Enden des Pumpenbalges B angeordnete
Ventilverschlußkörper 21 befindet sich in der Decke 10 der Kappe 9.
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Letzterer ist gleichen Aufbaues wie der Ventilverschlußkörper 17,
weshalb die Bezugsziffern, ohne textliche Wiederholung, sinngemäß übertragen sind.
Der einzige Unterschied besteht darin, daß dieser nicht schwergewichtsabhängig in
seiner Schließstellung gehalten ist, sondern in dieser Richtung unter Federbelastung
steht. Hierzu gehen von der Telleroberseite zwei Federzungen 22 aus. Letztere sind
hörnerartiger Gestalt, d. h. sie divergieren und gehen endseitig in eine nach auswärts
gerichtete Rundung über. Diese gerundeten Endabschnitte treten gegen die Unterseite
23' einer Betätigungsfläche 23 der Kappe 9. Die von der
Oberseite
her eingedellte Betätigungsfläche 23 überfängt in axialem Abstand die Decke 10 der
Kappe 9. Gebildet ist die Betätigungsfläche 24 von der Bodenpartie eines topfförmigen
Steckteils 24, welches deckelartig in einen rortsatz 25 der Kappe 9 eingeklipst
ist. Die Klipszone trägt das Bezugszeichen 24'. Vorzugsweise wird eine irreversible
Klipszuordnung angewandt. Der kragenartige, entsprechend nach oben offene Fortsatz
25 der Kappe 9 bildet quer gerichtet ein schnabelartiges Mundstück 26 aus, dessen
Kanal 27 strömungstechnisch mit einer im Bereich des Fortsatzes 25 realisierten
Kammer 28 in Verbindung steht.
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Zur Aufnahme des mundstückseitigen Ventilverschlußkörpers 21 formt
die Decke 10 einen in den Innenraum des Pumpenbalges B hineinragenden Stutzen 29.
Letzterer weist eine axiale Länge auf derart, daß in der Pumpbetätigungsstellung
dieser noch in genügendem Abstand zu den Haltenasen 20 stehenbleibt (vergl. Fig.
2).
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Zur Abstützung und am Topf 8 auch zugleich zur Abdichtung und Lage
fixierung des Pumpenbalges B sitzen die Endfalten 30 des Pumpenbalges B auf je einem
Kragen 31 des Bodens 7 bzw. der Decke 10. Beide Kragen 31 lerstrecken sich konzentrisch
zur Längsmittelachse y-y der Dosierpumpe.
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Die Endfalten 30 beider Enden setzen sich sodann in Fußstützringe
32 fort. Topfbodenseitig kommt dem Fußstützring 32 eine weitergehende Funktion zu.
Dieser überfängt nämlich eine oder mehrere Lufteinlaßöffnungen 35 im Boden 7 des
Topfes 8. Er übt Dichtlippenfunktion aus und liegt dazu mit seinem freistehenden
Lippenabschnitt 32' an der korrespondierenden Topfinnenwand 8"' elastisch an. Um
den der Ausgabemenge entsprechenden Volumenanteil an Luft zu ersetzen, hebt sich
beim Saug-
hub des Pumpenbalges der umlaufende Lippenabschnitt
32' von der Topfinnenwand 8"' ab, so daß über die Fuge F zwischen Topf 8 und Kappe
9 in Richtung des Pfeiles z Luft in den Flascheninnenraum eintreten kann.
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In Grundstellung hingegen tritt der Lippenabschnitt 32' wieder in
seine aus Fig. 1 ersichtliche dichtende Lage. Da der genannte Lippenabschnitt 32'
in einer schräg abfallenden Ausrichtung verläuft und beim Komprimieren des Pumpenbalges
ein Kippmoment in Richtung der Topfinnenwand 8"' um den Faltenendpunkt entsteht,
wird die entsprechende Dichtungsanlage auch noch mechanisch begünstigt, zumal der
Pumpenbalg auch mit leichter Vorspannung eingesetzt ist. Eine solche Ventilfunktion
des Lippenabschnitts 32' verhindert es, daß bei umgefallener Flasche Medium 15 austreten
bzw. in das freie, ringraumartige Umfeld des Pumpenbalges gelangen kann. Wie Fig.
1 entnehmbar, hebt der untere Rand der dortigen Endfalte 30 des Pumpenbalges B oberseitig
von der Lufteinlaßöffnung 35 ab.
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Topf 8 und Kappe 9 der Dosierpumpe sind in Expansionsstellung des
Pumpenbalges B, also in der aus Fig. 1 ersichtlichen Grundstellung zueinander anschlagend
begrenzt drehbar. Der entsprechend rotationssymmetrisch gewählte Aufbau der pumpenbildenden
Bauteile ergibt sich aus den Fig. 3 und 4. Durch Drehen der beiden Pumpenteile zueinander
wird die Kappe 9 in eine Betätigungsbereitschaftsstellung oder in eine Verriegelungsstellung
gebracht. Dadurch können zufällige Berührungen an der Kappe oder beispielsweise
ein kopfübergerichtetes Herunterfallen der Flasche 3 nicht mehr zu einer ungewollten
Ausgabe führen. Die Dreh-Anschläge für beide Endstellungen sind von Nasen 36 gebildet.
Letztere gehen, wie den Fig. 5 - 9 deutlich entnehmbar, vom oberen Stirnrand 8'
des Topfes 8 aus. Sie ragen mit ihren in Drehrichtung liegenden Stirnkan-
ten
in den Bereich von die entsprechenden Gegenanschläge bildenden Rippen 37 der Kappe
9. Sie schlagen je nach Drehrichtung an der einen.
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oder anderen äußeren Seitenflanke dieser paarig angeordneten Rippen
an (vergl. Fy. 3 und 4).
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Die Rippenpaare erstrecken sich in winkelsymmetrischer Anordnung an
der Innenfläche 9' der Kappe 9. Der Winkelabstand beträgt 1200. Die entsprechende
Vervielfachung der Anschläge bringt den Vorteil einer.
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geringen Rippenhöhe, da sich der Anschlagdruck auf mehrere Flächen
verteilt. Topf und Kappe können daher sehr dünnwandig gehalten sein.
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Die Rippen 37 verlaufen in axialer Richtung der Dosierpumpe und wirken
mit ensprechend ausgerichteten Nuten 38 an der korrespondierenden Mantelfläche 8"
des Topfes 8 zusammen. Die mindestens ebenfalls in paariger Anordnung realisierten
Nuten 38, d. h. ihr Eintrittsquerschnitt für die Rippen 37 wird durch Relativverdrehung
des einen oder anderen Pumpenteiles, also des Topfes 8 oder der Kappe 9 aus der
kongruenten Lage gebracht, so daß sich vor dem eintrittseitigen, unteren Stirnende
37' der Rippen 37 statt die Nut 38 der geschlossene Topfrand, also die Stirnfläche
8' des Topfes 8 erstreckt.
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Bei einer durchgehend umlaufenden Rippung, wie sie sich aus Fig. 7
ergibt, kann die entsprechende Sperrung bei nicht zugezogenem Topfrand natürlich
auch von den korrespondierenden Stirnflächen der zwischen den Nuten 38 belassenen
Rippen 39 der Mantelfläche des Topfes 8 bzw. des nach untenhin anschließenden Aufschraubteiis
6 übernommen werden. Die Anschlagnasen 36 müssen entsprechend angeordnet sein. Der
Drehweg
muß mindestens der lichten Breite einer Nut entsprechen
bzw. einem Vielfachen dieser Breite. Durch die entsprechende Verrippung der Mantelfläche
des Topfes bzw. des Aufschraubteils ergibt sich nicht nur eine bessere Führung der
beiden drehbar zueinander angeordneten pumpenbildenden Teile, sondern auch eine
Erhöhung der Griffigkeit für das Auf-bzw. Abschrauben des Topfes 8. Außerdem läßt
sich die Verrastung zwischen dem Ringbund 11 der Kappe. 9 und der Schulter 12 des
Topfes 8 günstiger einleiten. Die Stufe ist weniger hart. Der Ringbund kann auch
von in die kreisrunde Höhlung der Kappe 9 sekantenartig vorspringenden Stegen gleicher
Winkelverteilung gebildet sein.
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Wie den Fig. 3 und 4 entnehmbar, ist nur ein Bruchteil der insgesamt
auf der Mantelfläche des Topfes 9 realisierten Nuten 38 zur Bildung der Verriegelungsmittel
herangezogen, und zwar die, welche in der jeweiligen Dreh-Anschlagstellung vor den
paarig angeordneten Rippen 37 der Kappe 9 liegen.
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Um die Drehbewegung der pumpenbildenden Teile nicht auf den Pumpenbalg
B zu übertragen, ist eine Ausgestaltung dahingehend getroffen, daß die Kappe 9 mit
ihrem zentralen, den Ventilkörper 21 lagernden Stutzen 29 in einen diesen Stutzen
konzentrisch umgebenden Kragen des Pumpenbalges B drehbar eingreift. Der entsprechende
Umgriff berücksichtigt dabei zugleich das Erfordernis der Abdichtung zwischen dem
medienführenden Bereich der Dosierpumpe und dem balgumgebenden Ringraumbereich,
der zum Luftausgleich dient.
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Die Funktion ist wie folgt: Durch Ausübung einer Kraft in Richtung
des Pfeiles P auf die Betätigungsfiäc;ie 23 wird nach vorheriger Entriegelung der
bewegliche Teil der Dosierpumpe 1, also die Kappe 9, geführt nach unten verlagert.
Es liegt die in Fig. 2 ersichtliche Stellung vor, in der sich das Volumen im Balg
verringert. Das darin befindliche flüssige Medium 15 wird folglich unter Passieren
des oberen Ventils unter Anheben des dortigen Ventilverschlußkörpers 21 verdrängt,
um über die Kammer 28 in den Mundstückkanal 27 zu gelangen zwecks Ausgabe. Der im
Balgraum entstehende Druck schließt dabei den unteren Ventilverschlußkörper 17.
Wird nun die Kappe 9 losgelassen, bewirkt der Pumpenbalg B zufolge seiner ihm innewohnenden
Rückstellkraft die Herbeiführung der aus Fig. 1 ersichtlichen Grundstellung. Das
führt zu einem Saughub. Der im Boden 7 liegende Ventilverschlußkörper 17 hebt von
seiner Ventilsitzfläche 18 ab. Über das Steigrohr 14 wird so die nächste dosierte
Füllmenge in den Balgkörper gesogen. Die entsprechende Saugkraft, unterstützt durch
die Federzungen 22, hält den oberen Ventilverschlußkörper 21 in Schließstellung.
Das Ausgabevolumen wird durch Luft, welche in der oben geschilderten Weise über
die Lufteinlaßöffnung 35 in den Flaschenraum eindringen kann, ausgeglichen. Nach
Gebrauch wird die Dosierpumpe wieder durch Relativverdrehung zwischen Kappe und
Topf verriegelt, wobei die Rippen 37 aüs dem Bereich der durchgehend offenen Nuten
38 treten und mit ihren Stirnenden 37' sperrend vor der Stirnwand 8' stehen. Die
bloße Reibungskraft zwischen den beiden Teilen 8 und 9 sichert diese anschlagdefinierte
Grundstellung völlig ausreichend, obwohl hier auch nicht näher dargestellte Rastmittel
beigezogen werden könnten.
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Das Ausgabegut kann aus noch fließfähigem bis sogar pastösen Material,
wie z. B. Zahnpasta, bestehen.
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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.
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