DE3817632A1 - Insbesondere auf flaschen oder dergleichen aufsetzbare dosierpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine insbesondere auf Flaschen oder dergleichen aufsetzbare Dosierpumpe gemäß Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

Bei den bekannten Lösungen dieser Art (EP-OS 1 94 417) ist das austrittsseitige, dem Mundstückkanal zugeordnete Ventil in Form eines gesonderten Ventilkörpers ausgebildet, der in einem Stutzen sitzt, welcher mit seiner Außenfläche die Steckverbindung zum Pumpenbalg formt. Diese Lösung ist monta­ getechnisch aufwendig. Dies nicht nur wegen des gesonderten Ventil-Bauteiles, sondern auch wegen dessen Abfederung und wegen der Einbringung desselben in die Ventilsitzöffnung, wozu das Oberteil praktisch zweiteilig gestaltet werden muß. Die von der Ventilöffnungsbewegung ausgehende Bemessung des Druckes ist darüberhinaus schwer vorherbestimmbar, stark von der Kennlinie der Ventilfedern abhängig und über längere Ge­ brauchszeiten insbesondere von der Veränderung dieser Kennli­ nie z.B. in Richtung einer Erlahmung der Federn betroffen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemä­ ße Dosierpumpe so auszugestalten, daß bei erheblich verein­ fachtem Aufbau ein gebrauchsvorteilhafterer und leichter vorherbestimmbarer Ventilschließsitz gegeben ist.

Erreicht ist dies durch die im Kennzeichen des Hauptanspru­ ches angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen vor­ teilhafte Weiterbildungen dar.

Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine Dosierpumpe von verein­ fachtem Aufbau und erhöhtem Gebrauchswert geschaffen. Ein gesonderter, leicht beweglich zu lagernder und abzufedernder Ventilverschlußkörper entfällt. Das austrittsseitige Ventil ist vielmehr gegeben durch den Bereich der Steckverbindung zum Pumpenbalg. Es wird geformt durch die Berührungsflä­ che/Spalt zwischen dem Stutzen dieser Steckverbindung und der Tülle des Balges, in welche dieser Stutzen eintritt. Das Spannmaß dieses Eintrittes bestimmt die Größe des Druckes, der notwendig ist, um das Ventil zu öffnen. Der Ventilhub ist radial orientiert und extrem kurz. Führungsprobleme treten so nicht mehr auf. Es wurde gefunden, daß sich der Öffnungsdruck außerordentlich feinfühlig bestimmen läßt und das schon angesichts der Maßgenauigkeit, mit welcher man einen solchen Steckverbindungssitz herbeiführen kann äußerst feinfühlig abstimmbar ist im Hinblick auf die Ansprechschwel­ le. Es wurde dabei gleichzeitig gefunden, daß überraschender­ weise der auf die stufenartige Ringwand aufsetzende Kragen ohne zusätzliche Aufwendungen in einen so genügend dichten­ den Sitz bringbar ist, daß der zwischen Kragen und Steckver­ bindungstülle gebildete Raum als abgeschlossener Raum auf­ tritt. Verbindet man diesen dann mit dem Mundstückkanal, so ist dieser Raum der Übergangsweg des auszupumpenden Mediums.

Die entsprechende Abstützung des Kragens vermeidet auch, daß bei der Pumpbewegung irgendwelche Verlagerungen zwischen Stutzen und Pumpenbalgtülle auftreten können, die zu Ver­ schiebungen im Steckverbindungssitz führen und die Ventil­ funktion beeinträchtigen würden. Angesichts der Tatsache, daß die Steckverbindungsrichtung koaxial liegt zur Pumpbewe­ gung, können sich auch angesichts des aufsetzenden Kragens auch bei dieser Pumpbewegung eingeschlossen einer elasti­ schen Rückstellung der Pumpe aus der Rückstellkraft des Balges keine Verschiebungen der beiden steckverbundenden Teile zueinander ergeben. Zusammenfaltdruck des Balges plus zunehmender Innendruck des Mediums stellen einander ergänzen­ de Dichtschlußkomponenten dar.

An sich ist es in der Technik bekannt, z.B. bei Fahrrad­ schlauchventilen, den Ventilsitz als Steckverbindung zwi­ schen einem Schlauch und einem Zapfen zu erzeugen. Ähnliches ist auch schon bei Handpumpen zur Förderung von Füllgut aus einem Behälter bekannt (DE-AS 22 27 407). Bei den dortigen Handpumpen beeinflußt jedoch die Pumpverlagerung des Balges den Ventilsitz erheblich. Zu große Beschleunigungen bei der Pumpbewegung bringen sogar die Gefahr, daß die Steckverbin­ dung zwischen dem Ende des Pumpenschlauches und dem darin eintretenden Kragen gelöst wird. Insofern ist bei diesen Versionen das Öffnen des Ventiles nicht ausschließlich vom Innendruck des Pumpenschlauches abhängig, sondern auch von dessen Bewegung. Darüberhinaus vermitteln diese Lösungen auch nicht den Gedanken, etwaige zur Erzielung einer gleich­ förmigen Bewegung des Pumpenbalges notwendige Mittel, wie den Kragen der Erfindung, gleichzeitig zu nutzen, um einen Übergangsraum zu schaffen, um das Medium zum Mundstückkanal zu leiten.

Zufolge der erfindungsgemäßen Maßnahme, daß der Kragen im Anschluß an eine aufsitzende Stufe eine Hülsenwand formt, welche, flächig eng anliegend, einen sich an die Faltenzone des Pumpenbalges anschließenden Pumpenbalgstutzen umgreift, ist erreicht, daß die Abdichtung zwischen Kragen und Pumpen­ balg eine größere Gebrauchssicherheit erhält und im übrigen auch die Führung des Pumpenbalges gegen Ausknicken oder dergleichen bei Kompression des Faltenbalges erhöht ist. Der zunehmende Innendruck bildet neben der axialen auch noch eine radiale Dichtung. Auch die Rückstellbewegung, resultie­ rend aus der entsprechenden Elastizität bzw. Flexibilität des vorzugsweise nicht geblasenen, sondern gespritzten Kunst­ stoffpumpenbalges ist verbessert. Der erfindungsgemäße Vor­ schlag, den Raum als Ringraum zu gestalten, optimiert die Durchführung des Pumpmediums zum Mundstück hin. Dies wird weiter optimiert durch den Vorschlag, daß der Ringraum sich über einen Teil seines Umfanges bis über die Höhe der Quer­ schnittsebene der Mundstückkanalmündung erstreckt. Dies vergleichmäßigt auch den Austritt aus der Mundstückkanalmün­ dung. Gleiches gilt, wenn gemäß dem Vorschlag der Erfindung diese Mundstückkanalmündung im Bereich eines Bodens des entsprechenden Topfeinsatzes vorgesehen ist. Endlich ist es günstig, wenn die Ventilschließfläche der Tülle von einer inversen, endseitigen Ringlippe gebildet ist. Letztere wirkt reifartig verstärkend und beläßt einen strömungsgünsti­ gen Ringspalt zwischen der Mantelwand des Stutzens und der flexiblen Tülle sprich Ventil.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der beiliegenden Zeich­ nung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine mit der erfindungsgemäßen Dosierpumpe ausge­ stattete Flasche in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Dosierpumpe in gegenüber Fig. 1 erheblich vergrößerter Wiederga­ be, und zwar in Grundstellung und

Fig. 3 ein gleicher Schnitt in der Betätigungsphase.

Die Dosierpumpe 1 ist auf den Hals 2 einer Flasche 3 aufge­ schraubt. Das Außengewinde des Flaschenhalses ist mit 4 bezeichnet; das damit in Eingriff bringbare Innengewinde der Dosierpumpe 1 trägt das Bezugszeichen 5.

Das Aufschraubteil 6 der Dosierpumpe ist zentral eingezo­ gen. Der eingezogene Abschnitt trägt das Bezugszeichen 7. Letzterer geht flascheninnenseitig in einen horizontalen Boden 8 über.

Der sich oberhalb der Decke des Aufschraubteiles 6 nach oben hin freistehend anschließende Abschnitt 9 bildet einen Topf 10. Letzterer ist das Pumpengehäuseunterteil. Es ist zylin­ drisch gestaltet und führt ein darin axial anschlagbegrenzt verschieblich geführtes Pumpenoberteil 11. Die Abstützung in Grundstellung der Dosierpumpe besorgt ein Ringbund 12, der gegen eine Innenschulter 13 des Abschnitts 9 tritt.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Grundstellung steht unter Feder­ belastung. Die Federkraft wird von einem Pumpenbalg B aufge­ bracht. Dieser besteht aus entsprechend rückstellfähigem Kunststoffmaterial. Er ist als Spritzteil realisiert und weist eine Anzahl im Querschnitt zickzackförmig anschließen­ der Ringfalten auf.

Unten steckt der Pumpenbalg mit einem an die Harmonikastruk­ tur angeformten zylindrischen Stutzen 14 in einer topfförmi­ gen Aufnahme 15. Gebildet ist diese Aufnahme von dem zentra­ len Bereich des Bodens 8 und einer in diesem wurzelnden, radial ausgerichteten Ringwand 16. Das Stirnende des Stut­ zens 14 stützt sich auf der Oberseite des Bodens ab. Die periphere Abstützung des Stutzens 14 geschieht an der Innen­ fläche der Ringwand 16. Es kommt hier zu einer dichtenden Anlage vor allem bei Auftritt von Überdruck in der Pumpenkam­ mer 17. Dies hat den Vorteil, daß die diesbezügliche Steck­ montage sogar mit gewissem Spiel durchgeführt werden kann, also äußerst leichtgängig erfolgt.

Im Zentrum des Bodens 8 befindet sich ein zulaufseitiges Ventil V 1. Dessen Ventilsitzfläche ist mit 18 bezeichnet. Es handelt sich um eine trichterförmige Fläche, die im Über­ gangsbereich zu einem nach unten weisenden Anschlußstutzen 19 geformt ist. Letzterer nimmt ein Steigrohr 20 auf, wel­ ches bis zum Boden der Flasche reicht, hier aber in geringem Abstand vor der Bodeninnenfläche endet, so daß ein ungehin­ dertes Aufsteigen des flüssigen Mediums ermöglicht ist.

Konkret besteht das Ventil aus einem Kugelkörper, der ober­ seitig in eine Anfassung übergeht. Die Lagesicherung des Kugelkörpers erfolgt über Stege 21, die einwärts gerichtete Nasen aufweisen, deren lichter Abstand unter dem Durchmesser des Kugelkörpers liegt. Das Zuordnen des Ventilkörpers geschieht einfach durch willensbetontes Einstecken in den von den Stegen 21 gebildeten Haltekorb. Zur axialen Beweg­ lichkeit des zulaufseitigen Ventils V 1 sind die Nasen in genügendem Abstand zur Kugelfläche gehalten.

Das austrittsseitige Ventil V 2 der Dosierpumpe befindet sich im oberen Befestigungsbereich zwischen Pumpenbalg B und dem vertikal beweglich geführten zugeordneten Pumpenoberteil 11. Hierbei ist eine der unteren Steckverbindung vergleich­ bare Lösung angewandt, indem auch dort ein dem Balgkörper angeformter Stutzen 22 in eine zylindrische Aufnahme 23 eingebracht ist. Gebildet ist diese zylindrische Aufnahme von einer Hülsenwand 24.

Der Stutzen 22 geht oberseitig in eine radial auswärts wei­ sende Ringwand 25 über. Deren Wandungsdicke entspricht der doppelten Wandungsdicke des Stutzens 22, ist also von rela­ tiv großer Formtreue. Der Ringwand vorgelagert ist ein Kragen 26. Es handelt sich um eine horizontale Stufe, die einen fugendichten Abschluß zwischen Pumpenoberteil 1 und der Ringwand 25 des Balges bringt. Die entsprechende Dich­ tung resultiert zum einen aus dem relativ weicheren Material des Balges und dem aus Hartschaumkunststoff gebildeten Pum­ penoberteil 11. Weiter dichtungsfördernd erweist sich eine dem Pumpenbalg B gegebene Vorspannung in axialer Richtung. Die dichtende Anlage wird bei Gebrauch insofern dann noch optimiert, als der Balg zusammengedrückt wird und der sich vergrößernde Innendruck im Pumpenraum 17 zusätzlich mitwirkt.

Darüber hinaus wird auch in der Radialen eine weitere Dicht­ zone begünstigt, indem der erwähnte Innendruck auch noch den den Stutzen 22 bildenden Materialabschnitt gegen die Innen­ wand des Stutzens 22 preßt.

Die vom Kragen 26 gebildete Stufe trägt das Bezugszeichen 27. Sie leitet über in einen Raum 28. Letzterer ist ring­ förmig gestaltet und erstreckt sich in der Axialen, um schließlich im oberen Bereich in einen radial ausgerichteten Mundstückkanal 29 überzugehen. Der Raum 28 und der Mund­ stückkanal 29 durchdringen einander partiell.

Wie den dargestellten Fig. 2 und 3 entnehmbar, erstreckt sich der Ringraum (Raum 28) eben nur über einen Teil eines Umfangs bis auf die Höhe der Querschnittsebene der Mundstück­ kanalmündung 30. Ausgebildet ist die Mundstückkanalmündung 30 im Bereich des Bodens eines Topfeinsatzes 32. Er kann dem Kopf des Pumpenoberteils 11 im Wege der Steckverbindung zugeordnet sein, und zwar unter Ausübung einer Art Haftsitz zwischen der Mantelwand des zylindrischen Topfeinsatzes 32 und der korrespondierenden Ausnehmung 33. Die Innenwandung des Topfeinsatzes 32 bildet durch radiale allseitige Beab­ standung den Mündungskanal 29 in Form eines Ringspaltes, der sich im Rücken der Mundstückkanalmündung 30 als vertikaler Spaltabschnitt 29′ fortsetzt. Es findet also eine gleichmä­ ßig verteilte Speisung zur Bildung des Sprühstrahles 34 statt.

Das austrittsseitige Ventil V 2 ist von einer dem Pumpenbalg gleich angeformten röhrchenartigen Tülle 35 gebildet. Deren Wandung ist deutlich dünner gewählt als die des Pumpenbal­ ges. Die Tülle faßt einen zentralen, zylindrisch gestalte­ ten Dorn 36 des Pumpenoberteils 11. Dieser Dorn läuft pum­ penkammerseitig konisch zu und ist über seine gesamte Länge gehöhlt, dies aus materialsparenden Gründen. Die Tülle liegt dichtend auf der Mantelwand des Dornes 36 auf. Die Ventilschließfläche der Tülle ist von einer inversen, endsei­ tigen Ringlippe 37 gebildet. Im Bereich unterhalb der Ring­ lippe 37 besteht ein Ringspalt zwischen der Innenfläche der Tülle 35 und der Mantelfläche des Dornes 36.

Der die Tülle umgebende Raum 28 ist so bemessen, daß zum Öffnen des Ventiles dieses sich von der Dichtsitzfläche abheben kann (vergl. Fig. 3).

Ein drittes Ventil V 3 befindet sich im flaschenseitigen Anschlußbereich des Pumpenbalges. Es ist gebildet von einer dachartig radial auswärts gerichteten Ringwand 38, welche als Ventilsitzfläche die zylindrische Innenwandung des Ab­ schnitts 7 nutzt. Dieses dritte Ventil V 3 bewirkt den Luftausgleich bei abnehmendem Füllinhalt, weshalb der Boden 8 im Rücken der Ringwand 16 eine zum Innenraum der Flasche hin offene Durchbrechung 39 aufweist.

Die Funktion der dargestellten Dosierpumpe ist wie folgt: Durch Ausüben einer Druckkraft in Richtung des Pfeiles P wird der Pumpenbalg B komprimiert. Der in der Pumpenkammer 17 auftretende Überdruck hält das zulaufseitige Ventil V 1 geschlossen. Das in der Pumpenkammer befindliche Medium 17 wird komprimiert und weicht bei Erreichen einer bestimmten Druckschwelle über das austrittseitige Ventil V 2, welches sich schlagartig öffnet, aus, gelangt über den Raum 28 in den Mundstückkanal 29, um dann über die düsenartig wirkende Mundstückkanalmündung 30 unter Formung eines Sprühstrahls 34 auszutreten. Dies geschieht sehr kraftvoll. Wird nun das als Betätigungshandhabe fungierende Pumpenoberteil 11 losge­ lassen, bewirkt die Rückstellkraft des Pumpenbalges B das Zurückfahren desselben in die aus Fig. 2 ersichtliche Stel­ lung. Der hierbei auftretende Unterdruck hebt das zulaufsei­ tige Ventil V 1 von seiner Ventilsitzfläche ab. Über das Steigrohr 20 füllt sich der Pumpenraum 17 nach. Der gleiche Unterdruck hält das schlauchventilartige austrittsseitige Ventil V 2 in Schließstellung.

Das ausgegebene Volumen im Flaschenvorratsraum wird durch Luft ergänzt. Beim Saughub hebt sich nämlich das diesbezüg­ liche Ventil V 3 von der Ventilsitzfläche ab, so daß Luft in Richtung des Pfeiles y einströmen kann.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich erläutert sind.

Claims (6)

1. Insbesondere auf Flaschen oder dergleichen aufsetzbare Dosierpumpe mit Pumpenbalg und zwei Ventilen, von denen das eine, zulaufseitige Ventil im Bodenbereich eines mit dem Pumpenbalg steckverbundenen und den Pumpenbalg umfassenden Topfes sitzt, dessen Innenwand ein bewegliches Pumpenober­ teil führt, welche einen dem austrittsseitigen Ventil nachge­ ordneten Mundstückkanal besitzt, ferner mit einem Stutzen in Steckverbindung zum Pumpenbalg steht und mit einem Kragen auf eine radial auswärts weisende Ringwand des Pumpenbalges aufsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das austrittsseitige Ventil (V 2) mittels der Steckverbindung zum Pumpenbalg (B) gebildet ist und der diese Steckverbindung umgebende, bis zum dichtend auf die Ringwand aufsetzenden Kragen (26) reichende Raum (28) mit dem Mundstückkanal in Verbindung steht.

2. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (26) im Anschluß an eine aufsitzende Stufe (27) eine Hülsenwand (24) besitzt, welche flächig eng anliegend einen sich an die Faltenzone (x) des Pumpenbalges (B) an­ schließenden Pumpenbalg-Stutzen (22) umgreift.

3. Dosierpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (28) als Ringraum gestaltet ist.

4. Dosierpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (Raum 28) sich über einen Teil seines Umfanges bis über die Höhe der Querschnittsebene der Mündstückkanalmündung (30) er­ streckt.

5. Dosierpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen im Bereich seines Bodens (31) die Mündstückkanalmündung (30) bildenden Topfein­ satz (32).

6. Dosierpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließflä­ che der Tülle (35) von einer inversen, endseitigen Ringlippe (37) gebildet ist.