Die Erfindung betrifft eine Dosier- und Spraypumpe zur Abgabe
dosierter Mengen flüssiger oder niederviskoser Stoffe aus flaschen-
oder dosenartigen Behältern mit einem Faltenbalg aus elastischem
Kunststoff, der verbindend zwischen zwei Gehäuseteilen aus
formstabilem Kunststoff angeordnet ist, die in axialer Richtung
teleskopartig zwischen zwei Hubbegrenzungen gegeneinander
beweglich und durch die axialen Rückstellkräfte des Faltenbalgs
rückstellbar sind, wobei wenigstens am ansaugseitigen Ende des
Faltenbalgs ein Pumpenventil mit einem beweglichen Schließorgan
angeordnet ist, welches während der Pumphübe des einen Gehäuse
teils und des Faltenbalgs selbsttätig in Ansaugrichtung öffnet und
in Rücklaufrichtung schließt, und wobei ein Gehäuseteil mit einem
Ausgabemundstück versehen ist und ein Gehäuseteil mittels eines
Verbindungsteils auf den Hals des Behälters aufsetzbar oder mit
einem angeformten Behälter versehen ist.
Bei einer bekannten Faltenbalg-Dosierpumpe für pastöse Stoffe
(DE-OS 35 09 178) sind die beiden gegeneinander axial
verschiebbaren Gehäuseteile jeweils mit einer rechtwinklig zur Achse
des Faltenbalgs verlaufenden Querwand versehen. Diese Querwände
weisen auf den einander zugekehrten Seiten jeweils Ringrippen zur
dichtenden Aufnahme je eines Faltenbalgendes auf. Außerdem sind in
den beiden Querwänden Bohrungen mit Ventilsitzringflächen und die
dazugehörigen Schließorgane der Pumpenventile angeordnet. Während
die Querwand des mit dem Ausgabemundstück versehenen Gehäuseteils
mit einem in den Faltenbalg hineinragenden Rohrstutzen zur Führung
des Schließorgans des ausgabeseitigen Pumpenventils versehen ist,
besitzt die Querwand des anderen Gehäuseteils einen auf der dem
Faltenbalg gegenüberliegenden Seite angeordneten Rohrstutzen zur
Führung des Schließorgans des ansaugseitigen Pumpenventils.
Zugleich ist dieser Rohrstutzen mit einem im Durchmesser verjüngten
Ansatz zur Befestigung eines Ansaugschlauches versehen. Beide
Gehäuseteile weisen zylindrische Führungswände auf, die
teleskopartig ineinander ragen, wobei der eine Gehäuseteil in einem
außerhalb der Querwand liegenden Bereich mit einem Innengewinde
versehen ist, durch welches er z.B. auf das Außengewinde eines
Flaschen- oder Dosenhalses aufgeschraubt werden kann.
Während das Schließorgan des ansaugseitigen Pumpenventils lose
mittels sternförmig angeordneter Rippen im Rohransatz der
behälterseitigen Querwand geführt und durch krallenartige, in das
Innere des Faltenbalgs hineinragende Finger gegen Herausfallen
gesichert ist, weist das Schließorgan des ausgabeseitigen
Pumpenventils einstückig angeformte Federorgane auf, welche das
Schließorgan mit geringem axialem Druck auf die Ventilsitzfläche
drücken und in Schließlage halten.
Es sind somit beide Pumpenventile mit axial beweglichen
Schließorganen versehen, die jeweils als separate Einzelteile
hergestellt und montiert werden müssen und deren
Ventilsitzringflächen jeweils an einem der beiden Gehäuseteile
angebracht sind.
Um solche Dosierpumpen, die in sehr hohen Stückzahlen
(millionenfach) als Massenartikel hergestellt werden, durch
Einsparen von Einzelteilen und Senken der Montagekosten billiger
herstellen zu können, ist bereits vorgeschlagen worden, den
beweglichen Schließorganen der beiden Pumpenventile, insbesondere
aber des ausgabeseitigen Pumpenventils eine am Faltenbalg
angeordnete Ventilsitzfläche zuzuordnen.
Man hat dadurch zwar erreicht, daß der mit dem Ausgabemundstück
versehene Gehäuseteil einstückig hergestellt und als Fertigteil nach
dem Aufsetzen des Schließorgans des ausgabeseitigen Pumpenventils
auf die Ventilsitzringfläche des Faltenbalgs unter gleichzeitiger
Herstellung seiner Verbindung mit dem Faltenbalg auf dem
Gehäuseteil montiert werden kann, und man hat zudem den Vorteil
besserer Dichtungsqualitäten erreicht, in dem das aus einem harten
Kunststoff bestehende bewegliche Schließorgan auf dem relativ
weichen Ventilsitz des aus elastischem Kunststoff bestehenden
Faltenbalgs aufsitzt.
Nach wie vor sind aber auch bei diesen Pumpenventilen zwei axial
bewegliche Schließorgane erforderlich, die separat hergestellt und
montiert werden müssen.
Bei einer anderen bekannten Flüssigkeitspumpe mit Faltenbalg
(GB-PS 15 99 744) ist zur manuellen Betätigung des Faltenbalgs ein
Schwenkhebel vorgesehen, der einen Handgriffteil aufweist und der
gegen eine geschlossene Stirnwand des Faltenbalgs drückt. Das
gegenüberliegende, offene Ende des Faltenbalgs ist mit einer im
wesentlichen ellipsenförmigen, planebenen Flanschwand versehen, die
zwischen zwei aufeinandergesetzten Gehäusewänden eingespannt ist
und die zwei zungenartig freigeschnittene Abschnitte aufweist,
welche die Schließorgane eines Ansaug- und eines Ausgabeventils
bilden. Dabei deckt der eine Abschnitt eine Ansaugbohrung des
einen Gehäuseteils und der andere Abschnitt eine in einer Deckel
wand angebrachte Radialnut ab, welche das Innere des Faltenbalgs
mit einem Ausgabekanal verbindet. Obwohl die Schließorgane der
beiden Ventile einstückig am einen Teil des Faltenbalgs angeformt
sind, besteht diese bekannte Flüssigkeitspumpe aus insgesamt sieben
Einzelteilen, die separat gefertigt und in kostenträchtiger Montage
arbeit zusammengefügt werden müssen.
Dasselbe gilt auch für eine andere Ausführungsform dieser
bekannten Flüssigkeitspumpe, bei der das offene Ende des
Faltenbalgs mit einer manschettenartigen, radial dehnbaren
Verlängerung versehen ist, welche einen nach innen ragenden
Rohransatz des Gehäuses dichtend umschließt und zugleich als
bewegliches Schließorgan des Auslaßventils wirkt. Bei dieser
Ausführungsform ist das ansaugseitige Ventil in dem dafür besonders
ausgebildeten Hals des Behälters angeordnet.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Dosier- und
Spraypumpe der gattungsgemäßen Art konstruktiv und insbesondere
fertigungstechnisch noch weiter zu vereinfachen, so daß sie mit
weniger Einzelteilen und vor allem mit geringerer Montagearbeit
noch kostengünstiger hergestellt werden kann, und funktionell noch
zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der
Faltenbalg an seinem einen Ende als axiale Verlängerung einen
radial elastischen, hülsenartigen Ringwandabschnitt aufweist, der
die Mantelfläche eines einstückig an dem die Pumphübe ausführenden
Gehäuseteil angeformten, ring- oder topfförmigen Ansatzes ventilartig
dichtend umschließt, und daß das andere Ende des Faltenbalgs mit
einem wenigstens eine Durchlaßöffnung aufweisenden Stirnwand
abschnitt versehen ist, der wenigstens eine Auslaßöffnung einer
Gehäusestirnwand des zweiten Gehäuseteils ventilartig abdeckt oder
den Ventilsitz für ein an einem im Faltenbalg angeordneten
Verdrängungskörper angeformtes Ventilschließorgan bildet.
Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen,
daß die Pumpe sowohl für flüssige als auch für pastöse Stoffe
verwendbar ist und daß die komplette Pumpe in ihrer einfachsten
Ausführungsform aus nur drei Teilen, nämlich dem Faltenbalg und
den beiden Gehäuseteilen besteht, die sich zudem auf sehr einfache
Weise zu einer funktionsfähigen Pumpe zusammenfügen lassen.
An beiden Faltenbalgenden sind die mit den beiden Gehäuseteilen in
Verbindung stehenden Teile zugleich als Ventilorgane ausgebildet
und zwar so, daß sie beim Zusammenfügen der drei Teile ohne
weiteres in ihre funktionsgerechte Lage gebracht werden können, so
daß sie die Verbindung zwischen dem Faltenbalg einerseits und den
beiden Gehäuseteilen andererseits herstellen und zugleich die
Ventilfunktionen eines Ansaug- und Auslaßventils ausüben können.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der ausgabeseitigen
Verbindung zwischen dem Faltenbalg und dem Gehäuseteil mit dem
Ausgabemundstück wird durch einstückig angeformte Teile auch eine
sowohl für hohe Arbeitsdrücke, die z.B. zur Erzeugung einer
Spraywirkung benötigt werden, als für niedrige Arbeitsdrücke, die
bei pastösen Medien bevorzugt werden, geeignete Arbeitsweise
ermöglicht.
Die Montage der Dosier- und Spraypumpe reduziert sich auf das
Zusammenfügen des Faltenbalgs und der beiden Gehäuseteile.
Dadurch ist eine erhebliche Verringerung der Herstellungskosten
erzielt, die bei sehr hohen Stückzahlen, in denen solche Dosier- und
Spraypumpen hergestellt werden, eine entsprechend hohe
wirtschaftliche Bedeutung hat.
Die Ansprüche 2 bis 10 betreffen vorteihafte Ausgestaltungen des
ansaugseitigen Endes des Faltenbalgs als Ventilteil.
Während die Ausgestaltung nach Anspruch 2 den Vorteil aufweist,
daß der das Schließorgan bildende Stirnwandabschnitt eine relativ
hohe Schließkraft aufweist, die insbesondere bei pastösen Medien mit
einer relativ niedrigen Viskosität von Vorteil ist, ist das Vorsehen
zungengartiger Stirnwandabschnitte als Schließorgane gemäß
Anspruch 3 dann von Vorteil, wenn das auszugebende Medium eine
etwas höhere Viskosität aufweist, weil die zungenförmigen
Stirnwandabschnitte nur eine relativ schwache Eigenschließkraft
aufweisen.
Durch die Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 4, 5
und 6 lassen sich die Ventilfunktionen bezüglich der Leichtigkeit
des Ansaugens und des sicheren Schließens der Auslaßöffnungen
durch die Stirnwandabschnitte des Faltenbalgs optimal gestalten.
Auch die Ausgestaltung des Anspruches 7 stellt eine Variante dar,
die bei ralativ großem Ansaugquerschnitt ein sicheres Schließen des
Ansaugventils in Rücklaufrichtung gewährleistet.
Durch die Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 8
und 9 ist auch die Möglichkeit gegeben, flüssige Medien mit Hilfe
der erfindungsgemäßen Dosierpumpe z.B. aus einer Flasche oder aus
einem einstückig an einem Gehäuseteil angeformten Behälter dosiert
abzugeben, wobei zudem der Vorteil besteht, daß in Verbindung mit
den Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 14 bis 19
bzw. 28 bis 34 und unter Verwendung einer Spraydüse ein Spray-
oder Sprüheffekt erzielt werden kann.
Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 10 ist es
auch möglich, bei der Ausgabe eines pastösen Mediums diesem in
Streifenform ein zweites, anders farbiges Medium, das im selben
Behälter getrennt eingefüllt, vorhanden ist, während des Ausgabe
vorganges beizumischen.
Die Ansprüche 11 bis 20 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der
ausgabeseitigen Verbindung zwischen dem Faltenbalg und dem
beweglichen Gehäuseteil und deren zusätzliche Wirkung als Venti
tei.
Die Merkmale des Anspruches 11 gewährleisten auch bei hohen
Arbeitsdrücken eine dichte Verbindung zwischen dem Faltenbalg und
dem mit dem Ausgabemundstück versehenen Gehäuseteil.
Die Ausgestaltungen des ausgabeseitigen Pumpenventils nach den
Ansprüchen 12, 13, 18 und 19 sind insbesondere für die dosierte
Ausgabe von höherviskosen, d.h. zäher Pasten vorteilhaft, weil der
erforderliche Öffnungsdruck wesentlich niedriger ist, als bei einem
elastischen Ringwandabschnitt, der über den ganzen Umfang an
einer zylindrischen Ringfläche anliegt, wobei das wellen- oder
zick-zackförmige Profil nach Anspruch 18 den geringsten
Öffnungsdruck erfordert.
Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 14 ist
sichergestellt, daß diese dichte Verbindung infolge der koaxialen
Führung, die der Rohrstutzen dem Ringwandabschnitt des
Faltenbalgs zwangsläufig zuteil werden läßt, bei der Betätigung der
Dosierpumpe, d.h. bei der Druckbeaufschlagung des Faltenbalgs in
keiner Weise beeinträchtigt wird, sondern noch verstärkt wird.
Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 15 ergeben
sich nicht nur Vorteile für den konstruktiven Aufbau der
Spritzgußform des mit dem Ausgabemundstück versehenen
Gehäuseteils, sondern auch funktionelle Vorteile. Einerseits wird
eine gute Schließfunktion des an die Ringfläche anliegenden
Ringwandabschnittes des Faltenbalgs erreicht und andererseits
ergibt sich bei Druckbeaufschlagung eine gleichmäßige, ringförmige
Öffnung, d.h. rundum gleichmäßiges Abheben des elastischen
Ringwandabschnitts von der Ringfläche, an welcher dieser zwischen
den einzelnen Ausgabevorgängen dichtend anliegt.
Der zuletzt in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 15
erwähnte Vorteil wird durch die Merkmale des Anspruches 16 noch
verstärkt, indem durch die Konizität der Ringfläche bzw. eines sich
daran anschließenden Abschnittes das sich im Innern des
Faltenbalgs befindende Medium leichter zwischen die Ringfläche und
den Ringwandabschnitt des Faltenbalgs treten und diesen aufweiten
kann.
An Stelle der Konizität oder zusätzlich dazu kann auch die
Ausgestaltung nach Anspruch 19 vorgesehen sein, wodurch erreicht
wird, daß dort, wo sich die schlitzförmigen Ausnehmungen befinden,
das unter Druck stehende Medium im Bereich der Ringfläche oder
unmittelbar daneben einen direkten radialen Druck auf den
dehnbaren Ringwandabschnitt des Faltenbalgs ausüben und so
leichter dessen radiale Dehnung bewirken kann.
In Verbindung mit den vorstehend erwähnten Ausgestaltungen der
Erfindung lassen sich damit die erzielten Vorteile durch die
Ausgestaltung nach Anspruch 20 in optimaler Weise kombinieren und
insgesamt erhöhen.
Wenn die erfindungsgemäße Dosierpumpe nach einem der Ansprüche
22 bis 28 ausgestaltet ist, besteht die Möglichkeit, pastöse Medien
mit nur einem einzigen auf der Ansaugseite des Faltenbalgs
angeordneten Pumpenventil dosiert auszugeben. Es muß dabei nur
sichergestellt sein, daß der sich zwischen dem Pumpenventil und der
Ausgabeöffnung des Ausgabemundstücks befindende Mediumstrang
beim Saughub des Faltenbalgs nicht rückwärts in den Faltenbalg
strömen kann. Bei längerem Ausgabekanal ist dies, wenn er keinen
all zu großen Querschnitt aufweist und das auszugebende Medium
keine all zu niedrige Viskosität besitzt, durch die innere Reibung
und die Haftung an der Wandung des Ausgabekanals ohne weiteres
gewährleistet. Um dasselbe auch bei relativ kurzen Ausgabekanälen
bzw. kurzem Ausgabemundstück zu erzielen, ist die Ausgestaltung
des Anspruches 28 vorgesehen.
Durch den gemäß Anspruch 29, 30 und 31 vorgesehenen nicht
faltbaren Dehnwandabschnitt des Faltenbalgs ist es möglich im
Zusammenwirken mit dem den ausgabeseitigen Ventilteil bildenden
Ringwandabschnitt bei der Durchführung des Ausgabehubes vor dem
Öffnen des ausgabeseitigen Ventis im Faltenbalg einen so hohen
Druck zu erzeugen, daß ein flüssiges Medium, welches aus dem
ausgabeseitigen Ventil in eine Sprühdüse gelangt, sofort versprüht
wird. Der Nachteil bekannter Dosierpumpen, daß der Sprüheffekt erst
allmählich zustande kommt und zu Beginn des Ausgabevorganges
Flüssigkeit ohne Sprühwirkung die Sprühdüse als laminarer Strahl
oder tropfenweise verläßt, wird dabei vollständig vermieden. Die
Vorteile der weiteren Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 32 bis
37 sind in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung angegeben.
Durch die Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 38
bis 44 wird erreicht, daß der sich während eines Ausgabepumphubs
innerhalb des Faltenbalgs aufbauende Überdruck am Ende des
Pumphubs schlagartig auf den Umgebungsdruck abfällt, indem das
Ansaugventil geöffnet und eine Verbindung zwischen dem Behälter
und dem Faltenbalg hergestellt wird. Dieser Druckausgleich ist
wichtig, um ein Nachtropfen an der Sprühdüse bzw. ein
nachträgliches Auslaufen des auszugebenden Mediums aus dem
Ausgabekanal zu verhindern, wobei die Gefahr des Nachtropfens
bzw. nachträglichen Auslaufens insbesondere dann auftritt, wenn am
Ende eines Ausgabepumphubs nicht sofort ein Ansaughub beginnt.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Dosier- und Spraypumpe
im Schnitt;
Fig. 2 einen Schnitt II-II aus Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt III-III aus Fig. 1;
Fig. 1a eine andere Ausführungsform der ausgabeseitigen
Verbindung zwischen dem Faltenbalg und dem beweglichen
Gehäuseteil im Schnitt;
Fig. 2a einen Schnitt IIa-IIa aus Fig. 1a;
Fig. 1b eine weitere Ausführungsform der ausgabeseitigen
Verbindung zwischen dem Faltenbalg und dem zweiten
Gehäuseteil im Schnitt;
Fig. 2b einen Schnitt IIb-IIb aus Fig. 16;
Fig. 1c eine weitere Ausführungsform der ausgabeseitigen
Verbindung zwischen dem Faltenbalg und dem beweglichen
Gehäuseteil in auseinandergezogener Perspektivdarstellung;
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer Dosier- und Spraypumpe
im Schnitt;
Fig. 5 einen Schnitt V-V aus Fig. 4;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des ansaugseitigen
Verbindung zwischen dem Faltenbalg und dem zweiten
Gehäuseteil;
Fig. 6a weitere Ausführungsformen der beiden Verbindungen zwischen
dem Faltenbalg und den beiden Gehäuseteilen im Schnitt;
Fig. 6b eine besondere Ausführungsform der ausgabeseitigen als
Pumpenventil ausgebildeten Verbindung zwischen dem
Faltenbalg und dem beweglichen Gehäuseteil im Schnitt;
Fig. 6c einen Schnitt VIc-VIc aus Fig. 6b;
Fig. 6d einen Schnitt VId-VId aus Fig. 6b;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der ansaugseitigen als
Pumpenventil ausgebildeten Verbindung zwischen dem
Faltenbalg und dem beweglichen Gehäuseteil im Schnitt;
Fig. 8 eine Ansicht VIII aus Fig. 7;
Fig. 9 eine zusätzliche Ausführungsform der ansaugseitigen
Pumpenventil ausgebideten Verbindung zwischen dem
Faltenbalg und dem beweglichen Gehäuseteil im Schnitt;
Fig. 10 eine Ansicht X aus Fig. 9;
Fig. 11 eine andere Ausführungsform der ausgabeseitigen als
Pumpenventil ausgebildeten Verbindung zwischen dem
Faltenbalg und dem beweglichen Gehäuseteil im Schnitt;
Fig. 12 eine weitere, als Flüssigkeitspumpe geeignete Dosierpumpe
im Schnitt;
Fig. 13 einen Schnitt XIII-XIII aus Fig. 12;
Fig. 14 eine weitere Dosierpumpe zur Ausgabe flüssiger Medien im
Schnitt und
Fig. 15 einen Schnitt XV-XV aus Fig. 14.
Fig. 16 eine Dosierpumpe mit einem Faltenbalg, der nur
ansaugseitig ein Pumpvenventil aufweist im Schnitt;
Fig. 17 einen Schnitt XVII-XVII aus Fig. 16;
Fig. 18 einen Schnitt XVIII-XVIII aus Fig. 16;
Fig. 19 eine Dosierpumpe mit einem am oberen Ende des
Faltenbalgs angeordneten, direkt mit dem Innenraum des
Faltenbalgs in Verbindung stehenden Ausgabemundstücks;
Fig. 20 eine Querschnittsdarstellung des Ausgabemundstücks in
Ansicht XX aus Fig. 19;
Fig. 21 und 22 weitere Ausführungsformen der im Innern des
Ausgabemundstücks angeordneten Elemente zur
Querschnittsverengung;
Fig. 23 eine weitere Ausführungsform des Ausgabemundstücks im
Schnitt;
Fig. 24 eine Querschnittsdarstellung in Ansicht XXIV aus Fig. 23;
Fig. 25 eine zum Versprühen von flüssigen Medien geeignete
Spraypumpe im Schnitt;
Fig. 26 einen Schnitt XXVI-XXVI aus Fig. 25;
Fig. 27 einen Schnitt XXVII-XXVII aus Fig. 25;
Fig. 28 einen Schnitt XXVIII-XXVIII aus Fig. 25
Fig. 29 die Spraypumpe der Fig. 25 mit einer anderen ausgabe
seitigen Verbindung zwischen dem Faltenbalg und dem
beweglichen Gehäuseteil und mit einem anderen
Verdrängungskörper im Faltenbalg;
Fig. 30 einen Schnitt XXX-XXX aus Fig. 29.
Fig. 31 die in Fig. 25 dargestellte Spraypumpe mit einem anderen
Ansaugventil im Schnitt;
Fig. 32 die Partie des Ansaugventils der Fig. 31 am Ende eines
Ausgabepumphubs im Schnitt;
Fig. 33 einen Teilschnitt I-I aus Fig. 31;
Fig. 34 die Abwicklungsdarstellung des den ansaugseitigen
Ventilteil des Faltenbalgs bildenden Schlauchansatzes in
vergrößertem Maßstab;
Fig. 35 die Partie des Ansaugventils der Fig. 31 mit einem
konischen Ventilöffner in Ausgangslage;
Fig. 36 die Ausführungsform der Fig. 35 in der Endlage eines
Ausgabepumphubs;
Fig. 37 die Partie des Ansaugventils der Fig. 31 mit einer anderen
Ausführungsform des Schlauchansatzes in Ausgangslage;
Fig. 38 die Ausführungsform der Fig. 37 in der Endlage eines
Ausgabepumphubs;
Fig. 39 die Abwicklungsdarstellung des Schlauchansatzes aus Fig.
37 und 38 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 40 einen Schnitt IV-IV aus Fig. 39;
Fig. 41 im Schnitt die Partie des Ansaugventils einer weiteren
Ausführungsform in Ausgangslage und
Fig. 42 die Partie des Ansaugventils der Fig. 41 in der Endlage
eines Ausgabepumphubs.
Während die in den Fig. 1, 10 und 16 bis 21 dargestellten Ausfüh
rungsformen der erfindungsgemäßen Dosier- und Spraypumpe, so
gestaltet sind, daß sie sich insbesondere für die dosierte Ausgabe
pastöser Medien optimal eignen, sind in den Fig. 12 bis 15 zwei
Ausführungsformen einer Dosier- und Spraypumpe dargestellt, die
auch für die dosierte Ausgabe flüssiger Medien geeignet sind. In
den Fig. 25 bis 30 sind zwei Ausführungsbeispiele einer Spraypumpe
dargestellt, mit denen sich flüssige Medien versprühen lassen.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung sind für gleiche bzw.
gleichartige Teile jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die in den Fig. 1 bis einschließlich 10 dargestellten Dosierpumpen
bestehen jeweils aus insgesamt drei Einzelteilen, nämlich einem
ersten Gehäuseteil 1, einem zweiten Gehäuseteil 2, der einstückig
mit einem Behälter 3 verbunden ist und aus einem Faltenbalg 4.
Während die beiden Gehäuseteile 1 und 2 jeweils aus festem,
formstabilem Kunststoff hergestellt sind, besteht der Faltenbalg 4
aus einem gummiartig-elastischen, weichen Kunststoff, der zugleich
in der Lage ist, die für den Pumpvorgang notwendigen Rückstell
kräfte zwischen den beiden Gehäuseteilen 1 und 2 aufzubringen.
Der Gehäuseteil 1 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen
Hohlkörper 5 mit einem sich etwa über die Hälfte seiner axialen
Ausdehnung erstreckenden, im Durchmesser geringfügig erweiterten
Führungsabschnitt 6. Dieser Führungsabschnitt 6 ist axial
verschiebbar in einem Führungszylinder 7 des Gehäuseteils 2
zwischen einer Ringrippe 7/1 und einer ringförmigen Zwischenwand
10 leichtgängig geführt, wobei der Hohlraum 8 des Führungs
zylinders vom Hohlraum 9 des Behälters 3 durch eine Zwischenwand
10 getrennt ist. Die Zwischenwand 10 und die Ringrippe 7/1 bilden
somit zwei Hubbegrenzungen für den Gehäuseteil 1. Im Zentrum
dieser Zwischenwand 10 befindet sich ein zylindrischer Stützring 11
mit einer Gehäusestirnwand 12, die einen planebenen zentralen
Abschnitt 13 und darum herum einen konischen Ringabschnitt 14
aufweist. Dabei ist die Gehäusestirnwand 12 in einem solchen
axialen Abstand von der ausgabeseitigen Stirnfläche 15 des Stütz
ringes 11 angeordnet, daß zumindest eine Falte des Faltenbalgs 4
vom Stützring 11 zentriert aufgenommen ist. Der Innendurchmesser
des Stützringes 11 ist auf den Außendurchmesser des Faltenbalgs 4
abgestimmt und zwar so, daß die unterste Falte des Faltenbalgs mit
leichtem Paßsitz vom Stützring 11 aufgenommen bzw. leicht hinein
geschoben werden kann. Wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, weist
der konische Ringabschnitt 14 der Gehäusestirnwand 12 vier Auslaß
öffnungen 16 in Form kreisrunder Bohrungen auf, die von einem in
gleicher Weise konischen Stirnwandabschnitt 17 des Faltenbalgs 4
abgedeckt sind. Dieser Stirnwandabschnitt 17 erstreckt sich in
radialer Richtung über die Breite des konischen Ringwandabschnitts
14 und liegt auf dessen Fläche dichtend auf. Im Zentrum weist der
Stirnwandabschnitt 17 demzufolge eine runde Durchlaßöffnung 18 auf,
die etwa den gleichen Durchmesser hat wie der planebene zentrale
Abschnitt 13 der Gehäusestirnwand 12.
Da der Faltenbalg 4 und sein einstückig an ihm angeformter
Stirnwandabschnitt 17 aus einem gummiartig-elastischen Kunststoff
bestehen, während die beiden Gehäuseteile 1 und 2 jeweils aus
hartem, formfestem Kunststoff hergestellt sind, kann der
Stirnwandabschnitt 17 die Funktion eines beweglichen Ventilorgans
ausüben und im Zusammenwirken mit der die Auslaßöffnungen 16
aufweisenden Ringfläche des Ringabschnittes 14 das ansaugseitige
Pumpenventil bilden.
Der aus dem Führungszylinder 7 herausragende obere Teil des
Hohlkörpers 5 hat einen kleineren Durchmesser als der untere Teil 6
und ist mit einer Stirnwand 19 versehen. Er weist ein Ausgabe
mundstück 20 mit einem radial und schräg nach oben gerichteten
Ausgabekanal 21 auf. Dieser Ausgabekanal 21 ist innerhalb des
Hohlkörpers 5 mit einem Ringkanal 22 verbunden, der von einem
einstückig angeformten Rohrstutzen 23 und einem konzentrisch dazu
angeordneten, hohlzylindrischen Ansatz 24 gebildet wird. Der
Rohrstutzen 23 ist ebenso wie der Ansatz 24 koaxial zur gemein
samen Gehäuseachse 25 verlaufend einstückig an der Innenseite der
Stirnwand 19 des Hohlkörpers 5 angeformt und im Ausgabebereich mit
der innen liegenden Wandung 26 des Ausgabemundstückes 20
verbunden.
Während der Ansatz 24, bezogen auf die Gehäuseachse 25, eine etwa
doppelt so lange axiale Ausdehnung hat wie der Ausgabekanal 21,
ist der Rohrstutzen 23 mit einer noch größeren axialen Länge verse
hen, die diejenige des Ansatzes 24 etwa um ein Drittel übersteigt.
Der Rohrstutzen 23 sitzt mit seiner unteren Stirnfläche 27 auf einer
Ringschulter 28 des Faltenbalgs 4 auf. Diese Ringschulter 28 umgibt
einen zylindrischen Ringbund 29, der einstückig am Faltenbalg 4
konzentrisch zu der mit der Gehäuseachse 25 zusammenfallenden
Faltenbalgachse angeformt ist und dessen Wanddicke zumindest
annähernd der Breite des Ringkanals 22 entspricht. Als axiale
Verlängerung ist an dem Ringbund 29 ein dünnwandiger und deshalb
in radialer Richtung dehnungsfähiger Ringwandabschnitt 30
einstückig angeformt, der dichtend, z.B. mit leichtem Paßsitz, und
mit einer geringen Vorspannung an der zylindrischen äußeren
Ringfläche 31 des Ansatzes 24 anliegt und aufgrund seiner geringen
Wanddicke und Elastizität die Möglichkeit hat, sich in radialer
Richtung gegen die Innenfläche des Rohrstutzens 23 vom Ansatz 24
abzuheben und so die Funktion des beweglichen Ventilorgans des
ausgabeseitigen Pumpenventils auszuführen.
Da der Ringbund 29 an der Innenfläche des unteren Endes des
Rohrstutzens 23 ringsum passend anliegt, stellt er zwischen dem
Ringbund 23 und dem Faltenbalg 4 eine dichte Verbindung her, die
auch dann gewährleistet ist, wenn bei der in Richtung des Pfeiles
32 relativ zum behälterseitigen Gehäuseteil 2 erfolgenden
Hubbewegung des Gehäuseteils 1 sich ein erhöhter Pumpendruck
innerhalb des Faltenbalgs 4 aufbaut.
Damit der in radialer Richtung elastische Ringwandabschnitt 30 mit
geringerem Druck zum Abheben von der Ringfläche 31 veranlaßt
werden kann, ist der Ansatz 24 mit drei umfangsmäßig gleich
verteilt angeordneten schlitzförmigen Ausnehmungen 33 versehen, die
in ihrer axialen Länge jedoch so gehalten sind, daß sie wenigstens
ein bis zwei Millimeter innerhalb des Ringwandabschnitts 30 enden,
so daß dieser über die axiale Länge von den zwei bis drei
Millimetern ringsum ununterbrochen an der Ringfläche 31 anliegt.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 sind die beiden
Gehäuseteile 1/1 und 2/1 im wesentlichen gleich ausgebildet wie
beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 2
und 3. Lediglich der Ansatz 24 mit seiner zylindrischen Ringfläche
31 ist über den größten Teil seines in den radial-elastischen
Ringwandabschnitt 30 des Faltenbalgs 4/1 hineinragenden Endab
schnitt statt mit Ausnehmungen mit einem sich in Eintauchrichtung
verjüngenden Konus 34 versehen. Dieser Konus 34 erleichtert das
Eintreten des auszugebenden und sich im Innern des Faltenbalgs 4/1
befindenden pastösen Mediums zwischen die Ringfläche 31 und den
Ringwandabschnitt 30, so daß ein geringerer Axialdruck zum radia
len Aufweiten des Ringwandabschnittes 30 genügt, als wenn der
Ansatz 24 über seine gesamte Länge zylindrisch ausgebildet und
auch nicht mit Ausnehmungen 33 versehen wäre.
Der Ansatz 24 hat bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4
jeweis eine runde, im wesentlichen zylindrische Form, und er ist
mit schlitzförmigen Ausnehmungen und/oder mit einem Konus verse
hen. Diese Ausführungsformen des Ansatzes 24 eigenen sich vorwie
gend für die Ausgabe flüssiger oder sehr niederviskoser Medien. Bei
Pasten mit höherer Zähigkeit d.h. höherer Viskosität muß aber
erfahrungsgemäß ein zu hoher Druck ausgeübt werden, damit sich
der elastische Ringwandabschnitt 30 von der Ringfläche 31 des
Ansatzes 24 abhebt, wenn diese Ringfläche rund bzw. zylindrisch
ist.
Auch der Gehäuseteil 2/1 weist im Bereich seines Stützringes 11
gegenüber der Ausführungsform der Fig. 1 und 3 eine Änderung auf.
Statt einer teilweise konischen Gehäusestirnwand 12 ist eine
planebene Gehäusestirnwand 12/1 vorgesehen, die auf einem
gemeinsamen Radius liegend vier jeweils um 90° zueinander
versetzte, kreisrunde Auslaßöffnungen 16 aufweist. Diese
Auslaßöffnungen 16 werden jeweils von zungenartigen
Stirnwandabschnitten 17/1 des Faltenbalgs 4/1 abgedeckt. Diese
zungenartigen Stirnwandabschnitte 17/1 wirken als bewegliche Ven
tilorgane des ansaugseitigen Pumpenventils, indem sie bei der
Ausführung des Druckhubes des Gehäuseteiles 1/1 in Pfeilrichtung 32
die Durchlaßöffnungen 16 dicht verschließen, während sie bei der
darauffolgenden, von den elastischen Rückstellkräften des
Faltenbalgs 4/1 bewirkten Rückwärtsbewegung, bei welcher innerhalb
des Faltenbalgs 4 ein Unterdruck entsteht, die Durchlaßöffnungen 16
zum Ansaugen neuen Mediums aus dem Behälter 3 klappenartig
freigeben. Zwischen den zungenartigen Stirnwandabschnitten 17/1 ist
auch hier eine Durchlaßöffnung 18/1, allerdings mit einer anderen
Randform vorhanden.
Um sicher zu stellen, daß beim Einsetzen des ansaugseitigen Endab
schnitts des Faltenbalgs 4/1 in den Stützring 11/1 die
zungenförmigen Stirnwandabschnitte 17/1 auch in die Positionen
gelangen, in welchen sie die Durchlaßöffnungen 16 schließend
abdecken, ist der Stützring 11/1 mit vier kerbenartigen
Ausnehmungen 35 und der im Stützring 11/1 sitzende Rand des
Faltenbalgs 4/1 mit radial vorstehenden Nocken 36 versehen, welche
in die kerbenartigen Ausnehmungen 35 hineinpassen.
lm übrigen sind Aufbau und Funktionsweise gleich wie beim Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 1 bis 3.
Um jedoch das Abheben des Ringwandabschnitts 30 von der äußeren
Ringfläche 31 des Ansatzes 24 wenigstens abschnittweise noch weiter
zu erleichtern und dadurch auch höher viskose, d.h. zähere Pasten
der erfindungsgemäßen Dosierpumpe mit geringem Arbeitsdruck
dosiert ausgeben zu können, sind die in den Fig. 1a, 2a, 1b, 2b
und 1 c dargestellten Ausführungsformen des ausgabeseitigen
Pumpenventils vorgesehen.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1a und 2a ist der größtenteils
zylindrische Ansatz 24/1 auf der gegen das Ausgabemundstück
gerichteten Seite mit einem abgeflachten, ebenen Wandabschnitt 24/2
versehen, der einen im Querschnitt rechteckigen Förderkanal 33/1
aufweist. Dieser Förderkanal 33/1 wird von einem U-förmigen
Wandabschnitt 24/5 gebildet, und er ist durch einen an der ebenen
Außenfläche 31/1 anliegenden, elastischen Ringwandabschnitt 30/1
des Faltenbalgs 4 verschlossen. Bei Auftreten eines Förderdruckes
wird jedoch der Ringwandabschnitt 30/1 von der ebenen Außenfläche
31/1 abgehoben, so daß Paste aus dem Förderkanal 33/1 in das
Ausgabemundstück 20 dringen kann. Durch die ebene Außenfläche
31/1, an welcher der den Förderkanal 33/1 verschließende,
elastische Ringwandabschnitt 30/1 anliegt wird der Öffnungsdruck,
der das Öffnen des Förderkanals 33/1 bewirkt, wesentlich verringert
gegenüber dem Öffnungsdruck, der bei dem völlig zylindrischen
Ansatz 24 der Fig. 1 und Fig. 4 erforderlich ist. Dies beruht im
wesentlichen darauf, daß bei einer ebenen Anlegefläche der radial
abzuhebende, elastische Ringwandabschnitt einer wesentlich
geringeren Haftungsreibung unterliegt und daß er auch einer
wesentlich geringeren Streckung bzw. Dehnung ausgesetzt ist als bei
einer zylindrischen Anlegefläche.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1b und 2b ist der Ansatz 24/3 im
wesentlichen quadratisch ausgebildet und mit vier ebenen
Wandabschnitten 24/2 versehen, die jeweils in ihrer Mitte
schlitzförmige Ausnehmungen 33 aufweisen. Anstatt der
schlitzförmigen Ausnehmungen 33 könnten die Wandabschnitte 24/2
wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und 2a Förderkanäle 33/1
aufweisen.
Die Funktionsweise ist im Prinzip gleich wie bei Fig. 1a und 2a
beschrieben. Daß dabei auch der Ringbund 29 eine quadratische
Querschnittsform aufweist ist nicht unbedingt erforderlich, aber
montagetechnisch von Vorteil.
Wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 1c zeigt, ist aber auch bei
einer zylindrischen Form des mit schlitzförmigen Ausnehmungen 33
versehenen Ansatzes 24 eine Reduzierung des Arbeitsdruckes zum
Öffnen des ausgabeseitigen Ventils möglich. Das Besondere dabei ist,
daß die Ausnehmungen 33 nicht wie bei den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen von einem geschlossenen
Ringwandabschnitt 30 umschlossen sind sondern durch zungenartige
Axialvorsprünge 30/2, die etwas breiter und länger sind als die
Ausnehmungen 33. Diese zungenförmigen Vorsprünge 30/2 sind
einstückig am Ringwandabschnitt 30 des Faltenbalgs 4 einstückig
angeformt. Sie bestehen also aus elastischem Kunststoff und sind
deshalb mit relativ geringem Radialdruck nach außen auslenkbar,
so daß zu ihrer diesbezüglichen Betätigung nur ein geringer
Arbeitsdruck erforderlich ist, wenn ein hochviskoses d.h.
zähfließendes, Medium dosiert ausgegeben werden soll.
Bei der Ausführungsform der Fig. 6 ist teilweise der einen Stützring
11/2 umfassende Abschnitt eines Gehäuseteils 2/2 und der
ansaugseitige Endabschnitt eines Faltenbalgs 4/2 dargestellt, der
sich in diesem Bereich von den beiden vorstehend geschilderten
Ausführungsformen unterscheidet. Der Stützring 11/2 weist ähnlich
wie der Stützring 11 in Fig. 1 einen konischen Stirnwandabschnitt
14/2 auf, der jedoch keine Durchgangsöffnungen besitzt, sondern in
seinem Zentrum mit einer zylindrischen Ringwand 37 versehen ist,
welche stirnseitig in den Faltenbalg 4/2 hineinragt und eine
geschlossene Stirnwand 37/1 aufweist. Die Ringwand 37 ist mit einer
Anzahl in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneter,
schlitzförmiger Durchlaßöffnungen 38 versehen, die in einem Abstand
von wenigstens zwei bis drei Millimetern von der Stirnwand 37/1
enden.
Der Faltenbalg 4/2 weist einen dem Ringwandabschnitt 30
entsprechenden dünnwandigen, zylindrischen Schlauchansatz 39 auf,
der einstückig an seinem konischen Stirnwandabschnitt 17 angeformt
ist und der die äußere Ringfläche 37/2 der Ringwand 37 elastisch
anliegend umschließt, so daß die schlitzförmigen Durchlaßöffnungen
38 vollständig geschlossen sind. Die axiale Länge des
Schlauchansatzes 39 ist so gewählt, daß sie die schlitzförmigen
Durchlaßöffnungen 38 um einige Millimeter überragt und in diesem
Bereich ringsum ununterbrochen an der Ringfläche 37/2 der
Ringwand 37 dichtend anliegt.
Die Ringwand 37 des Gehäuseteils 2/2 bzw. des Stützringes 11/2 und
der Schlauchansatz 39 des Faltenbalgs 4/2 bilden somit ein
Ansaugventil, das den prinzipiell gleichen Aufbau und auch die
prinzipiell gleiche Funktionsweise aufweist, wie die ausgabeseitigen
Pumpenventile der in den Fig. 1 bis 3 und 4 dargestellten
Dosierpumpen.
Es ist zu erwähnen, daß sich in den jeweils einstückig an den
Gehäuseteilen 2, 2/1, 2/2, 2/3, 2/4, 2/6 und 2/7 in bekannter Weise
sog. Nachlaufkolben befinden, die jeweils beim Ablauf eines
Ansaughubes eine Nachlaufbewegung entgegen der Richtung des
Pfeiles 32 ausführen.
ln Fig. 6a sind ein Ausführungsbeispiel der beiden Pumpenventile
dargestellt, bei denen der ausgangsseitige Ansatz 24 und auch die
ansaugseitige Ringwand 37 jeweils eine exakt zylindrische Form
aufweisen, bei der aber der elastische Ringwandabschnitt 30 und
der Schlauchansatz 39 des Faltenbalgs 4/2 jeweils mit einem sich in
Ausgabe- bzw. Ansaugrichtung verjüngenden konischen Endabschnitt
30/3 bzw. 39/3 versehen sind. Während der konische Endabschnitt
30/3 mit seiner inneren Ringkante linienförmig oder in Form eines
schmalen, ringförmigen Flächenstreifens an der Ringfläche 31 des
Ansatzes 24 anliegt, ist der konische Endabschnitt 39/3 des
Schlauchansatzes 39 so angeordnet, daß er mit seiner Innenseite auf
der oberen Ringkante 37/3 der Ringwand 37 aufsitzt. Dabei ist aus
Fig. 6a auch erkennbar, daß der Innendurchmesser des
Ringwandabschnittes 30 größer ist als der Außendurchmesser des
Ansatzes 24 und daß der Innendurchmesser des Schlauchansatzes 39
größer ist als der Außendurchmesser der Ringwand 37. Damit das
auszugebende Medium aus dem Hohlraum 9 des Behälters 3 in den
Faltenbalg 4/2 angesaugt werden kann, sind in der
Gehäusestirnwand 12 um die Ringwand 37 herum innerhalb des
Schlauchansatzes 39 Auslaßöffnungen 16 angeordnet.
Es ist auch ohne weiteres möglich, den konischen Endabschnitt 39/3
so anzuordnen, daß er mit seiner inneren Ringkante am Umfang der
Ringwand 37 dichtend anliegt. Der Öffnungsdruck ist dann auch
ansaugseitig größer als bei der in Fig. 6a dargestellten
Ausführungsform. Ansaugseitig ist ein geringer Öffnungsdruck
grundsätzlich vorteilhafter, weil er von den Rückstellkräften des
Faltenbalgs aufgebracht werden muß, durch welche auch der
bewegliche Gehäuseteil 1 nach jedem in Richtung des Pfeiles 32
erfolgenden Arbeitshub wieder in die Ausgangslage zurückgeschoben
werden muß.
In den Fig. 6b, 6c und 6d ist eine weitere Variante der
Ausgestaltung des Ringwandabschnitts 30 mit einem sich in
Ausgaberichtung konisch verjüngenden Endabschnitt 30/4 dargestellt.
Der sich an den zylindrischen Ringwandabschnitt 30 einstückig
anschließende konische Endabschnitt 30/4 ist in Umfangsrichtung
wellenförmig profiliert und mit einer exakt zylindrischen Öffnung
versehen, deren Innenfläche 30/5 spaltfrei dichtend an der
zylindrischen Ringfläche 31 des Ansatzes 24 anliegt. Die Wellenform
ist dabei am besten aus Fig. 6c erkennbar. Durch dieses
wellenförmige Profil des konischen Endabschnittes 30/4 wird die zum
Abheben der Innenfläche 30/5 von der Ringfläche 31 erforderliche
Kraft zusätzlich wesentlich verringert, weil dabei keine
Materialstreckung, sondern lediglich eine Materialbiegung
stattfindet, die mit geringerer Kraft zu erzielen ist. Für
zähfließende Medien, also z.B. hochviskose Pasten, ist deshalb diese
Ausführungsform besonders gut geeignet. Ein zick-zackförmiges Profil
dieses konischen Endabschnittes 30/4 kann zu ähnlich guten
Ergebnissen führen.
Bei der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 ist eine planebene
Gehäusestirnwand 12/3 innerhalb eines Stützringes 11/3 mit einer
zentralen Auslaßöffnung 16/3 versehen. Um diese Auslaßöffnung 16/3
während der Pumphübe wechselweise zu verschließen und
freizugeben, ist der Faltenbalg 4/3 mit einem zentralen,
kreisförmigen Stirnwandabschnitt 17/3 versehen, der durch
Radialstege 41 unter Bildung sektorartiger Durchlaßöffnungen 18/3
mit dem ringförmigen Randteil 17/2 elastisch verbunden ist und der
elastisch dichtend auf dem Rand der Auslaßöffnung 16/3 aufliegt.
Auch hier bilden die mit der Auslaßöffnung 16/3 versehene Ge
häusestirnwand 12/3 des Gehäuseteiles 2/3 und der zentrale
Stirnwandabschnitt 17/3 des Faltenbalges 4/3 das ansaugseitige
Pumpventil, wobei der Stirnwandabschnitt 17/3 das bewegliche
Ventilorgan darstellt.
Bei der Ausführungsform der Fig. 9 und 10 unterscheidet sich die
Gehäusestirnwand 12 des Gehäuseteiles 2/3 von derjenigen der Fig. 1
nur dadurch, daß auf der einen Ringhälfte des konischen
Stirnwandabschnitts 17 fünf Durchlaßöffnungen 16 mit einem größeren
Durchmesser und in der anderen Ringhälfte des Stirnwandabschnittes
17 nur zwei Durchlaßöffnungen 16/1 mit einem relativ kleinen
Durchmesser angeordnet sind. Sowohl die Durchlaßöffnungen 16 als
auch die Durchlaßöffnungen 16/1 sind hierbei in gleicher Weise wie
bei Fig. 1 von dem die Durchlaßöffnung 18 umgebenden ringförmigen
Stirnwandabschnitt 17 des Faltenbalgs 4 abgedeckt. Durch diese
Anordnung besteht die Möglichkeit, den Behälter 3 des Gehäuseteils
2/4 in dem Endbereich, wo die mit dem kleineren Durch
laßquerschnitt bzw. Durchmesser versehenen Durchlaßöffnungen 16/1
angeordnet sind, ein pastöses Medium einzugeben, das sich farblich
von dem in überwiegender Menge vorhandenen Hauptmedium
unterscheidet und so in dem den Ausgabekanal 21 verlassenden
Pastenstrang Farbstreifen des andersfarbigen Mediums zu erzeugen.
In Fig. 11 ist zudem noch gezeigt, daß der Ansatz 24 des
beweglichen Gehäuseteils 1/4 an seinem in den Ringwandabschnitt 30
des Faltenbalgs 4/4 hineinragenden Ende mit einer Stirnwand 60
versehen sein kann, so daß er eine insgesamt topf- oder
zapfenartige Form aufweist. Um aus bedienungstechnischen Gründen
keinen leeren Hohlraum im Ansatz 24 entstehen zu lassen, sind in
dessen Innenraum mehrere dünnwandige Querwände 61 angeformt,
deren stirnseitige Oberflächen 62 bei der Betätigung des
Gehäuseteils 1/4 eine griffige Angriffsfläche bieten. Ähnlich könnten
auch die Ansätze 24 bei den Dosierpumpen der Fig. 1 und 4 bzw. 6a
und 6b, sowie bei den nachfolgend beschriebenen Beispielen der
Fig. 12 bis 18 und 25 bis 28 ausgebildet sein.
Bei den in den Fig. 12 und 13 bzw. 14 und 15 dargestellten
Dosierpumpen handelt es sich um Ausführungsformen, die auch oder
vorwiegend zur Ausgabe von flüssigen Medien vorgesehen und zum
Aufschrauben auf den Gewindehals eines tuben-, flaschen- oder
dosenartigen Behälters eingerichtet sind.
Auch sie bestehen im wesentlichen aus zwei zylindrischen
Gehäuseteilen 1/4 und 2/4 bzw. 2/5 sowie einem Faltenbalg 4/4 bzw.
4/5. Während die beiden Gehäuseteile 1/4 und 2/4 bzw. 2/5 jeweils
aus hartem, formstabilem Kunststoff einstückig im Spritzgußverfahren
hergestellt sind, bestehen die Faltenbalge 4/4 und 4/5 jeweils aus
einem weichen, formelastischen Kunststoff, der zugleich die für den
Pumpvorgang notwendigen Rückstellkräfte aufzubringen in der Lage
ist.
Der Gehäuseteil 1/4 setzt sich zusammen aus einem zylindrischen
Hohlkörper 5/4, einer Stirnwand 19, einem radial und schräg zur
Behälterachse 25 nach außen gerichteten Ausgabemundstück 20/4,
einem konzentrisch zur Gehäuseachse 25 angeordneten Rohrstutzen 23
und einem darin konzentrisch angeordneten zylindrischen Ansatz 24.
Der Rohrstutzen 23 und der Ansatz 24 bilden zwischen sich den auch
bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 5 vorhandenen Ringkanal
22, der mit einem Ausgabekanal 21/4 des Ausgabemundstückes 20/4
in Verbindung steht. Der Ansatz 24 und der Rohrstutzen 23
unterscheiden sich von dem Ansatz 24 bzw. dem Rohrstutzen 23 der
Fig. 1 nur dadurch, daß sie beide größere Durchmesser aufweisen.
Entsprechend sind auch der Ringbund 29 des Faltenbalgs 4/4 und
der dünnere radial dehnbare Ringwandabschnitt 30 jeweils mit einem
größeren Außen- bzw. Innendurchmesser versehen, derart, daß der
Ringbund 29 dichtend am unteren Abschnitt der Innenfläche des
Rohrstutzens 23 und der Ringwandabschnitt 30 an der äußeren
Ringfläche 31 des Ansatzes 24 anliegt. Der Ansatz 24 ist an seinem
in den Ringwandabschnitt 30 hineinragenden Endabschnitt mit einem
kleinen Konus 34/1 versehen, welcher die gleiche Aufgabe hat wie
der Konus 34 des Ansatzes 24 bei der Dosierpumpe der Fig. 4.
Auch bei den Ausführungsformen der Fig. 12 und 14 ist die
Wanddicke des Ringbundes 29 gleich groß wie die radiale Weite des
Ringkanals 22, und es ist die Wanddickenverringerung des
elastischen Ringwandabschnittes 30 durch eine entsprechende
Verringerung des Außendurchmessers erzeugt.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß der Innendurchmesser des
Ringbundes 29 ein Maß aufweist, das zwischen dem Innendurchmesser
und dem Außendurchmesser des faltbaren Faltabschnitts des
Faltenbalgs 4/4 liegt. Dadurch ist dem Umstand Rechnung getragen,
daß bei diesen beiden Ausführungsformen der Fig. 12 und 13 bzw.
14 und 15 der ansaugseitige Endabschnitt des Faltenbalgs 4/4
jeweils mit einer Stirnwand versehen ist, die keine zentrale Öffnung
aufweist wie der Faltenbalg 4 und deshalb in der entgegengesetzten
Axialrichtung entformt werden muß. Dies gilt auch für die in Fig. 6
und 7 dargestellten Faltenbälge 4/2 und 4/3, von denen jedoch
jeweils nur die ansaugseitigen Endabschnitte dargestellt sind.
Auch bei den Dosierpumpen der Fig. 12, 13 bzw. 14, 15 stellt der
elastische Ringwandabschnitt 30 des Ringbundes 29 im
Zusammenwirken mit der äußeren, zylindrischen Ringfläche 31 des
Ansatzes 24 das ausgabeseitige, bei auftretendem Druck innerhalb
des Faltenbalges 4/4 selbst öffnende und danach wieder schließende
Pumpenventil dar.
Der ansaugseitige Endabschnitt des Faltenbalgs 4/4 ragt in einen im
Durchmesser wesentlich größeren zylindrischen Führungsteil 6/4 des
Gehäuseteils 2/4 bzw. 2/5, der teleskopartig verschiebbar im
zylindrischen Hohlkörper 5/4 geführt ist und an welchem einstückig
eine im Außendurchmesser geringfügig verkleinerte mit einem
Innengewinde 48 versehene Gewindemuffe 49 angeformt ist. An einer
sich zwischen dem Führungsteil 6/4 und der Gewindemuffe 49
befindenden Zwischenwand 10/4 ist einstückig ein konzentrischer
Stützring 11/4 angeformt, der einen kleineren Durchmesser hat als
der Führungsteil 6/4 und der axial gegen den Faltenbalg 4/4
vorspringt. Dieser Stützring 11/4 ist in Fig. 12 mit einer
Gehäusestirnwand 12/4 versehen, die einen konischen Ringabschnitt
14/4 und einen planebenen, inneren Abschnitt 13/4 mit einem nach
unten gerichteten Schlauchanschlußstutzen 55 aufweist.
Der Faltenbalg 4/4 besitzt einen einstückig angeformten, dem Profil
der Gehäusestirnwand 12/4 angepaßten und somit dichtend auf deren
Oberseite aufliegenden, kreisförmigen Stirnwandabschnitt 17/4, der
wie Fig. 13 am besten zeigt, die Bohrung 58 des
Schlauchanschlußstutzens 55 verschließt und von vier sektorartigen
Durchlaßöffnungen 18/4 umgeben ist, durch welche beim
Ansaugvorgang das durch die Bohrung 58 angesaugte, vorzugsweise
flüssige Medium in den Innenraum des Faltenbalgs 4/4 gelangen
kann. Auch hier ist, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und
8, der kreisförmige Stirnwandabschnitt 17/4 durch Radialstege 41 mit
einem konischen Stirnwandabschnitt 17 verbunden.
Bei der Ausführungsform der Fig. 14 und 15 ist der Faltenbalg 4/4
an seinem ansaugseitigen Endabschnitt mit einem planebenen,
ringartigen Stirnwandabschnitt 17/5 mit runden Durchlaßöffnungen
18/5 versehen. Die Zwischenwand 10/1 weist einen Stützring 11/5 mit
einer ebenfalls planebenen Gehäusestirnwand 12/5 mit einem
Schlauchanschlußstutzen 55/1 auf, der an seinem oberen Ende mit
einer konischen Erweiterung 55/2 versehen ist, in welche dicht
anliegend ein nippelartig vorspringender, hohler Stirnwandabschnitt
17/6 des Faltenbalgs 4/5 hineinragt. Um diesen Stirnwandabschnitt
17/6 herum sind, wie am besten aus Fig. 15 erkennbar ist, die
kreisrunden Durchlaßöffnungen 18/5 angeordnet, welche die gleiche
Funktion haben, wie die Durchlaßöffnungen 18/4 beim Ausführungs
beispiel der Fig. 12 und 13.
Um eine dosierte Abgabe des z.B. im Behälter 3 oder in einer
Flasche befindlichen Mediums zu bewirken, wird der jeweils obere
Gehäuseteil 1, 1/1 bzw. 1/4 axial relativ zum jeweils unteren
Gehäuseteil 2, 2/1, 2/3 bzw. 2/5 in Richtung des Pfeiles 32 bewegt
und dabei der Faltenbalg 4, 4/1, 4/2, 4/3, 4/4 oder 4/5
zusammengedrückt. Durch die damit verbundene Volumenverkleinerung
und Druckerhöhung im Faltenbalg 4 bis 4/5 wird der größte Teil des
sich im Faltenbalg 4, bis 4/5 befindenden Mediums durch den sich
dehnenden bzw. öffnenden Ringwandabschnitt 30, 30/1 bzw.
konischen Endabschnitt 30/3, 30/4 in den Ringkanal 22 und durch
den Ausgabekanal 21 bzw. 21/4 nach außen befördert. Wird
daraufhin der obere Gehäuseteil 1, 1/1 bzw. 1/4 wieder losgelassen
und vom Faltenbalg 4 bis 4/5 in seine Ausgangslage zurückbewegt,
legt sich durch den im Faltenbalg entstehenden Unterdruck der
Ringwandabschnitt 30, 30/1 bzw. sein konischer Endabschnitt 30/3
bzw. 30/4 wieder schließend an die Ringfläche 31 bzw. 31/1 an.
Gleichzeitig wird bzw. werden aber ansaugseitig die Durchlaß
öffnungen 16, 16/1, 16/3, 38 bzw. 58 durch die elastischen
Stirnwandabschnitte 17, 17/1, 17/3, 17/4, 17/6 bzw. den
Schlauchansatz 39 geöffnet, so daß weiteres Medium in den
Faltenbalg 4 bis 4/5 einströmt. Bei nachfolgendem Druckhub werden
die Stirnwandabschnitte 17, 17/1, 17/3, 17/4, 17/6 bzw. der
Schlauchansatz 39 wieder schließend an die darunterliegenden
Ringflächen angepreßt.
Bei der in den Fig. 16, 17 und 18 dargestellten Dosierpumpe ist an
einer Zwischenwand 10/6 eines mit einem einstückig angeformten
Behälter 3 versehenen Gehäuseteils 1/6 exzentrisch zur Gehäuseachse
25 ein nach unten in den Hohlraum 9 des Behälters 3 ragender
Ansaugstutzen 50 mit einem Innenkonus 51 angeformt, der als
ringförmige Ventilsitzfläche dient. Konzentrisch zur Achse 52 des
Ansaugstutzens 50 ist auf dessen Gegenseite eine Ringwand 11/6 mit
einer radialen Ringschulter 14/6 angeformt, die auf der Innenseite
eines Stützringes 11/7 verläuft. Diametral zur Gehäuseachse 25 ist
auf der dem Ansaugstutzen 50 gegenüberliegenden Seite auf der
Außenseite der Zwischenwand 10/6 ein Ausgabemundstück 20/6 in
Form eines Düsenstockes angeformt, dessen Achse 53 parallel zur
Gehäuseachse 25 und somit auch parallel zur Achse 52 des
Ansaugstutzens 50 verläuft. Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist, hat der
Auslaßkanal 21/6 des Ausgabemundstücks 20/6 einen im wesentlichen
rechteckförmigen Querschnitt. Am oberen Ende besitzt dieses
Ausgabemundstück 20/6 in seiner ebenflächigen Außenwand 54 eine
radial nach außen gerichtete Ausgabeöffnung 56, welche durch eine
axial bewegliche Schließwand 57 verschlossen bzw. verschließbar
ist.
Der Ausgabekanal 21/6 steht durch einen radialen Verbindungskanal
59 mit dem Innenraum 63 der Ringwand 11/6 und über diesen durch
die Bohrung 58/6 des Ansaugstutzens 50 mit dem Innenraum 9 des
Behälters 3 in Verbindung.
Auf der Ringschulter 14/6 sitzt dichtend ein ringförmiger
Stirnwandabschnitt 17/7 eines Faltenbalgs 4/6 auf. Dieser
Stirnwandabschnitt 17/7 steht durch Radialstege 41/6 (Fig. 17) mit
einem topfförmigen Stirnwandabschnitt 17/8 in elastischer
Verbindung, der das axial bewegliche Ventilteil des ansaugseitigen
Pumpenventils bildet und in der in Fig. 16 dargestellten
Schließposition dichtend am Innenkonus 51 des Ansaugstutzens 50
anliegt. Der topfförmige Stirnwandabschnitt 17/8 ist von
ringsegmentartigen Durchlaßöffnungen 18/6 umgeben, durch welche
der Innenraum 63 der Ringwand 11/6 mit dem lnnenraum des Falten
balgs 4/6 in Verbindung steht.
An seinem oberen Ende besitzt der Faltenbalg 4/6 einen
hülsenförmigen, zylindrischen Ringwandabschnitt 30/6, der mit einer
solchen radialen Vorspannung einen hohlzylindrischen Ansatz 24/6
eines als Drucktaste ausgebildeten Gehäuseteils 1/6 umschließt, daß
diese Vorspannung dem im Innern des Faltenbalgs 4/6 entstehenden
maximalen Pumpendruck standhält, also radial nicht abhebt. Beim
Befüllen des Behälters 3 wird aber auch der Faltenbalg 4/6 und der
Ausgabekanal 21/6 mit Medium gefüllt. Dies geschieht mit einem so
hohen Fülldruck, daß die sich im Faltenbalg 4/6 befindende Luft
durch den sich dabei vom Ansatz 24/6 leicht abhebenden
Ringwandabschnitt 30/6 nach außen gepreßt wird. Um den
Faltenbalg 4/6 während eines in Richtung des Pfeiles 32 erfolgenden
Ausgabepumphubs zumindest annähernd vollständig leeren zu können,
ist der hohlzylindrische Ansatz 24/6 mit einem entsprechend dem
Querschnittprofil des unteren Faltenbalgabschnittes mehrfach
abgestuften, topfförmigen Verdrängungskörper 64 versehen, dessen
größter Außendurchmesser annähernd dem Innendurchmesser des
faltbaren Abschnitts des Faltenbalgs 4/6 entspricht. Die sich
spritzgußtechnisch ergebende zylindrische Öffnung am oberen Ende
des Ansatzes 24/6 ist durch einen eingepaßten Deckelteil 65 mit
Griffrippen 66 verschlossen.
Wie aus Fig. 16 erkennbar ist, besteht der Gehäuseteil 1/6 aus
einem zylindrischen Führungsabschnitt 6/6, der teleskopartig axial
zwischen zwei Hubbegrenzungen verschiebbar in einem
Führungszylinder 7/6 des Gehäuseteils 2/6 geführt ist. An dem
zylindrischen Führungsabschnitt 6/6 ist die Schließwand 57 für die
Ausgabeöffnung 56 des Ausgabemundstücks 20/6 einstückig angeformt.
An seinem unteren Rand ist der Führungsabschnitt 6/6 mit einer
außen umlaufenden Ringrippe 6/7 versehen, die mit dem ringsum
eingebördelten Rand 7/7 des Führungszylinders 7/6 die obere
Hubbegrenzung bildet. Die untere Hubbegrenzung bilden
Anschlagrippen 7/4 im Zusammenwirken mit dem unteren Rand des
Führungsabschnitts 6/6 bzw. des Gehäuseteils 1/6. Die ebenfalls
einstückig am Führungsabschnitt 6/6 angeformte Stirnwand 19/6 ist
mit einer das als Düsenstock ausgebildete Ausgabemundstück 20/6
dicht umschließenden Öffnung versehen, durch welche das obere
Ende des Ausgabemundstücks 20/6 herausragt. Es ist erkennbar, daß
bei der in Richtung des Pfeiles 32 erfolgenden Pumphubbewegung des
Gehäuseteils 1/6 die Schließwand 57 die Ausgabeöffnung 56 öffnet.
Bei dieser Pumphubbewegung wird das sich im Innern des
Faltenbalgs 4/6 befindende Medium durch die Durchlaßöffnungen 18/6
hindurch in den Verbindungskanal 59 und durch diesen in den
Ausgabekanal 21/6 bzw. durch die Ausgabeöffnung 56 nach außen
gepreßt. Beim nachfolgenden Ansaughub, bei dem sich der
Gehäuseteil 1/6 in Gegenrichtung des Pfeiles 32 wieder in die in
Fig. 16 dargestellte Ausgangslage zurück bewegt, erfolgt ein
erneutes Ansaugen von Medium aus dem Hohlraum 9 des Behälters 3
durch die Bohrung 58/6 des Ansaugstutzens 50 und durch die
Durchlaßöffnungen 18/6 in den Innenraum des Faltenbalgs 4/6. Daß
dabei nicht zugleich Medium aus dem Ausgabekanal 21/6 rückwärts
in den Faltenbalg 4/6 gesaugt wird, beruht einerseits darauf, daß
die Ausgabeöffnung 56 während des Ansaughubes geschlossen wird
und darauf, daß die Viskosität des pastösen Mediums sowie das
Querschnitts-Längsverhältnis des Ausgabekanals 21/6 und der
kleinere Querschnitt des Verbindungskanals 9 dem Rückwärtsfließen
im Ausgabekanal 21/6 einen großen Widerstand entgegensetzt.
Es ist auch denkbar, den unteren Endabschnitt des Faltenbalgs 4/6
so auszubilden, daß sein topfartiger Stirnwandabschnitt 17/8 den
gesamten Innenraum der Ringwand 11/6 ausfüllt und eine im
Durchmesser etwas kleinere Bohrung eines durchgehend zylindrischen
Ansaugstutzens derart abdeckt, daß die Durchlaßöffnungen 18/6
unmittelbar auf der die Bohrung des Ansaugstutzens umgebenden
planebenen Fläche aufliegen. In diesem Falle müßte dann an der
Stelle, wo sich der Verbindungskanal 59 befindet, in der Ringwand
des topfförmigen Stirnwandabschnittes 17/8 ein radialer Durchbruch
angeordnet sein.
Bei dem in Fig. 19 dargestellten Pastenspender ist ein oberer, axial
beweglicher Gehäuseteil 1/7 vorgesehen, der eine insgesamt
zylindrische Form aufweist und einen zylindrischen
Führungsabschnitt 6 besitzt, durch den er im Führungszylinder 7/6
eines zweiten Gehäuseteils 2/7 geführt ist. Der Gehäuseteil 1/7 ist
mit einer oberen geschlossenen Stirnwand 19/7 und mit einem radial
schräg nach oben verlaufenden Ausgabemundstück 20/7 versehen,
dessen Ausgabekanal 21/7 mit dem Innenraum 67 eines konzentrisch
zur Gehäuseachse 25 an der Innenseite der Stirnwand 19/7
angeformten zylindrischen rohrförmigen Ansatzes 24/7 verbunden ist.
Als Pumporgan ist auch hier wieder ein Faltenbalg 4/6 vorgesehen,
dessen oberer zylindrischer Ringwandabschnitt 30/6 den Rohrstutzen
24/7 festsitzend in der gleichen Weise umschließt, wie der
Ringwandabschnitt 30/6 den Ansatz 24/6 in Fig. 16, d.h. daß der
Ringwandabschnitt 30/6 am Umfang des Rohrstutzens 24/7 mit einer
solchen Vorspannung anliegt, daß sie dem normalen Pumpdruck
standhält. Der Ringwandabschnitt 30/6 wirkt somit nicht als Ventil.
Der untere Endabschnitt des Faltenbalgs 4/6 ist genau gleich
ausgebildet wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 16. Ein
planebener Stirnwandabschnitt 17/7 sitzt dabei auf einer
Ringschulter 14/7, die innenseitig an einem Stützring 11/7 der
Zwischenwand 10/7 des Gehäuseteils 2/7 einstückig angeformt ist.
Der topfförmige Stirnwandabschnitt 17/8 dient dabei als Ventilteil im
Zusammenwirken mit einem Innenkonus 51 eines Ansaugstutzens 50
und schließt dessen Bohrung 58/6.
Wie die in den Fig. 20, 21 und 22 dargestellten Stirnansichten des
Ausgabekanals 21/7 zeigen, ist am inneren Ende des Ausgabekanals
21/7 eine Zwischenwandung 68 angebracht, welche gemäß Fig. 20
sternförmige oder gemäß Fig. 21 kreisförmige und halbkreisförmige
oder gemäß Fig. 22 schlitzförmige Durchbrüche 69 bzw. 70 bzw. 71
aufweist und die ein Rückwärtsfließen des sich bereits im
Ausgabekanal 21/7 befindenden pastösen Mediums in den Innenraum
67 bzw. in den Faltenbalg 4/6 verhindert. Diese Zwischenwandung
68 mit ihren querschnittsmäßig gegenüber dem Querschnitt des
Ausgabekanals 21/7 verringerten Durchbrüchen wirkt somit als Rück
laufbremse. Eine solche Rücklaufbremse kann auch die in den Fig.
23 und 24 dargestellte Form aufweisen, bei der der hintere
Abschnitt des Ausgabekanals 21/7 mit querschnittsverengenden
konischen Rippen 72 versehen ist.
Die Funktionsweise der in Fig. 19 dargestellten Dosierpumpe ist so:
bei einem den Faltenbalg 4/6 komprimierenden Ausgabehub in
Richtung des Pfeiles 32 wird eine entsprechende Menge des sich im
Innern des Faltenbalgs 4/6 und im Hohlraum 67 befindenden Mediums
durch die Zwischenwandung 68 bzw. durch den Ausgabekanal 21/7
nach außen gepreßt. Während der darauffolgenden Aufwärtsbewegung
des Gehäuseteils 1/7 entgegen der Pfeilrichtung 32 wird weiteres
Medium aus dem Hohlraum 9 des Behälters 3 durch den Ansaug
stutzen 50 und durch die Durchlaßöffnungen 18/6 in den Faltenbalg
4/6 angesaugt. Dabei bewirken die Wandung 68 bzw. die konischen
Rippen 72 einen Rückflußstau des sich im Ausgabekanal 21/7
befindenden Mediums.
Wenn man dem Ausgabekanal 21/7 eine ausreichende axiale Länge
und/oder einen kleineren Querschnitt verleiht, kann u.U. auf die
verengenden Mittel in Form der Wandung 68 bzw. der keilförmigen
Rippen 72 verzichtet werden.
Die beiden in den Fig. 25 bis 27 bzw. 28 bis 30 dargestellten
Spraypumpen sind speziell zum Versprühen von flüssigen Medien
vorgesehen. Auch sie bestehen jeweils aus zwei Gehäuseteilen 1/8
und 2/8 bzw. 2/9 und einem Faltenbalg 4/8 bzw. 4/9. Der Gehäuse
teil 1/8 besteht wiederum aus einem zylindrischen Hohlkörper 5/8 mit
einem im Durchmesser geringfügig vergrößerten Führungsabschnitt
6/8, der in einem Führungszylinder 7/8 des Gehäuseteils 2/8 bzw.
2/9 teleskopartig axial, wie bei den anderen Beispielen, zwischen
zwei Hubbegrenzungen beweglich geführt ist. In einem radial
abstehenden zylindrischen Düsenstutzen, der das Ausgabemundstück
20/8 bildet, ist eine Sprühdüse 73 eingesetzt, die eine enge
Sprühöffnung 74 aufweist und innerhalb dieser Sprühöffnung mit
einem teilweise ringförmigen Verwirbelungsraum 75 versehen ist.
Dieser Verwirbelungsraum 75 steht über einen Wanddurchbruch 76 mit
einem Ringkanal 77 in Verbindung, der zwischen der zylindrischen
Außenwand 78 und einem ebenfalls zylindrischen, von der Stirnwand
19/8 in das Innere des Gehäuseteils 1/8 konzentrisch hineinragenden
Ansatz 24/8 gebildet ist. Wie bei den vorhergehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen ist auch hier die äußere Ringfläche 31/8 des
Ansatzes 24/8 von einem mit einer gewissen Vorspannung dichtend
anliegenden Ringwandabschnitt 30/8 umschlossen, der den oberen
Endabschnitt des Faltenbalgs 4/8 und zugleich das bewegliche
Schließorgan des ausgabeseitigen Pumpenventils bildet.
In der gemeinsamen radialen Mittelebene 78′ der Sprühdüse 73 ist
der Ansatz 24/8 mit einem axial verlaufenden Förderkanal 79
versehen, der axial innerhalb des radial elastischen
Ringwandabschnittes 30/8 des Faltenbalgs 4/8 endet, so daß der
obere Endabschnitt des Ringwandabschnittes 30/8 über eine axiale
Länge von mindestens 1 bis 2 mm die geschlossene zylindrische
Mantelfläche 31/8 umschließt.
Damit aus dem Ringkanal 77 nichts von der zu versprühenden
Flüssigkeit in das Innere des Gehäuseteils 1/8 gelangen kann, ist
der Ringwandabschnitt 30/8 an seinem Umfang mit einer umlaufenden
Dichtungslippe 80 versehen, welche an der zylindrischen Innenfläche
des Hohlkörpers 5/8 dichtend anliegt und dabei eine nach innen
vorspringende Ringschulter 81 dieses Hohlkörpers 5/8 untergreift.
Bei der Spraypumpe der Fig. 29 ist der Ringwandabschnitt 30/8 des
Faltenbalgs 4/9 statt mit einer Dichtungslippe 80 mit einer
umlaufenden Dichtungsrippe 80/1 versehen, die zwischen der
Ringschulter 81 und einer an der Innenseite des Hohlkörpers 5/9
umlaufend angeordneten Stützrippe 81/1 dichtend an der Wandung
des Hohlkörpers 5/9 anliegt. Durch die Stützrippe 81/1 ist
sichergestellt, daß sich die axiale Position des Ringwandabschnitts
30/8 auf dem Ansatz 24/9 nicht verändert, wenn sich im Ringkanal
77 ein hoher Druck aufbaut, der das Bestreben hat, den Ringwand
abschnitt 30/8 in Richtung des Pfeiles 32 vom Ansatz 24/9 herunter
zuschieben. Damit bei der Montage die Ringrippe 80/1 radial nach
innen ausweichen kann, wenn sie über die Stützrippe 81/1 geschoben
wird, ist der untere Abschnitt des Ansatzes 24/9 konisch verjüngt,
so daß zwischen dem Ringwandabschnitt 30/8 und der Mantelfläche
31/8 des Ansatzes 24/9 in Höhe der Ringrippe 80/1 ein Luftspalt
80/3 entsteht.
Es ist aus den Fig. 25 und 29 erkennbar, daß der Außendurch
messer des zylindrischen Ansatzes 24/8 annähernd gleich groß ist
wie der Außendurchmesser des faltbaren, zick-zackförmigen Teils des
Faltenbalgs 4/8 und daß sich an diesen Ansatz der im übrigen
hohlzylindrisch ausgebildet ist, über einen konischen Abschnitt 82
ein hohlzylindrischer Verdrängungskörper 83 anschließt, der länger
ist als der faltbare, zick-zackförmige Teil des Faltenbalgs 4/8 und
der mit seinem unteren Endabschnitt in einen zylindrischen Dehn
wandabschnitt 84 hineinragt, welcher einstückig an dem faltbaren
Teil des Faltenbalges 4/8 konzentrisch dazu verlaufend angeformt
ist. Dabei weist der Verdrängungskörper 83 einen Außendurchmesser
auf, der etwa um 0,3 bis 0,8 mm kleiner ist als der
Innendurchmesser des zylindrischen Dehnwandabschnittes, so daß
zwischen der Wandung des Dehnwandabschnittes 84 und der
Mantelfläche des Verdrängungskörpers 83 Flüssigkeit hindurchströmen
kann. Die Wandung des Dehnwandabschnittes 84 ist mit einer
größeren Dicke versehen als der faltbare Teil und der
Ringwandabschnitt 30/8. Der Dehnwandabschnitt 84 weist auch einen
kleineren Innendurchmesser auf als der zugleich die Funktion eines
Ventilteils ausübende Ringwandabschnitt 30/8. Mit seinem unteren
Endabschnitt 84/1 sitzt der Dehnwandabschnitt 84 in einem
zylindrischen Stützring 11/8, der Bestandteil einer Zwischenwand
10/8 des Gehäuseteils 2/8 ist. Dieser Stützring 11/8 ist konzentrisch
zur Gehäuseachse 25 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite
ist die Zwischenwand 10/8 mit einem Schlauchanschlußstutzen 55
versehen, dessen Bohrung 58 durch eine zentrale Auslaßöffnung 18/8
mit dem Innenraum des Stützringes 11/8 verbunden ist. Diese
Auslaßöffnung 18/8 wird jedoch von einem dünnwandigen Ringwand
abschnitt 17/8 elastisch dichtend abgedeckt. In diesem Stirnwandab
schnitt 17/8 befinden sich, wie aus Fig. 28 erkennbar ist, auf
einem gemeinsamen Radius mehrere Auslaßöffnungen 18/8, durch
welche die durch den Schlauchanschlußstutzen 55 und die
Auslaßöffnung 16/8 angesaugte Flüssigkeit in das Innere des
Faltenbalgs 4/8 bzw. des Dehnwandabschnittes 84 gelangen kann,
wenn ein Saughub des Faltenbalgs stattfindet. In entgegengesetzter
Bewegungsrichtung, also während des in Richtung des Pfeiles 32
erfolgenden Druck- bzw. Ausgabehubes, ist die Auslaßöffnung 16/8
durch den Stirnwandabschnitt 17/8 dicht geschlossen. Mit Hilfe des
Dehnwandabschnittes 84 und der radialen Spannung, mit welcher der
Ringwandabschnitt 30/8 an der Mantelfläche 31/8 des Ansatzes 24/8
anliegt, wird erreicht, daß ein Flüssigkeitsaustritt aus dem
Förderkanal 79 in den Ringkanal 77 und in die Sprühdüse 73 erst
dann erfolgt, wenn im Faltenbalg 4/8, und dabei insbesondere im
Dehnwandabschnitt 84 während des Druckhubes ein Druck von
beispielsweise 6 bar aufgebaut ist, der genügt, um ein sofortiges
Versprühen der aus der Sprühöffnung 74 der Sprühdüse 73
austretenden Flüssigkeit zu bewirken. Während des Druckaufbaus
dehnt sich der Dehnwandabschnitt 84 in radialer Richtung um ein
bestimmtes Maß aus bis die radiale Spannung größer wird als die
Vorspannung des im Bereich des Förderkanals 79 an der Ringfläche
31/8 anliegenden Ringwandabschnitt 30/8. Durch die Zick-zackform
des faltbaren Abschnittes des Faltenbalges 4/8 ist der radiale
Dehnwiderstand, insbesondere wenn die Falten schon etwas
zusammengedrückt sind, zu groß, als daß sich dort eine radiale
Dehnung für den erforderlichen Sprühdruck erzeugen ließe.
Der Verdrängungskörper dient vorwiegend zur Verkleinerung des
Hohlraums im Faltenbalg 4/8 und damit zur Verringerung der
Ausgabemenge pro Pumphub.
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß der Hohlraum des
Ansatzes 24/8 durch eine Kappe 85, die auf axialen Rippen 86
aufsitzt, geschlossen ist.
Am Gehäuseteil 2/8 ist konzentrisch eine im Durchmesser größere,
mit einem Innengewinde versehene Schraubkappe 89 angeformt, mit
welcher die gesamte Dosierpumpe beispielsweise auf den mit einem
entsprechenden Außengewinde versehenen Hals eines flaschen- oder
dosenförmigen Behälters aufgeschraubt werden kann. Damit durch die
Saughübe des Faltenbalgs 4/8 im Innern des Behälters kein
Unterdruck entsteht, ist die Zwischenwand 10/8 mit
Belüftungsöffnungen 87 versehen, durch welche Luft aus dem
Innenraum des Gehäuseteils 2/8 in den Behälter einströmen kann.
Dieser Innenraum des Gehäuseteils 2/8 steht durch den zwischen dem
Führungsabschnitt 6/8 des Gehäuseteils 1/8 und dem
Führungszylinder 7/8 des Gehäuseteils 2/8 bestehenden Ringspalt
(radiales Spiel) mit der Außenatmosphäre in ständiger Verbindung.
Damit jedoch während der Druck- bzw. Ausgabehübe, während wel
cher der Gehäuseteil 1/8 in Richtung des Pfeiles 32 in den
Führungszylinder 7/8 geschoben wird keine Flüssigkeit durch die
Belüftungsöffnungen 87 in den Innenraum des Gehäuseteils 2/8
eindringen kann, ist unmittelbar über dem Stützring 11/8 an der
Außenseite des Dehnwandabschnittes 84 des Faltenbalgs 4/8 eine
umlaufende, schirmartig ausgebildete Dichtungslippe 88 einstückig
angef 14937 00070 552 001000280000000200012000285911482600040 0002003828811 00004 14818ormt, die an einer in ihrem unteren Bereich etwas verengten
Innenfläche des Gehäuseteils 2/8 so anliegt, daß sie ein
Einwegventil bildet, das Luft nach unten durchströmen läßt, eine
Luftströmung nach oben aber verhindert.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 29 und 30 ist der zum Teil
zylindrische und zum Teil konische Ansatz 24/9 in Höhe der ersten
Falte des faltbaren Abschnitts des Faltenbalgs 4/9 durch eine
geschlossene Stirnwand 90 abgeschlossen und nicht mit einem
einstückig angeformten Verdrängungskörper versehen, wie das bei
der Spraypumpe der Fig. 25 bis 28 der Fall ist. Statt dessen ist in
den ebenfalls mit einem Dehnwandabschnitt 84 versehenen Faltenbalg
4/9 ein zylindrischer, massiver, aus Kunststoff bestehender
Verdrängungskörper 91 von zylindrischer Form axial beweglich
angeordnet, der den Hohlraum des zylindrischen Dehnwandabschnitts
84 mit einem radialen Spiel von etwa 0,2 bis 0,4 mm nahezu
vollständig ausfüllt und funktionell im wesentlichen die gleiche
Aufgabe hat wie der Verdrängungskörper 83 bei der Spraypumpe der
Fig. 25. Beide Verdrängungskörper 83 und 91 sind so ausgebildet,
daß sie den Hohlraum des gesamten Faltenbalgs 4/8 bzw. 4/9, der
ja wesentlich länger ist als der maximale Arbeitshub bzw.
Ansaughub, bei vollständig gedrücktem Gehäuseteil 1/8 bzw. 1/9
annähernd vollständig auszufüllen, damit möglichst wenig Luft bzw.
Flüssigkeit im Innern des Faltenbalgs 4/8 bwz. 4/9 zurückbleiben
kann.
Während der Verdrängungskörper 83 als Hohlkörper ausgebildet und
mit einer schließenden Stirnwand 83/1 versehen ist, weist der
massive Verdrängungskörper 91 auf seiner unteren Stirnseite einen
zentralen, kegelförmigen Ventilzapfen 92 auf, der in eine zentrale
Auslaßöffnung 16/8 der Zwischenwand 10/8 und zugleich in eine im
Durchmesser gleich große zentrale Durchlaßöffnung 18/9 der
Stirnwand 17/10 des Faltenbalgs 4/9 ragt und diese verschließt,
während der Arbeitshub des oberen Gehäuseteils 1/9 des Pfeiles 32
erfolgt, diese aber während des darauffolgenden in Gegenrichtung
verlaufenden Ansaughubes öffnet.
Damit der Verdrängungskörper 91 in axialer Richtung nicht frei
zwischen der Stirnwand 17/10 und der Stirnwand 90 innerhalb des
Faltenbalgs 4/9 beweglich ist, ist er an seinem oberen Endabschnitt
mit einer in die nach außen gerichtete unterste Falte des faltbaren
Abschnitts des Faltenbalgs hineinragenden Ringrippe 91/1 versehen.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Verdrängungskörper 91
mit seinem Ventilzapfen 92 seine Ventilfunktion stets ausführt, wobei
in der Regel davon auszugehen ist, daß die Spraypumpe während
der Benutzung in Vertikallage ihrer Gehäuseachse 25 gehalten wird,
und der Verdrängungskörper 91 durch sein Eigengewicht in
Schließlage gehalten wird.
Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das
Hauptmerkmal verwirklicht, daß die gesamte Dosier- bzw.
Spraypumpe aus einer minimalen Anzahl von unterschiedlichen,
separat hergestellten Einzelteilen, nämlich im wesentlichen aus zwei
Gehäuseteilen und einem Faltenbalg, besteht und daß die
Verbindungen zwischen dem Faltenbalg und den Gehäuseteilen von
einstückig angeformten Teilen des Faltenbalgs gebildet werden, die
zugleich Ventilfunktionen ausüben. Dadurch wird ein Minimum sowohl
an Einzelteilen und Material als auch an Montagekosten erreicht und
zwar ohne Verminderung der Funktionsqualität insbesondere der
Ventileigenschaften gegenüber den bekannten Dosierpumpen.
Durch einfaches Zusammenfügen der wenigen Einzelteile in der
beschriebenen Weise kommen dichte Verbindungen zwischen bestimmten
Bestandteilen der Gehäuseteile 1 bis 1/9 bzw. 2 bis 2/9 einerseits
und dem Faltenbalg 4 bis 4/9 andererseits zustande, und im
gleichen Zuge werden auch die beiden Pumpenventile gebildet.
In den Fig. 31 bis 42 sind Varianten der in Fig. 25 bis 28
dargestellten Spraypumpe dargestellt, welche die Besonderheit
aufweisen, daß sie mit einer Vorrichtung versehen sind, durch
welche das ansaugseitige Ventil am Ende jedes Ausgabepumphubs
zwangsläufig geöffnet wird, so daß sich der Überdruck im
Faltenbalg 4/8 am Ende jedes Ansaugpumphubs schlagartig abbaut.
Dieses schlagartige Reduzieren des Überdrucks am Ende eines jeden
Ausgabepumphubs ist erforderlich, wenn man ein Nachtropfen bzw.
Nachfließen von Flüssigkeit aus der Sprühdüse 73 mit Sicherheit
auch dann vermeiden will, wenn am Ende eines Ausgabepumphubs
nicht augenblicklich ein Saughub beginnt.
Durch die Elastizität des Faltenbalgs 4/8 bzw. seines
Dehnwandabschnittes 84 ist nämlich am Ende jedes Ausgabepumphubs
noch eine Restmenge des auszugebenden Mediums im Innern des
Faltenbalgs 4/8 vorhanden und zwar unter einem bereits reduzierten
Überdruck, der nicht mehr ausreicht, diese Restmenge sprühend aus
der Sprühdüse 73 herauszupressen. Das hat zur Folge, daß die
Restmenge bis zum völligen Überdruckabbau bzw. bis zum Schließen
des ausgabeseitigen Pumpventils nur noch unter vermindertem Druck
aus der Sprühdüse 73 austritt und zwar in Form eines annähernd
drucklosen Strahls oder in Form von Tropfen, so lange der
Faltenbalg 4/8 in seiner zusammengepreßten Position gehalten wird
und das ausgabeseitige Pumpventil noch nicht wieder geschlossen
ist. Dieses Austreten von Medium aus Sprühdüse 73 kann nur dann
vermieden werden, wenn durch eine sofortige Rückwärtsbewegung des
den Pumphub ausführenden Gehäuseteils 1/8, die ja von der
Elastizität des Faltenbalgs 4/8 bewirkt wird, wieder ein Saughub
beginnt, der im Innern des Faltenbalgs 4/8 einen Unterdruck
erzeugt.
Dieses ungewollte Nachfließen von Medium aus der Sprühdüse 73 wird
bei den Ausführungsformen der Fig. 31 bis einschließlich Fig. 42
durch das Vorhandensein eines Ventilöffners bewirkt, der
unterschiedlich ausgebildet sein kann, der aber in jedem Fall dazu
führt, daß am Ende jedes Ausgabepumphubs das Ansaugventil
geöffnet wird, so daß eine direkte Verbindung zwischen dem Innern
des Faltenbalgs 4/8 und dem Behälter entsteht, also ein
Druckausgleich stattfindet, durch welchen der verringerte Überdruck
im Innern des Faltenbalgs 4/8 schlagartig beseitigt wird.
Um diesen Ventilöffner möglichst einfach zu gestalten bzw. das
Öffnen des Ansaugventils auf möglichst einfache, sichere Weise und
ohne zusätzliche Bauteile bewirken zu können, ist in Fig. 31 die
ansaugseitige Stirnwand 100 des Faltenbalgs 4/8 mit einem
zylindrischen, in das Innere des Faltenbalgs 4/8 bzw. des
Dehnwandabschnittes 84 hineinragenden koaxialen Schlauchansatz 101
versehen, der stirnseitig einen sinusartig - wellenförmigen Verlauf
gemäß der Abwicklung der Fig. 34 mit drei Wellenbergen 102 und
drei Wellentälern 103 besitzt, und der entlang seiner wellenförmigen
Stirnseite 104 mit einer nach innen vorspringenden, wulstartigen, in
sich geschlossenen Dichtungsrippe 105 versehen ist. Diese
Dichtungsrippe 105 liegt radial-elastisch und dichtend an der
zylindrischen Ringwand 106 an, die koaxial zur Gehäuseachse 25 an
der Gehäusestirnwand 10/8 angeformt ist und etwas weiter in das
Innere des Faltenbalgs 4/8 bzw. dessen Dehnungsabschnitt 84
hineinragt. Diese Ringwand 106 ist an ihrem oberen Ende durch eine
mit einem zentrierenden Außenkonus versehene Stirnwand 107
verschlossen und an ihrem unteren Ende mit z.B. vier schlitzartigen
Auslaßöffnungen 108 versehen, durch welche das auszugebende
Medium während des Ansaughubes in das Innere des Faltenbalgs 4/8
bzw. des Dehnwandabschnitts 84 angesaugt werden kann.
Durch den in axialer Richtung wellenförmigen Verlauf der Stirnseite
104 des Schlauchansatzes 101 wird nicht nur das Öffnen, d.h. das
radiale Abheben der Dichtungsrippe 105 von der Ringwand 106
erleichtert, sondern es ist auch die Möglichkeit gegeben, durch
einen axialen Druck auf die Wellenberge 102 dieser Dichtungsrippe
105 in Richtung des Pfeiles 32, d.h. also in Richtung des
Ausgabepumphubs ein abschnittweises, radiales Abheben dieser
Dichtungsrippe von der Ringwand 106 zu bewirken.
Zu diesem Zweck ist die dem Ansaugventil bzw. der Ringwand 106
zugekehrte Stirnwand 83/1 des Verdrängungskörpers 83 mit einer
eine zentrale Ausnehmung 109 umschließenden planebenen Ringfläche
110 versehen, welche in der in Fig. 32 dargestellten Weise am Ende
eines in Richtung des Pfeiles 32 erfolgenden Ausgabepumphubs auf
die Wellenberge 102 der Stirnseite 104 Schlauchansatzes 101 drückt
und dabei ein Abheben der zwischen den Wellenbergen liegenden
Abschnitte der Dichtungsrippe 105 von der Ringwand 106 bewirkt, so
daß in diesem Augenblick das Ansaugventil geöffnet und dadurch
der Innenraum des Faltenbalgs 4/8 bzw. des Dehnungsabschnittes 84
mit dem Behälter direkt verbunden ist und ein Druckausgleich
stattfinden kann noch bevor der anschließende Ansaughub beginnt.
Bei der Ausführungsform der Fig. 35 und Fig. 36 ist gegenüber der
Ausführungsform der Fig. 31 bis 34 lediglich die Stirnwand 83/1
geändert. Statt der Ringfläche 110 weist diese Stirnwand um die
Ausnehmung 109 herum eine konische Ringwand 111 auf, die sich wie
in Fig. 36 dargestellt ist, am Ende des Ausgabepumphubs im Bereich
der Wellenberge 102 zwischen die Ringwand 106 und die Ringrippe
105 schiebt und somit auch eine Öffnung des Ansaugventils bewirkt.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 36 bis Fig. 40, bei dem die
Stirnwand 83/1 des Verdrängungskörpers 83 gleich ausgebildet ist
wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 31, sind die Wellenberge 102
der Stirnseite 104 jeweils mit axial und radial schräg nach außen
stehenden Kippnocken 112 versehen, die ein radiales Abheben der
Dichtungsrippe 105 von der Ringwand 106 im Bereich der
Wellenberge 102 bewirken, wenn die Ringfläche 110 der Stirnwand
83/1 in Richtung des Pfeiles 32 auf sie einwirkt. Wie in Fig. 38
dargestellt ist, ist dies der Fall, wenn der Verdrängungskörper 83
am Ende des Ausgabepumphubs seine unterste Position erreicht und
mit der Bodenfläche seiner Ausnehmung 109 auf der Stirnwand 107
der Ringwand 106 aufsitzt.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 41 und 42 ist die Stirnwand 10/8
des Gehäuseteiles 2/8 statt mit der Ringwand 106, die nach oben
ragt, mit einem nach unten ragenden zentralen Rohransatz 113
versehen, in welchen ein zylindrischer Ventilstab 114 eintauchen
kann, der an der unteren Stirnseite der Stirnwand 83/1 des
Verdrängungskörpers 83 koaxial angeformt ist und an dessen
Mantelfläche die Dichtungsrippe 105 des Schlauchansatzes 101
dichtend anliegt. Der Schlauchansatz 101 hat auch hier die gleiche
Form wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
der Fig. 31 bis Fig. 40.
Als Ventilöffner sind am oberen Ende des Ventilstabes 114 Keilrippen
115 angeordnet, welche die Wellenberge 102 der Dichtungsrippe 105
des Schlauchansatzes 101 am Ende eines Ausgabepumphubs von der
zylindrischen Mantelfläche des Ventilstabes 114 abheben und so eine
Öffnung des Ansaugventils zum Zwecke des Druckausgleiches
bewirken.
Die vorstehend anhand der Fig. 31 bis Fig. 42 beschriebenen
Ausführungsbeispiele zeigen, daß das Öffnen des Ansaugventils am
Ende eines Ausgabepumphubs mit unterschiedlichen Mitteln bzw. auf
unterschiedliche Weise bewirkt werden kann. Eine vorteilhafte
Eigenschaft ist jedoch allen Ausführungsbeispielen gemeinsam,
nämlich die, daß keine zusätzlichen Einzelteile dafür benötigt
werden, sondern daß diese Aufgabe allein durch zweckmäßige
Formgebung der bereits vorhandenen, das Ansaugventil bildenden
und der einstückig an dem den Pumphub ausführenden Gehäuseteil
1/8 angeformten Teile bewerkstelligt werden kann.
In Verbindung mit Fig. 25 ist vorstehend auch der Zweck der
Dichtungslippe 88 und der Belüftungsöffnungen 87 beschrieben. Diese
Dichtungslippe 88 ist auch bei den Ausführungsbeispielen der Fig.
31 bis Fig. 42 vorhanden, weil diese Ausführungsformen
insbesondere zum Versprühen von flüssigen Medien vorgesehen sind.
Damit beim Öffnen des Ansaugventiles am Ende eines Ausgabe
pumphubs ein vollständiger Druckabfall auf den Wert des
atmosphärischen Umgebungsdruckes auch im Innern des Behälters
erfolgen kann, ist bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 31 bis
Fig. 42 der zylindrische Führungsabschnitt 6/8 des den Pumphub
ausführenden Gehäuseteils 1/8 mit einer solchen axialen Länge
versehen, daß die Dichtungslippe 88 am Ende des Ausgabepumphubs,
wie die Fig. 32, 36, 38 und 42 zeigen, nach unten ausgelenkt und
so von der Innenfläche des unteren Gehäuseabschnittes 2/8
abgehoben wird. Dadurch kann über die Belüftungsöffnungen 87 und
den zwischen dem Führungsabschnitt 6/8 einerseits und der Wandung
des Gehäuseteils 2/8 andererseits bestehende ringförmige Luftspalt
ein Druckausgleich zwischen dem Innern des Behälters und der
Außenatmosphäre stattfinden.