DE3928521A1 - Dosierpumpe - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere auf
Flaschen oder dergleichen aufsetzbare Dosierpumpe mit
einer zwei Ventile aufweisenden Pumpkammer, einem in der
Pumpkammer geführten Kolbenabschnitt und einem Balg.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dosierpumpe dieser
Gattung baulich einfach, in geringstmöglicher Teilezahl
sowie funktionsoptimal auszubilden.
Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angege
bene Erfindung.
Die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen.
Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine vor allem baulich
vorteilhafte Dosierpumpe erzielt durch zumindest funktio
nale Einteiligkeit von Balg und Kolbenabschnitt. Dabei
lassen sich die Materialeigenschaften gezielt einsetzen.
Die die Einheit bringende Version mag klipstechnischer
Art, durch Klebung, Heizsiegelung oder sonstwie vorgenom
men sein. Eine optimale Lösung liegt dann vor, wenn
diese beiden Funktionsteile zu einem einstückigen Bau
teil vereinigt sind, das heißt, der Balg ist an den
Kolbenabschnitt angeformt. Das bringt nicht nur eine
Verringerung der Teilezahl (eine besondere Rückholfeder
entfällt) und der damit zusammenhängenden Lageraufwendun
gen, sondern beschleunigt auch die Montage, sei sie nun
von Hand oder automatisch. Ein Montageschritt wird einge
spart. Außerdem liegt ein narrensicherer Aufbau vor; die
nun vom einstückig angeformten Balg gebildete Rückholfe
der kann nicht mehr vergessen werden. Der Ausschuß ver
ringert sich deutlich. Dies stellt für eine Massenarti
kelproduktion einen nicht unerheblichen Fortschritt dar.
Weiter erweist es sich als vorteilhaft, daß Kolbenab
schnitt und Balg hintereinander angeordnet sind. So ist
einfach eine Balgzone zwischengeschaltet; ein als Füh
rung fungierender Kolbenschaft kann somit hier entfal
len. Weiter ist es günstig, daß der Balg den Kolbenquer
schnitt radial umgibt. Die entsprechend konzentrische
Anordnung schafft nicht nur eine gleichmäßige Zuordnung
des Gesamtbauteils Balg/Kolbenabschnitt, sondern auch im
Umfang verteilt gleiche Federungsbedingungen; jeder
Verkippungstendenz ist daher entgegengewirkt. Die Bauein
heit Balg/Kolbenabschnitt kann aber auch noch eine weite
re Funktion übernehmen, dies dergestalt, daß an den
Kolbenabschnitt ein Kragen angeformt ist, wobei das
Krageninnere mit der Pumpkammer strömungsverbunden ist,
und daß der Kragen stirnflächenseitig als Ventillippe an
einem in dem Pumpenkopf ausgebildeten Verschlußelement
anliegt, dies zur Ausbildung des Ausgangsventils der
Pumpkammer. Über diese Maßnahme wird somit die Ausbil
dung eines besonderen Verschlußelements eingespart. Die
entsprechende Ventillippenfunktion ist auch von der
Materialwahl her begünstigt, da für die Erzeugung der
Rückstellwirkung des Balges ein entsprechend flexibler
Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, zur Anwendung
kommt. Die entsprechende Nutzung der Elastizität bzw.
Flexibilität des Materiales begünstigt dabei zudem die
spezielle Kolbenausbildung, beispielsweise unter Anfor
mung eines üblichen Kolbenringes bzw. einer Kolbenlippe.
Wird dabei noch eine Weiterbildung dahingehend verfolgt,
daß der Kolbenabschnitt in dem beweglichen Pumpenkopf
und in einem einen Teil der Pumpkammer ausbildenden Topf
verschiebbar gelagert ist, wobei eine Bewegungsbegren
zung nach oben durch die an dem Verschlußelement anlie
gende Ventillippe gegeben ist, ergibt sich der erhebli
che Vorteil eines hohen Druckaufbaues innerhalb der
Pumpkammer, welcher mit Erreichen einer bestimmten Druck
schwelle plötzlich die Freigabe des Inhalts zur Ausbring
ung bzw. Zerstäubung freigibt. Das hat den Vorteil eines
exakten, harten Sprühstrahls, der plötzlich beginnt und
ebenso plötzlich wieder abreißt. Jedes in der Praxis als
unangenehm empfundene Nachlaufen aus der Sprühdüse ent
fällt. Darüber hinaus wird noch eine Weiterbildung dahin
gehend vorgeschlagen, daß an den Balg eine frei vorste
hende Lippe angeformt ist. Es wird diesbezüglich im
einzelnen auf die EP-OS 01 94 417 verwiesen. Der Offenba
rungsgehalt dieser Druckschrift wird diesbezüglich hier
mit voll inhaltlich in die vorliegende Anmeldung einbezo
gen. Die Lippe dient zum einen als Steckorientierungshil
fe und fungiert zum anderen als Schließorgan für eine
dosierpumpenseitige Luftausgleichsöffnung der Flasche.
Weiter bringt die Erfindung an einer insbesondere auf
Flaschen oder dergleichen aufsetzbaren Dosierpumpe mit
einer zwei Ventile aufweisenden Pumpkammer, von denen
das Eingangsventil im Bodenbereich eines Topfes sitzt,
dessen Innenwand ein bewegliches Pumpenoberteil führt,
welches einen dem Ausgangsventil nachgeordneten Mund
stückkanal besitzt, in Vorschlag, daß die Pumpkammer
einen Kolbenabschnitt aufweist, welcher durch den bei
Betätigung sich in der Pumpkammer aufbauenden Druck in
einer Komprimierungsrichtung der Pumpkammer verlagerbar
ist unter Mitnahme des Ausgangsventils in die Öffnungs
stellung. Der sich aufbauende Druck verlagert den Kolben
abschnitt bei Erreichen einer gewissen Druckschwelle in
Betätigungsrichtung voreilend, so daß es auch hier zu
einem schlagartigen Öffnen des Ausgabeweges kommt mit
den bereits erläuterten Vorteilen des exakten, harten,
sauber "abgehackten" Sprühstrahls. Die Dosierpumpe arbei
tet nach dem Prinzip des Differentialkolbens. Die das
Öffnen steuernde Kolbenfläche ist größer als der die
Komprimierung des Ausgabegutes bewirkende Kolbenquer
schnitt. Um einen ausreichenden Druckaufbau zu begünsti
gen, ist weiter so vorgegangen, daß das Ausgangsventil
durch den Kolbenabschnitt in seine Schließstellung vorge
spannt ist. Letzteres schafft überdies den gewünschten
Dichtungsgrad. Weiter erweist es sich als vorteilhaft,
daß das Ausgangsventil an den Kolbenabschnitt angeformt
ist, so daß auch hier eine Zusatzfunktion erzielt ist.
Weiter ist so vorgegangen, daß der Kolbenabschnitt einer
seits in dem beweglichen Pumpenoberteil und andererseits
in dem feststehenden Topf geführt ist. So sind beide
Enden trotz beweglicher Zuordnung verkippungsfrei gehal
ten. Auch das Ausgangsventil bleibt frei von solchen
Kräften. Ferner besteht ein vorteilhaftes Merkmal darin,
daß das Ausgangsventil als zentrisch in dem Kolbenab
schnitt bzw. dem Kolben angeformter Stopfen ausgebildet
ist. Ein solcher Stopfen erhält zweckmäßig eine konische
Gestalt. Überdies ist es günstig, daß ein Kolbenschaft
einen zentralen Strömungsweg ausbildet, der in den obe
ren, zwischen dem Pumpenoberteil und der Kolbenoberseite
ausgebildeten Druckraum mündet. Für eine gleichmäßige
Verteilung der Druckverhältnisse erweist es sich als
günstig, daß der Druckraum als Ringraum ausgebildet ist.
Dessen Speisung wird ohne Beeinträchtigung der Stabili
tät des Kolbens in vorteilhafte Weise dadurch bewirkt,
daß der zentrale Strömungsweg sich bezüglich einer Längs
achse des Kolbens in radial beabstandete Verbindungskanä
le fortsetzt bzw. verzweigt, die in den Druckraum mün
den. Weiter ist es von Vorteil, daß an dem Kolbenab
schnitt eine sich auf dem Topfboden abstützende, vom
Balg gebildet Rückholfeder angeformt ist, wobei in dem
Topfboden eine Luftausgleichsöffnung ausgebildet ist.
Weiter erweist es sich als günstig, daß die Luftaus
gleichsöffnung in einen Ringraum zwischen der als Balg
ausgebildeten Rückholfeder und dem Kolben mündet. End
lich wird noch vorgeschlagen, daß eine von unten an dem
Topfboden anliegende Ventilmanschette angeordnet ist.
Deren Lage ist insofern vorteilhaft nutzbar, als diese
Ventilmanschette zugleich den Dichtungsring zwischen
Flasche und Dosierpumpe bilden kann.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand
mehrerer zeichnerisch veranschaulichter Ausführungsbei
spiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsge
mäß ausgebildete Dosierpumpe gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel, und zwar in Grundstellung,
Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Vertikal
schnitt in der Betätigungsphase, kurz vor dem
komprimierungsdruckveranlaßten Öffnen des
Ausgangsventils,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Dosierpumpe
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, und
zwar in Grundstellung,
Fig. 4 einen der Fig. 2 entsprechenden Vertikal
schnitt, jedoch in einer Betätigungszwischen
stellung, kurz nach Öffnen des Ausgangsventils,
Fig. 5 diese Dosierpumpe in der Pump-Endstellung bei
wieder geschlossenem Ausgangsventil,
Fig. 6 den Schnitt gemäß Linie VI-VI in Fig. 3,
Fig. 7 den Schnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 3,
Fig. 8 die Einheit Kolben/Balg in Einzeldarstellung,
abgewandelt, und zwar im Vertikalschnitt,
Fig. 9 den Schnitt gemäß Linie IX-IX in Fig. 8,
Fig. 10 einen Vertikalschnitt durch die Dosierpumpe
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, und
zwar in Grundstellung und
Fig. 11 den Schnitt gemäß Linie XI-XI in Fig. 10.
Die Dosierpumpe 1 aller Ausführungsbeispiele ist auf den
Hals 2 einer Flasche 3 aufgeschraubt. Das Außengewinde
des Flaschenhalses 2 trägt das Bezugszeichen 4. Das
damit in Eingriff bringbare Innengewinde 5 befindet sich
an einem Aufschraubteil 6.
Das Aufschraubteil 6 ist kappenförmiger Gestalt. Von
seiner Decke 7 geht eine zentralgelegene Einziehung 8
aus. Die Einziehung 8 erstreckt sich bis in den Flaschen
hals 2 hinein und geht in einen horizontal ausgerichten
Boden 9 über.
Die Einziehung 8 bildet einen zylindrischen Topf 10.
Letzterer ragt mit einem oberen Randabschnitt 11 über
die Decke 7 hinaus nach oben, und zwar unter Beibehal
tung der Wandungsstärke und Zylindrizität der besagten
Einziehung 8.
Am anderen, unteren Ende des Topfes 10 setzt im Anschluß
an den Boden 9 ein Stutzen 12 geringeren Durchmessers
an. In letzteren läßt sich von unten her ein in Fig. 2
strichpunktiert dargestelltes Steigrohr 13 anschlagbe
grenzt einsetzen. Letzteres ragt bis kurz vor den Boden
der Flasche 3 und dient dem Anheben der nicht näher
dargestellten, auszubringenden Flüssigkeit in eine zen
tral gelegene Pumpkammer 14 einer Dosierpumpe D.
Die besagte Pumpkammer 14 ist anteilig gebildet vom Topf
10 und der Höhlung 15 eines sich im Topf 10 führenden
Kolbens 16. Insoweit ist der Topf 10 hier als Zylinder
zu bezeichnen.
Eingangs- und ausgangsseitig der zentralliegenden, verti
kal ausgerichteten Pumpkammer 14 erstreckt sich je ein
Ventil, bezeichnet als Eingangsventil V1 und Ausgangsven
til V2.
Die Ventilsitzfläche des Eingangsventils V1 ist die
Oberseite des Bodens 9 des Topfes 10. Diese Ventilsitz
fläche trägt das Bezugszeichen 17. Sie erstreckt sich
konzentrisch um eine zentrale Durchbrechung 18 des besag
ten Bodens 9. Diese Durchbrechung ist radial genutet.
Die mehrere Durchtrittsöffnungen bildenden Nuten tragen
das Bezugzeichen 19. Der Innenrand der Durchbrechung
reicht bis an einen zentralen, vertikalen Ventilschaft
20, dessen unteres Ende in einen Konus 21 übergeht.
Letzterer ist in der Basisebene querschnittsgrößer ausge
bildet als der Ventilschaft 20, so daß über den Konus 21
das Eingangsventil V1 gefesselt ist.
Während das Eingangsventil V1 in einem ortsfesten Ab
schnitt des Pumpenunterteils sitzt, befindet sich das
Ausgangsventil V2 in einem vertikal beweglichen Pumpen
kopf 22. Der Pumpenkopf führt sich anschlagbegrenzt in
einer nach oben offenen, topfförmigen Anformung 23 des
Aufschraubteils 6. Diese Anformung 23 tritt gegenüber
dem Durchmesser des Schraubteils 6 geringfügig zurück
und wurzelt im peripheren Bereich der Decke 7. Die axia
le Länge der toppförmigen Anformung 23 entspricht jedoch
in etwa der des Schraubteils 6.
Der überwiegende Längenabschnitt des Pumpenkopfes 22
überragt in Grundstellung den Stirnrand 24 der Anformung
23. Die topfförmige Anformung 23 ist zumindest innensei
tig zylindrisch gestaltet. Der sich an der entsprechen
den Innenwand führende Pumpenkopf 22 wird in Grundstel
lung abgestützt durch eine Innenschulter 25. Letztere
ist ringförmiger Gestalt und befindet sich in Nähe des
Stirnrandes 24 an der Innenseite der topfförmigen Anfor
mung 23. Gegen diese Innenschulter 25 tritt ein Ringbund
26 des Pumpenkopfes 22. Die Anlage in Grundstellung
beruht auf Federbelastung.
Die entsprechende Federkraft wird von einem der Dosier
pumpe zugeordneten Balg B aufgebracht. Letzterer besteht
aus entsprechend rückstellfähigem Kunststoffmaterial.
Der Balg B ist als Spritzteil realisiert und weist eine
Anzahl im Querschnitt zick-zack-förmig aneinanderschlie
ßender Ringfalten 27 auf. Beim Ausführungsbeispiel ist
der Balg B im Grunde zylindrischer Strukur und gleich an
einem Kolbenabschnitt 16′ des Kolbens 16 angeformt. Der
Balg B ist mit leichter Vorspannung eingesetzt.
Der Balg B erstreckt sich den Schaft 28 des Kolbens 16
umgebend konzentrisch zu diesem (ausgenommen Fig. 10).
Zwischen der Kolbeninnenseite und der Mantelwand des
Kolbenschaftes 28 verbleibt ein freier Ringraum 29.
Während der Kolben 16 durchgehend offen ist, ist der
Balg B nur nach unten hin offen. Sein oberes Ende wur
zelt in einer gegenüber der Balgfaltenwandungsdicke
erheblich dickeren Ringflanschzone 30. Letztere ragt in
eine Aufnahme 31 an der Unterseite eines rotationssymme
trischen Einsatzes 32 des Pumpenkopfes 22. Letzterer ist
als Kappe realisiert. Sein nach unten gerichteter Kappen
rand 22′ tritt gegen eine nach oben weisende Ringschul
ter 33 des Einsatzes 32. Die Ringschulter erstreckt sich
etwa auf Höhe der Innenschulter 25.
An die Ringflanschzone 30 schließt nach oben hin ein
querschnittsreduzierter Kopfabschnitt 34 an. Letzterer
steckt geführt in einer zylindrischen Höhlung 35 des
Einsatzes 32. In dieser Richtung in axialer Verlängerung
schließt sodann das bereits erwähnte Ausgangsventil V2
an. Dieses ist gemäß Ausführungsform Fig. 2 so ausgebil
det, daß an den Kolbenabschnitt 16′ dazu ein Kragen 36
ansetzt. Letzterer ist zylindrischer Gestalt und gegen
über dem Kopfabschnitt 34 im Durchmesser weiter redu
ziert. Das Krageninnere 37 steht strömungstechnisch mit
der Pumpkammer 14 in Verbindung, und zwar bildet das
Krageninnere eine Art Vorkammer, welche über eine zentra
le Durchbrechung 38 strömungstechnisch an die Höhlung 15
des Kolbenschaftes 28 anschließt. Die Vorkammer respekti
ve das Krageninnere 37 weist einen lichten Durchmesser
auf, der etwa dem der Höhlung 15 entspricht, ist jedoch
eher größer, wenn ein Differentialkolbenprinzip greifen
soll.
Der Kragen 36 hat eine den Balgfalten 27 vergleichbare
Wandungsdicke, während der rohrwandartig gestaltete
Kolbenschaft 28 etwa die drei- bis vierfache Dicke der
Balgfaltenwandung aufweist. Ringflanschzone 30 und Kopf
abschnitt 34 weisen dagegen eine vielfache Materialanhäu
fung auf (vgl. Fig. 2 und 3).
Weiter bezogen auf Fig. 2 setzt sich der als Stehkragen
realisierte Kragen 36 nach oben, das heißt zu seinem
freien Ende hin in eine Ventillippe 39 fort. Diese ist
innenseitig rotationssymmetrisch gefast, bildet also
eine Eingangszone in Form eines getrichterten Ab
schnitts. In letzteren ragt ein vom Pumpenkopf 22 ausge
hendes, genauer gesagt, vom Einsatz 32 gebildetes Ver
schlußelement 40. Bezüglich dieses Verschlußelements 40
kann von einem konischen Stopfen gesprochen werden; er
ist Bestandteil des Ausgangsventils V2.
Das sich nach unten hin verjüngende Verschlußelement 40
sitzt in einer Querwand 41 des Einsatzes 32. Im Randbe
reich des Verschlußelements 40 befinden sich in der
Querwand 41 mehrere winkelgleich versetzt angeordnete
Verbindungskanäle 42, die in das druckraumartige Kragen
innere 37 münden, welcher Weg bei vom Verschlußelement
40 abgestemmtem Kolben 16 frei wird. Ansonsten stützt
sich der Kolben 16 über den Kragen 36 dichtend unter
Federbelastung via Verschlußelement 40 am Einsatz 32
bzw. Pumpenkopf 22 ab. Die Öffnungsstellung des Ausgangs
ventils V2 ist in Fig. 2 in strichpunktierter Linienart
dargestellt.
Unterhalb und oberhalb der Querwand 41 weist der Einsatz
32 eine Ausdrehung auf, die mit dem äußeren Rand der
Verbindungskanäle 42 fluchtet. Mit dem inneren Rand der
besagten Verbindungskanäle 42 schließt die Mantelwand
des Kragens 36 in Grundstellung ebenengleich ab.
Der Rücken des Verschlußelements 40 geht nach oben hin
in eine Montageanfassung 43 über, die in einen Zentralka
nal 44 ragt, welcher über einen erheblich querschnittsre
duzierten Querkanal 45 an den ebenfalls quergerichteten
Mundstückkanal 46 anschließt. Letzterer verengt sich zu
einer Sprühdüse 47.
Die Sprühdüse 47 ist in Bezug auf den Betätigungshub der
Dosierpumpe 1 so hoch angeordnet, daß auch in der Ein
drückstellung des Pumpenkopfes 22 der Sprühstrahl 62
nicht abgedeckt wird.
Gemäß Ausführungsbeispiel Fig. 3 ist das Ausgangsventil
V2 in abgewandelter Form realisiert. Der übrige Aufbau
der Dosierpumpe 1 entspricht im wesentlichen dem der
Fig. 2. Die Bezugsziffern sind daher ohne textliche
Wiederholungen sinngemäß angewandt. Hier ist praktisch
in Art einer Umkehrung das Verschlußelement 40 nun als
Stopfen am Kolben 16 ausgebildet. Dieser Stopfen weist
ebenfalls konische Gestalt auf mit entgegen Betätigungs
richtung liegender Verjüngung. Das Verschlußelement 40
geht zentral vom Kopfabschnitt 34 aus. Die Ventilsitzflä
che 48, ebenfalls trichter- bzw. formentsprechender
Gestalt, liegt im Einsatz 32. Die trichterförmige Ventil
sitzfläche 48 geht in einen nun in der Längsmittelachse
x-x der Dosierpumpe 1 liegenden Verbindungskanal 42
über. Letzterer gewinnt Anschluß an den bereits beschrie
benen Zentralkanal 44 etc.
Die Ventilbetätigung des Ausgangsventils V2 geschieht
nach dem Prinzip des Differentialkolbens. Dabei ist so
vorgegangen, daß in den Strömungsweg zwischen dem Pumpen
oberteil 22 und der Kolbenoberseite 16′′ ein Druckraum
49 ausgebildet ist. Es handelt sich um einen Ringraum.
Die dem Ausgangsventil V2 zugeordnete Kolbenoberseite
16′′ weist einen größeren hydraulisch wirkenden Quer
schnitt auf als die dem Eingangsventil V1 zugewandte
Kolbenunterseite 16′′′ (der gesamte, wenn auch gestufte
Querschnitt zählt). Die beiden Druckräume 49 und 14
(Pumpkammer) kommunizieren miteinander. Diesbezüglich
ist so vorgegangen, daß der zentrale Strömungsweg sich
bezüglich der Längsmittelachse x-x in radial beabstan
dete Durchtrittskanäle 50 verzweigt, die in den Druck
raum 49 münden. Es handelt sich um insgesamt drei sol
cher, raumparallel zur Längsmittelachse x-x angeordneter
Durchtrittskanäle 50. Deren Querschnitt läuft oben antei
lig in der Wandung des Verschlußelements 40 aus, endet
aber vor dem Beginn der Ventilsitzfläche 48.
Die periphere Begrenzung des als Ringraum gestalteten
Druckraumes 49 bildet eine schräg nach außen gestellte
Ringlippe 51, die außenseitig auf genügender Tiefe noch
hinterschnitten ist. Die querschnittsmäßige Durchdrin
gung der zentralen, zylindrischen Höhlung 15 und der
anschließenden Durchtrittskanäle 50 ergibt sich deutlich
aus Fig. 6. Allerdings bietet die auf dem gleichen Zeich
nungsblatt veranschaulichte Einheit Kolben/Balg gemäß
Fig. 8 eine Weiterbildung dahingehend an, daß statt der
drei Durchtrittskanäle dort zwei, diametral einander
gegenüberliegend verlaufende Durchtrittskanäle 50 vorge
sehen sind, hier allerdings als nach innen offene Längs
nuten realisiert (siehe Fig. 9). Die Längsnuten erstrek
ken sich nahezu über die gesamte Kolbenlänge und treten
in gleicher Querschnittsgröße durch den Kopfabschnitt 34
hindurch, wo sie ebenfalls auf dem Boden des Druckraumes
auslaufen. In Weiterbildung ist dem diesbezüglichen
Kopfabschnitt 34 axial beabstandet zur Ringlippe 51 noch
eine Ringlippe 52 mantelwandseitig angeformt. Auch er
streckt sich im Wurzelbereich des Kopfabschnitts 34 eine
ringförmige Rinne 53 in der Ringflanschzone 30.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen lippt die Kolbenun
terseite 16′′′ aus. Die Lippen tragen das Bezugszeichen
54. Auch hier kann axial randversetzt noch eine Ringlip
pe 52 zusätzlich realisiert sein (vgl. z. B. Fig. 3).
Das ausgegebene Volumen im Flaschenvorratsraum wird
durch Luft ersetzt. Hierzu ist in der Decke 7 eine Luft
ausgleichsöffnung 55 berücksichtigt. Letztere verbindet
den Flaschenvorratsraum mit dem Topfraum der topfförmi
gen Anformung 23, die über den Ringspalt zwischen dieser
und dem Pumpenkopf 22 Anschluß an den atmosphärischen
Druck hat. Damit bei umgekippter Flasche kein Inhalt
über die Luftausgleichsöffnung 55 heraustreten bzw. in
den Bereich der Dosierpumpe 1 gelangen kann, bildet der
Balg B an seinem der Decke 7 zugewandten Ende im An
schluß an die letzte Ringfalte 27 eine frei vorstehende
Lippe 56 aus. Diese ist praktisch als drittes Ventil V3
zugeordnet. Es handelt sich bezüglich der besagten Lippe
56 um eine dachartig radial auswärtsgerichtete Ringwand,
welche als Ventilsitzfläche die zylindrische Innenwan
dung der Anformung 23 nutzt, an der sie radial federnd
unter leichter Vorspannung anliegt. Unterhalb der Lippe
56 liegt ein so großer Freiraum vor, daß im Zuge der Ab
wärtsfaltung derselben der Weg nach außen bzw. innen
freigegeben wird. Die Luft kann so in Richtung des Pfei
les y bei Vakuum in der Flasche in diese strömen. Dies
geschieht beim Rückhub des Pumpenkopfes 22. Die entspre
chend definierte Steckstellung des Balges ergibt sich
aufgrund einer Ringwand 57. Letztere geht von der Ober
seite der Decke 7 aus und erstreckt sich konzentrisch
zum in gleicher Richtung weisenden Randabschnitt 11 des
Topfes 10. Die Ringwand 57 ist jedoch kürzer ausgebildet
und greift in eine stufenförmige Aufnahmehöhlung 58 des
Balges ein.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist eine ähnliche
Vorkehrung getroffen, jedoch daß dort die Lippe nicht am
Balg B selbst realisiert ist, sondern an einem Zusatzbau
teil der ohnehin üblicherweise verwendeten Ringdichtung
59. Von dessen Ringkörper geht eine abwärts nach innen
gerichtete Lippe 56 aus, welche so dem Bauteil einen
manschettenförmigen winkeligen Querschnitt gibt. Demge
mäß kann von einer Winkelmanschette gesprochen werden.
Das innere Ende der Lippe 56 tritt gegen die eine Ventil
sitzfläche bildende Mantelfläche des Topfes 10. Der
Schrägungswinkel der Lippe liegt bei 45°, beim Ausfüh
rungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Schrägung etwas fla
cher gewählt.
Die Ringdichtung 59 stützt sich an der Unterseite der
Decke 7 ab und tritt mit ihrer Gegenfläche gegen die
Stirnfläche 2′ des Flaschenhalses 2. Ein der Lippe 56
vergleichbarer Auflagering 60 des Balges B stützt sich
beim Ausführungsbeispiel Fig. 3 in der Innenecke der
topfförmigen Anformung 23 ab, und zwar unter Belassung
eines den Luftanschluß nach außen bringenden Winkelka
nals 61 (über Eck gehende Radialkerbung).
Eine entsprechende Winkelmanschette ist auch im Ausfüh
rungsbeispiel gemäß Fig. 10 zugeordnet. In baulicher
Hinsicht ergeben sich dort bezüglich des Balges B noch
Änderungen dahingehend, als dort der Balg B nicht allein
die Federbeaufschlagung des Pumpenkopfes 22 in Richtung
der Grundstellung bewirkt, sondern zugleich auch funktio
naler Bestandteil der Pumpkammer 14 ist. Dort ist auf
eine durchgehende Kolben/Zylindereinrichtung, wie zu den
Fig. 2 und 3 beschrieben, verzichtet. Kolbenabschnitt
16′ und Balg sind axial hintereinander angeordnet.
Gleichwohl sind die anderen Elemente verwirklicht. Die
Bezugsziffern wurden entsprechend eingetragen, ohne daß
textliche Wiederholungen vorzunehmen wären.
Was die Ausbildung des Ausgangsventils V2 betrifft, so
ist hier auf die Stopfenausbildung gemäß Fig. 3 gesetzt,
dies auch im Hinblick auf die Ausbildung der quer
schnittsgrößeren Druckkammer 49 oberhalb der Pumpkammer
14 der Dosierpumpe 1. Zur Bildung des diesbezüglichen
Kolbens ist hier die Ringflanschzone 30 herangezogen.
Letztere bildet, vom zentralliegenden Kopfabschnitt 34
ausgehend, den Kolben 16 aus, welcher sich in der Höh
lung 35 des Einsatzes 32 führt. Auch die Querschnittsver
hältnisse sind so gewählt, daß die beschriebene hydrauli
sche Wirkung eintritt.
Die Funktion der Dosierpumpe 1 ist wie folgt: Durch
Ausübung einer Druckkraft in Richtung des Pfeiles P wird
das Volumen der Pumpkammer 14 verkleinert, sei es durch
die ineinandergreifende Kolben/Zylindereinheit oder
durch die durch einen Balg überbrückte Kolben/Zylinderein
heit gemäß Fig. 10. Der in der Pumpkammer 14 herrschende
Überdruck hält das zulaufseitige Eingangsventil V1 ge
schlossen. Die in der Pumpkammer 14 befindliche, vom
Restvorrat in der Flasche 3 abgeteilte Menge der Flüssig
keit oder dergleichen weicht bei Erreichen einer bestimm
ten Druckschwelle über das ausgangsseitige Auslaßventil
V2 aus. Der zunehmende Innendruck verlagert nämlich den
Kolben 16, so daß das Ausgangsventil V2 sich während der
Hubverlagerung des Pumpenkopfes 22 voreilend von seiner
Ventilsitzfläche abhebt (vgl. z. B. Fig. 3 und 10) bzw.
der Kragen 36 sich überlagernd kelchartig öffnet (Fig.
2). Das geschieht schlagartig, so daß die Flüssigkeit
wie bei einem Dammbruch frei wird. Das unter hohem Druck
stehende Medium gelangt dabei über den Verbindungskanal
42 in den Zentralkanal 44, um von dort via Querkanal in
den Mundstückkanal 46 zu gelangen, wo es durch die Sprüh
düse 47 als stabiler Strahl 62 austritt. Dies geschieht
sehr kraftvoll. Unter weiterer Verringerung des Volumens
der Pumpkammer 14 wird so nahezu die gesamte abgeteilte
Menge ausgebracht. Erst mit Verringerung des Innendrucks
tritt die Einheit Kolben/Balg durch die nun vorherrschen
de größere Federkraft wieder in ihre Grundstellung zu
rück, dies unter Verschließen des Ausgangsventils V2.
Das wiederum bringt einen schlagartigen Druckabfall in
der Pumpkammer 14 mit dem Effekt, daß der Sprühstrahl 62
gleichsam "abgehackt" wird. Etwa noch im Kanalsystem
befindliche Flüssigkeit wird sogar zurückgesogen. Dieser
Effekt setzt sich unter Loslassen des Pumpenkopfes 22
und des sich unter Federkraft des Balges B zurückstellen
den Pumpenkopfes noch etwa fort, bis das Ausgangsventil
V2 sich unter Federkraft und entstehendem Unterdruck in
der Pumpkammer 14 wieder schließt. Der entstehende Unter
druck öffnet das Eingangsventil V1. Über das Steigrohr
13 füllt sich die Pumpkammer 14 dem Dosiermaß entspre
chend wieder nach.
Das ausgegebene Volumen im Flaschenvorratsraum wird, wie
oben schon erläutert, durch Luft ersetzt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und
den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl ein
zeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirk
lichung der Erfindung von Bedeutung sein.
Claims (18)
1. Insbesondere auf Flaschen (3) oder dergleichen auf
setzbare Dosierpumpe (1) mit einer zwei Ventile aufwei
senden Pumpkammer (14), einem in der Pumpkammer geführ
ten Kolbenabschnitt (16′) und einem Balg (B), gekenn
zeichnet durch eine Einteiligkeit von Balg (B) und Kol
benabschnitt (16′).
2. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Balg (B) an den Kolbenabschnitt (16′) angeformt
ist.
3. Dosierpumpe, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolbenabschnitt (16′) und der
Balg (B) hintereinander angeordnet sind (Fig. 10).
4. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Balg (B) den Kolbenabschnitt (16′) radial umgibt.
5. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Kolbenabschnitt (16′) ein Kragen (36) ange
formt ist, wobei das Krageninnere (37) mit der Pumpkam
mer (14) strömungsverbunden ist, und daß der Kragen (36)
stirnflächenseitig als Ventillippe (39) an einem an dem
Pumpenkopf (22) ausgebildeten Verschlußelement (40)
anliegt, zur Bildung des Ausgangsventiles (V2) der Pump
kammer (14).
6. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolbenabschnitt (16′) in dem beweglichen Pumpen
kopf (22) und in einem einen Teil der Pumpkammer (14)
ausbildenden Topf (10) verschiebbar gelagert ist, wobei
eine Bewegungsbegrenzung nach oben durch die an dem
Verschlußelement (40) anliegende Ventillippe (36) gege
ben ist.
7. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Balg (B) eine frei abstehende Lippe (56)
angeformt ist.
8. Insbesondere auf Flaschen (3) oder dergleichen auf
setzbare Dosierpumpe (1) mit einer zwei Ventile aufwei
senden Pumpkammer (14), von denen ein Eingangsventil im
Bodenbereich eines Topfes (10) sitzt, dessen Innenwand
ein bewegliches Pumpenoberteil (22) führt, welches einen
einem Ausgangsventil (V2) nachgeordneten Mundstückkanal
(46) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkammer
(14) einen Kolbenabschnitt (16′) aufweist, welcher durch
den bei Betätigung sich in der Pumpkammer (14) aufbauen
den Druck in einer Komprimierungsrichtung der Pumpkammer
(14) verlagerbar ist, unter Mitnahme des Ausgangsventil
es (V2) in die Öffnungsstellung.
9. Dosierpumpe, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ausgangsventil (V2) durch den
Kolbenabschnitt (16′) in seiner Schließstellung vorge
spannt ist.
10. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolbenabschnitt (16′) einerseits in dem bewegli
chen Pumpenoberteil (22) und andererseits in dem festste
henden Topf (10) geführt ist.
11. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine dem Ausgangsventil (V2) zugeordnete Kolbenober
seite (16′′) einen größeren hydraulisch wirksamen Quer
schnitt aufweist als eine dem Eingangsventil zugeordnete
Kolbenunterseite (16′′′), wobei die auf der Kolbenober
seite (16′′) und der Kolbenunterseite (16′′′) gegebenen
Druckräume (49, 14) miteinander kommunizieren.
12. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangsventil (V2) als zentrisch in dem Kolben
abschnitt (16′) bzw. dem Kolben (16) angeformter Stopfen
ausgebildet ist.
13. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kolbenschaft (28) einen zentralen Durchströmweg
ausbildet, der in den oberen, zwischen dem Pumpenober
teil (22) und der Kolbenoberseite (16′′) ausgebildeten
Druckraum (49) mündet.
14. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckraum (49) als Ringraum ausgebildet ist.
15. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der zentrale Strömungsweg sich in bezüglich der
Längsmittelachse (x-x) des Kolbens (16) radial beabstan
dete Durchtrittskanäle (50) verzweigt, die in den Druck
raum (49) münden.
16. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Kolbenabschnitt (16′) eine sich auf der Decke
(7) abstützende, vom Balg gebildete Rückholfeder ange
formt ist, wobei in der Decke (7) eine Luftausgleichsöff
nung (55) ausgebildet ist.
17. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftausgleichsöffnung (55) in einen Ringraum (29)
zwischen der vom Balg (B) ausgebildeten Rückholfeder und
dem Kolben (16) mündet.
18. Dosierpumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine von unten an der Decke (7) anliegende Ventilman
schette (56/59) angeordnet ist.
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