DE3928524C2 - Spender - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einer Pumpeinrichtung ausgestatteten Spender gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Spender ist aus der US-PS 4 685 594 bekannt. Bei diesem Spender wirkt ein ortsfester Hohlkolben mit einem beweglichen Hohlkolben zusammen, wobei sich ein Zwischenstück auf der Pumpenbasis abstützt und in dichtender Anlage zu dem beweglichen Hohlkolben steht. An dieser Vorrichtung wird als nachteilig angesehen, daß ein schieberartig wirkender Manschettenkolben verwendet wird, so daß die auszugebende Masse nicht zentral durch die Pumpeinrichtung geführt wird, sondern dezentral. Als Federelement ist bei diesem bekannten Spender eine Schraubenfeder vorgesehen.

Ein Spender ist ebenfalls durch die FR-PS 1 302 037 bekannt. Bei diesem Spender durchsetzt ein Teil der die Hohlkolben zentral durchströmenden Masse den vom umgebenden Balg gebildeten Ringraum. Dazu weisen beide zueinander verschiebliche Hohlkolben Durchtrittsöffnungen auf. Hierdurch gerät die Substanz flächenmäßig in eine maximale Berührung zum Balg. Je nach verwendetem Balgmaterial und der Art der Substanz kann es zu Beeinträchtigungen geschmacklicher bzw. überhaupt qualitativer Art kommen. An solchen Spendern ist oft zu beobachten, daß es wegen mangelnder Abdichtung zu einem Antrocknen der Substanz kommen kann.

Aus der DE-OS 37 34 812 ist ein Spender bekannt, bei dem ein beweglicher Hohlkolben von einem als Federelement dienenden Balg umgeben ist. Auch hier tritt das Problem der Balgberührung auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Spender bzgl. seiner Pumpeinrichtung in herstellungstechnisch einfacherer, gebrauchsvorteilhafter Weise so auszubilden, daß der Zwischenring funktionsübergreifend genutzt wird.

Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des gattungsgemäßen Spenders.

Zufolge solcher Ausgestaltung ist ein gattungsgemäßer Spender erhöhten Gebrauchswerts erzielt: Das ohnehin von Hause aus flexible Balgmaterial fungiert in Erweite­ rung seiner Grundfunktion nun auch als Kolbenring. Da­ durch sind die erläuterten Beeinträchtigungen weitestge­ hend eliminiert. Die Rückstellungskräfte sind überdies frei; es entfällt der bremsende Effekt durch die Sub­ stanz; dieser Nachteil war vor allem zu beobachten, wenn hochviskose Masse ausgebracht werden soll wie beispiels­ weise Zahnpasta, Senf, Farbpaste, Kleber etc. Durch die Maßnahme, daß der Balg mit Abstand vom oberen Ende des betätigungstastenseitigen Hohlkolbens einen auf dessen Mantelfläche gleitenden Kolbenring ausbildet, beschränkt sich die Berührung mit der Substanz praktisch auf das Freistandsmaß der der Pumpkammer zugewandten Flanke des Kolbenringes. Über die zudem erreichbare maximale Dich­ tigkeit und günstige Gleitführung hinaus, ergibt sich auch der Vorteil einer größeren Toleranzunabhängigkeit. Es braucht nicht mehr, wie bei gleich angeformten Dicht­ lippen, auf eine Massenartikel dieser Art überfordernde Präzision geachtet zu werden. Der Kolbenring hat auf­ grund des Materiales und auch seiner besonderen Quer­ schnittsstruktur schon ein Höchstmaß an Flexibilität, um die üblichen Abweichungen zu kompensieren. Optimiert ist diese Eigenschaft jedoch dadurch, daß der Kolbenring unmittelbar oberhalb der Randkante des pumpenbasisseiti­ gen Hohlkolbens liegt. Der entsprechend freie Überstand garantiert eine sensible Beweglichkeit im Rahmen der Anlage-Anpassung des Kolbenringes auf der korrespondie­ renden Gleitfläche. Dennoch bringt die unmittelbare Nähe zur Randkante eine aus dem entsprechend härteren Materi­ al gewonnene, betriebsgerechte Zuordnung. Dabei erweist es sich zudem als vorteilhaft, daß die durch entsprechen­ de Materialanhäufung zu gewinnende Wurzel des Kolbenrin­ ges sich auf der Randkante abstützt. Es liegt also stets eine definierte Lage für den Kolbenring vor. Weiter ist es günstig, daß der Kolbenring mit zwei axial hinterein­ anderliegenden Kolbenring-Dichtlippen ausgestattet ist. Hieraus resultiert eine hochgradige Dichtigkeit, so daß selbst kritische Substanzen unter Verwendung des erfin­ dungsgemäßen Spenders dosierbar werden. Zuordnungstech­ nisch erweist es sich überdies als vorteilhaft, daß die Wurzel des Kolbenringes von einem auf der Mantelfläche des pumpenbasisseitigen Hohlkolbens sitzenden Aufsteck­ bund des Balges ausgeht. Dieser, im Gegensatz zum quer nach innengerichtet ausladenden Dichtungsring axial ausgerichtete Bund läßt sich einfach im Wege der Auf­ steckbewegung dem pumpenbasisseitigen Hohlkolben zuord­ nen. Weiter besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß die beiden Dichtungslippen divergierend zuein­ ander stehen und einen trapezförmigen Freiraum zwischen sich belassen, wobei die davon abgehende Faltenbalgwand des Balges etwa auf den Divergierungsscheitel zu gerich­ tet verläuft. Hierdurch wird im Zuge der Zusammenfaltung des Balges die Kraft auf einen neutralen Punkt gerich­ tet; es kommt nicht zu einem Abheben der einen oder anderen Dichtungslippe. Dazu sitzt der Divergierungss­ cheitel noch oberhalb der Randkante, so daß aus der besagten Bewegung hervorgehende Kräfte auch nicht verfor­ mend in den Aufsteckbund fließen.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispie­ les näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den erfindungsgemäß ausgebildeten Spender in Grundstellung, und zwar im Vertikalschnitt,

Fig. 2 eine Herausvergrößerung im Bereich der beiden gegeneinandergerichteten Enden der Hohlkolben und

Fig. 3 eine weitere Herausvergrößerung unter beson­ derer Hervorhebung der Querschnittsform des dem Balg angeformten Kolbenringes.

Der dargestellte Spender besitzt ein lang-zylindrisch ausgebildetes Gehäuse 1. Dessen überwiegender Volumenan­ teil ist einer pastösen Masse 2 als auszugebende Sub­ stanz vorbehalten. Es kann sich beispielsweise um Senf handeln.

Zur Ausbringung der pastösen Masse 2 dient eine im Kopf 3 des Spenders angeordnete Pumpeinrichtung 4. Diese ist handbetätigbar.

Durch Betätigung der Pumpeinrichtung 4 wird ein schritt­ weise in Ausgaberichtung Pfeil x verlagerbarer Nachlauf­ kolben 5 bewegt. Dessen Randlippen 5′ und 5′′ führen sich dichtend an der zylindrischen Gehäuseinnenwandung 1′. Der Nachlaufkolben 5 weist Topfform auf. Der Boden ist jedoch gegenüber der in Richtung des Pfeiles x wei­ senden einen Randlippe 5′ etwas zurückgezogen. Der Boden trägt das Bezugszeichen 6. Er bildet eine zentral liegen­ de Durchbrechung mit gleich angeformtem Verschlußstopfen 7 aus. Dieser wird erst in die dichtschließende Grund­ stellung gedrückt, wenn die hinter der pastösen Masse 2 etwa eingeschlossene Luft durch die besagte Durchbre­ chung verdrängt ist. Aus fertigungstechnischen Gründen ist die Anformung des Verschlußstopfens 7 von grundsätz­ lichem Vorteil.

Das Gehäuse 1 ist entsprechend nach unten hin offen. Von dorther erfolgt das Befüllen des Gehäuses 1.

Die richtungsgebundene Verlagerung des Nachlaufkolbens 5 kann noch durch ein nicht näher dargestelltes Gesperre optimiert werden, beispielsweise in Form des sogenannten Klemmoduls, der im Rücken des Kolbens 5 zentral fixiert ist und mit sternartigen Federzungen über den Rand der unteren Randlippe 5′′ vorsteht und sich in der Gehäusein­ nenwand 1′ kletterstangenartig abstützt. Die Pumpeinrich­ tung 4 bildet einen zentralliegenden Pumpraum 8 aus, gebildet von zueinander axial verschieblich angeordne­ ten, ineinander schiebbaren Hohlkolben 9, 10.

Der mit 10 bezeichnete, praktisch als ortfester Zylinder fungierende Hohlkolben geht von einer kopfseitigen Decke 11 des Gehäuses aus. Er besteht aus einer zylindrischen, bis unterhalb des Niveaus der Decke reichenden Ringwand 12, welche unten in einem horizontalen Boden 13 über­ geht. Von diesem geht ein nach oben gerichteter Kragen 14 aus. Dessen Ringwand erstreckt sich konzentrisch und mit radialem Abstand zur umgebenden Ringwand 12 des Hohlkol­ bens 11.

Im Kragen 14 sitzt axial begrenzt verlagerbar ein Ein­ gangsventil V1. Es handelt sich um ein Tellerventil mit oberseitiger Anfassung und einem unterseitigen Kreuz­ schaft 15, der mit nach auswärts gerichteten Haken 16 die Fesselung des Ventilkörpers im Kragen 14 sichert. Der obere, innere Rand des Kragens 14 besitzt eine trich­ terförmige, nach oben öffnende Ventilsitzfläche 17. Zum federnd verhakenden Hintergriff der Haken 16 sind die Kreuzschenkel des Kreuzschaftes 15 zentral hinterschnit­ ten, so daß praktisch federnde, nach unten freistehende Finger vorliegen.

Der Kragen 14 endet mit axialem Abstand vor der ihn nach oben hin etwas überragende Randkante 18 des pumpenbasis­ seitigen Hohlkolbens 10, sprich Zylinder.

Die den Pumpraum 8 mit dem Vorratsraum für die pastöse Masse 2 des Gehäuses 1 verbindende, ventilkontrollierte, zentrale Durchströmöffnung des Kragens 14 trägt das Bezugszeichen 19.

Das dem beschriebenen Pumpenunterteil zugeordnete Pumpen­ oberteil 20 besitzt den Hohlkolben 9. Letzteres ist zylindrisch gestaltet und führt sich in einer die Decke 11 des Gehäuses 1 nach oben hin überragenden topfförmi­ gen Anformung 21. Letztere springt gegenüber der zylin­ drischen Wandung des Gehäuses 1 leicht zurück, so daß eine Ringschulter 22 verbleibt. Gegen diese tritt an­ schlagbegrenzt der untere Rand einer becherartigen Schutzkappe 23, die den Kopf 3 des Spenders überfängt (vgl. Fig. 1).

Das Pumpenoberteil 20 besteht aus einem zylindrischen, nach unten gerichteten Führungsabschnitt 24, der über die Innenfläche der topfförmigen Anformung 21 gleitet. Die entsprechende Vertikal- bzw. Axialbewegung für den Pumphub ist in beiden Richtungen anschlagbegrenzt. Die Anschlagbegrenzung in Betätigungsrichtung (entgegen Pfeil x) ergibt sich durch Nutzung der horizontal verlau­ fenden Decke 11, gegen die der untere Stirnrand des Führungsabschnittes 24 auftrifft. In Gegenrichtung er­ gibt sich die Anschlagbegrenzung durch einen innenliegen­ den Ringbund 25 am oberen freien Ende des Führungsab­ schnitts 24, welcher Ringbund 25 mit einer Ringschulter 26 des geführten Teiles, also des Pumpenoberteiles 20 zusammenwirkt.

Die diesbezügliche Grundstellung steht unter Federbela­ stung. Hierzu ist ein Balg B herangezogen, der die bei­ den Hohlkolben 9, 10 in axialer Richtung auseinander­ spreizt, in welcher Grundstellung der Pumpraum 8 sein größtes Dosiervolumen aufweist.

Das doppeltopfartig gestaltete Pumpenoberteil 20 setzt sich über eine horizontale Querwand 27 in einen nach oben gerichteten Stehkragen 28 fort. In diesen ist ein Mundstück 29 eingeklipst. Es handelt sich um einen dom­ förmig gestalteten Grundkörper mit linksseitig abfallen­ der Betätigungstaste 30 und rechtsseitig liegender Mund­ stücköffnung 31.

Auch dem Pumpenoberteil 20 ist ein zentral liegender Kragen 32 angeformt, welcher sich ringraumbeabstandet zur Innenfläche des Hohlkolbens 9 erstreckt und den Kreuzschaft 33 eines Ausgangsventils V2 führt. Der Kra­ gen 32 setzt unmittelbar unterhalb der Querwand 27 an und bildet im oberen Endbereich eine Ventilsitzfläche 34. Der axial etwas länger ausgebildete Ventilteller des Ausgangsventils V2 liegt mit seiner Unterkante in Grund­ stellung in dichtender Anlage auf der Ventilsitzfläche 34. Bezüglich des Ausgangsventils V2 handelt es sich um ein sogenanntes Weichventil (beschrieben im DE-Gm 88 00 880 der Anmelderin), welches sich mit einem oberen, quer­ schnittsgrößeren Kragen 35 an von der Decke des domförmi­ gen Mundstücks 29 ausgehenden Vertikalwänden 36 ab­ stützt. Der Kragen 35 weist in seinem mantelwandüberra­ genden Bodenabschnitt Durchbrechungen auf, so daß die pastöse Masse 2 dort ungehindert passieren kann. Der Kragen 35 ist mit einer gewissen Vorspannung oberseitig abgestützt, so daß die untere Randkante des Ventiltel­ lers des Ausgangsventiles V2 in federveranlaßt dichten­ der Anlage an der Ventilsitzfläche 34 anliegt. Die zen­ trale Durchströmöffnung des Ausgangsventils V2 trägt das Bezugszeichen 37. Sie verbindet den Pumpraum 8 mit der Mundstücköffnung 31.

Der die Rückholfeder bildende Balg B reicht vom betäti­ gungsseitigen Hohlkolben 9 bis hinunter zum pumpenbasis­ seitigen Hohlkolben 10. Er ist als Faltenbalg reali­ siert. Seine rotationssymmetrisch umlaufenden, zick-zack- förmigen Falten tragen das Bezugszeichen 38. Zur stabi­ len oberseitigen Abstützung an der Unterseite der Quer­ wand 27 bildet die dortige Endfalte 38′ des Balges B einen die Faltenwandungsebene nach außen hin überschrei­ tenden, gleich angeformten Ringkörper 39 aus. Die Zen­ trierung bewirken im Ausgangsbereich des angeformten Hohlkolbens 9 vorgesehene Streben, die, in Umfangsrich­ tung verlaufend, praktisch zu einem konischen Sockel führen (Fig. 1), an dem sich die Innenkehren der Falten 38 zentrieren können.

Bezüglich des unteren Endes des Balges B ist so vorgegan­ gen, daß der Balg B mit vertikalem Abstand A vom fußsei­ tigen bzw. oberen Ende des betätigungstastenseitigen Hohlkolbens 9 einen auf der Mantelfläche 9′ desselben gleitenden Kolbenring K ausbildet. Letzterer sitzt am tiefstmöglichen Ende des Hohlkolbens 9.

Der Kolbenring K liegt unmittelbar oberhalb der Randkan­ te 18 des pumpenbasisseitigen Hohlkolbens 10 auf. Er ist dort zentriert und überbrückt als Dichtungselement den radialen Abstand y zwischen der besagten Mantelfläche 9′ und der korrespondierenden Innenfläche 10′ des pumpenba­ sisseitigen Hohlkolbens 10. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Ringspalt zufolge geringfügiger axialer Überlappung beider pumpenbildenden Elemente.

Wie Fig. 3 besonders deutlich entnehmbar, ist der Kolben­ ring K von größerer Materialanhäufung als die Dicke der die Falten 38 bildenden Wandung des Balges B. Die Materi­ alanhäufung ist als Wurzel W bezeichnet.

Die Randkante 18 ist außenseitig gefast, so daß eine bei 45° liegende, rotationssymmetrische Abschrägung 40 vorliegt. Diese erstreckt sich etwa über die halbe Dicke der den Hohlkolben 10 bildenden Ringwand 12, und erleich­ tert die Steckzuordnung des Balges B.

Die Wurzel W des Kolbenringes K setzt sich nach unten hin in einen auf der zylindrischen Mantelfläche 10′′ des Hohlkolbens 10 respektive seiner Ringwand 12 sitzenden Aufsteckbund 41 fort. Letztere ist an der Innenkante gefast und verleiht dem unteren Ende des Balges eine definierte Lage. In Nähe der Wurzel W nimmt die Innenkon­ tur des erwähnten Aufsteckbundes 41 einen Verlauf, der den der Abschrängung 40 berücksichtigt. Aber auch außen ergibt sich ein entsprechend schräg abfallender Wandungs­ abschnitt, bezeichnet mit 41′. Die Neigung liegt auch hier bei ca. 45°.

Unterhalb des besagten Abschnitts 41′ setzt mantelwand­ seitig des Aufsteckbundes 41 ein horizontal umlaufender Ringbund 42 an. Letzterer trägt zusätzlich zur Stabili­ sierung der Steckzuordnungpartie des Balges bei; er hat eine reifartig versteifende Wirkung.

Der elastische bzw. flexible Kolbenring K bildet zwei axial hintereinander liegende Kolbenring-Dichtlippen 43, 44 aus. Letztere verjüngen sich zum freien Ende hin erkennbar und gehen dort in eine Querrundung über. Nur die Dichtlippe 44 steht mit dem Pumpraum 8, d. h. der diesen passierenden pastösen Masse 2 in direkter Berüh­ rung. Die andere Dichtungslippe 43 bleibt zufolge der guten Abstreifwirkung der unteren Dichtungslippe 44 weitestgehend ohne Kontakt mit der Masse 2. Beide Dich­ tungslippen spitzen zu ihrem freien Ende hin aus.

Wie Fig. 3 des weiteren entnehmbar, stehen die beiden Dichtungslippen 43, 44 divergierend zueinander. Das schafft, auf die Wurzel W bezogen, einen raumparallel zur zylindrischen Mantelfläche 9′ des Hohlkolbens 9 verlaufenden Grund 45 mit trapezförmigem Freiraum 46. Der Divergierungswinkel liegt bei ca. 90°. Die von der Wurzel W unmittelbar abgehende Falte 38′′ des Balges B ist auf den Divergierungsscheitel z gerichtet. Letzterer verläuft im wesentlichen in der Schwerpunktlinie des Kolbenringes K. Der Divergierungsscheitel z liegt ober­ halb der Randkante 18.

Die entsprechende Struktur führt beim Falten dazu, daß die untere, das Abstreifen besorgende Dichtungslippe 44 praktisch um einen Drehpunkt schwenkt, der gebildet ist von dem Divergierungsscheitel z und sie fester gegen die Mantelfläche 9′ drückt, ohne daß jedoch die andere Dich­ tungslippe 43 sich abhebt. Die Zuordnung des Kolbenrin­ ges K kann in leichter Vorspannung erfolgen, wie die des Balges überhaupt.

Die Funktion ist, kurz zusammengefaßt, wie folgt:

Durch Ausübung einer Betätigungskraft in Richtung des Pfeiles P verkleinert sich der Pumpraum 8 durch Ineinan­ derschieben der beiden Hohlkolben 9, 10. Die im Pumpraum 8 befindliche pastöse Masse hebt das Ausgangsventil V2 aus seiner Schließstellung, so daß die pastöse Masse über das Mundstück 31 austreten kann. Die entsprechende Betätigung geschieht gegen die Kraft des eine Rückholfe­ der bildenden Balges B. Die Betätigung geschieht im übrigen auch produktgeschützt zufolge Zwischenschaltung des oben eingehend beschriebenen Kolbenringes K. Der bei Betätigung vorherrschende Innendruck schließt das Ein­ gangsventil V1, so daß die pastöse Masse nicht auswei­ chen kann.

Wird nun nach Austritt der strangförmig gestalteten pastösen Masse die Betätigungstaste 30 losgelassen, stellt sich das Pumpenoberteil 20 wieder in die aus Fig. 1 ersichtliche Grundstellung zurück, dies vermöge der Kraft des Balges B. Das erzeugt ein Vakuum in dem sich nun vergrößerenden Pumpraum 8. Das hat zur Folge, daß sich das Ausgangsventil V2 schließt und das Eingangsven­ til V1 öffnet. Aus dem Vorrat des Gehäuses 1 wird demzu­ folge pastöse Masse 2 unter Abzweigung einer dosierten Menge nachgesogen. Der Nachlaufkolben 5 zieht sich über die Füllstandssäule der pastösen Masse nach, um sich in der neuen Position ausweichfrei festzulegen.

Claims (3)

1. Mit einer Pumpeinrichtung (4) ausgestatteter Spender, bei welchem zwei koaxial zueinander verschiebliche Hohlkolben (9, 10) vorgesehen sind, von denen der eine (10) an der Pumpenbasis und der andere (9) an der zu einem Mundstück (29) auslaufenden Betätigungstaste (30) sitzt, welcher andere Hohlkolben (9) von einem die axiale Rückstellung veranlassenden Federkörper umgeben ist, der bis zum oberen Bereich dieses betätigungstastenseitigen Hohlkolbens (9) reicht, und über ein ringkappenförmiges Zwischenstück sich pumpenbasisseitig abstützt, welches Zwischenstück in dichtender Anlage zum Hohlkolben (9) steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper als mit dem Zwischenstück materialeinheitlich geformter Balg (B) gestaltet ist, dessen Fußringfalte (38′′) ebenso wie die Dichtlippe (43/44) unmittelbar oberhalb der Randkante (18) des einen Hohlkolbens (10) an einem diesen umgreifenden Aufsteckbund (41) des Zwischenstückes ansetzt, derart, daß die Fußringfalte (38′′) schräg einwärts gerichtet auf die Wurzel (W) der Dichtlippe (43/44) zuläuft.

2. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Dichtungslippen (43, 44), unter Belassung eines trapezförmigen Freiraumes (46) zwischen sich, divergierend zueinanderstehen, derart, daß die davon abgehende Fußringfalte (38′′) der Faltenbalgwand etwa auf den Divergierungsscheitel (z) zugerichtet verläuft.

3. Spender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Divergierungsscheitel (z) noch oberhalb der Randkante (18) sitzt.