DE4035922A1 - Spender - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spender, insbesondere für pastöse Massen, mit einer Pumpkammer, mit einem Ein­ gangs- und einem Ausgangsventil und mit einem Vorrats­ raum, wobei der Pumpkammer oberseitig ein Differential­ kolbenelement zugeordnet ist, von welchem ausgehend ein Verschlußelement ausgebildet ist.

Ein Spender für eine pastöse Masse wie beispielsweise Zahnpasta, bei dem eine Ausgabeöffnung von innen mit einem Verschlußelement verschlossen ist, ist beispiels­ weise aus der DE-OS 29 16 206 bekannt. Hier ist aber ein gewöhnlicher, nicht als Differenzialkolben ausgebildeter Pumpkolben vorgesehen. Bei einer Druckerhöhung in der Pumpkammer wird das Verschlußelement, das entsprechende Angriffsflächen aufweist, durch den Überdruck nach innen verlagert, wobei die Austrittsöffnung freigegeben wird und pastöse Masse austritt. Das Verschlußelement ist hierzu innerhalb einer gesonderten Führung gegen eine Feder verschieblich gelagert. Ein vergleichbarer Spender ist auch aus der US-PS 44 38 871 bekannt. Auch bei die­ sem Spender ist jedoch der Pumpkolben nicht mit einer Differentialwirkung ausgestattet. Weiter ist in diesem Zusammenhang noch auf die DE-OS 30 38 917 hinzuweisen, die jedoch lediglich grundsätzlich das Prinzip eines durch Überdruck nach innen verlagerten Verschlußstopfens bei einem Spender für pastöse Masse zeigt.

Bei Flüssigkeitsspendern, nämlich bei einer Sprühpumpe, ist es darüber hinaus bekannt, einen Differentialkolben vorzusehen, der im Inneren des Pumpkopfes angeordnet ist und den Zugang zur Austrittsöffnung mittels eines ange­ formten Verschlußelementes verschließt, vgl. beispiels­ weise DE-OS 24 54 097. Die Austrittsöffnung ist aber durch einen Düsenkopf gegeben, d. h. nach dem Verschluß­ bereich folgt noch ein Strömungsweg in dem Pumpkopf, bis die Flüssigkeit durch eine Austrittsdüse austritt.

Die zum Stand der Technik vorstehend aufgeführten Spen­ der sind teilweise vergleichsweise kompliziert aufge­ baut, erfüllen aber auch andererseits nicht die an Spen­ der hinsichtlich des Verschlusses gestellten Anforderun­ gen.

Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik stellt sich der Erfindung daher die Aufgabe, einen Spen­ der insbesondere für pastöse Massen anzugeben, der bei möglichst einfachem Aufbau den Anforderungen an einen möglichst sicheren Verschluß, der selbsttätig in Wirkung tritt, gerecht wird.

Diese Aufgabe ist bei der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.

Hierbei ist darauf abgestellt, daß das Verschlußelement von innen ein Ausgaberöhrchen verschließt, wobei eine äußere Abschlußfläche des Verschlußelementes etwa ebenen­ gleich mit einem Randbereich des Ausgaberöhrchens ab­ schließt. Erfindungsgemäß ist das mit dem Differential­ kolbenelement verbundene Verschlußelement unmittelbar auch das selbstschließende (Außen-)Verschlußelement der Ausgabeöffnung des Spenders. Es ist also ein sogenannter "Self-closing" realisiert. Dadurch, daß das Verschlußele­ ment unmittelbar an das Differentialkolbenelement ange­ schlossen ist bzw. mit diesem verbunden ist, und auch bis in die Austrittsöffnung hineinragt, ist eine sehr einfache Konstruktion gegeben. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Differenzialkolbenfläche bzw. der diese Fläche ausbildende Kolben über Doppellippen, die in einer Längsachsenrichtung des Spenders distan­ ziert sind, innenseitig eines Pumpenkopfes, der auch die Ausgabeöffnung bzw. das Ausgaberöhrchen ausbildet, gleit­ bar angeordnet ist. Somit ist der Differentialkolben gut gleitbar an dem Pumpkopf angeordnet. Weiter ist auch bevorzugt das Verschlußelement derart ausgebildet und mit einer solchen (engen) Toleranz in die Ausgabeöffnung des Pumpkopfes eingepaßt, daß das Verschlußelement eine Ventilfunktion übernimmt. So bildet dieses Ventil zu­ gleich auch das Ausgangsventil der Pumpkammer. Während das Verschlußelement im wesentlichen zylindrisch ausge­ bildet ist, ist hierzu das Ausgaberöhrchen bzw. der Ausgabenbereich des Pumpkopfes lippenartig verjüngt ausgebildet. Eine Dichtlippe liegt umfangsmäßig an dem Verschlußelement dichtend an im Verschlußzustand. Alter­ nativ oder aber auch zusätzlich hierzu kann vorgesehen sein, daß das Ausgangsventil der Pumpkammer in dem Diffe­ rentialkolbenelement angeordnet ist, daß also zusätzlich zu dem Verschlußelement ein - gesondertes - Ausgangsven­ til der Pumpkammer vorgesehen ist. Dieses Ausgangsventil der Pumpkammer ist jedoch räumlich unterhalb des Ver­ schlußelementes angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist der Volumenbereich zwischen einer Oberfläche des Differentialkolbens und der durch den Pumpkopf gebilde­ ten Abschlußfläche nicht mehr unmittelbar in die Pumpkam­ mer einbezogen. Das ausgangsseitige Ventil der Pumpkam­ mer kann hierzu insbesondere in Form eines Weichventils ausgebildet sein, wie es beispielsweise in der Gebrauchs­ musteranmeldung G 88 00 880.0 beschrieben ist. Der Offen­ barungsgehalt dieser Anmeldung wird hiermit vollinhalt­ lich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmel­ dung mit einbezogen. Bezüglich der Pumpkammer selbst sind verschiedene Ausgestaltungen möglich. Zunächst und bevorzugt ist vorgesehen, daß die Pumpkammer im wesentli­ chen durch einen Pumpenbalg gebildet wird, der obersei­ tig an einem Durchtrittsröhrchen des Differentialkolbens anliegt. Insbesondere ist hierbei der Pumpenbalg derart ausgebildet, wie er in der europäischen Offenlegungs­ schrift 01 94 417 beschrieben ist. Auch der Offenbarungs­ gehalt dieser europäischen Patentanmeldung wird insoweit in den Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung vollin­ haltlich mit einbezogen. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, daß der Differentialkolben einen weite­ ren Kolben innenseitig ausbildet, der in einem zylinder­ artigen, an dem unteren Spender angeformten Pumpenraum geführt ist. In dem massefreien Bereich zwischen dem äußeren zylindrischen Körper des Pumpkopfes und der inneren Pumpkammer kann sodann ein Federelement angeord­ net sein. Hierbei wieder bevorzugt ein Federelement in Form eines Pumpenbalges. Insgesamt ist somit eine tele­ skopartige Ineinanderschachtelung des Spendergehäuses mit der Pumpkammer, in dem Spendergehäuse geführten beweglichen Pumpkopf und in dem Pumpkopf wiederum geführ­ ten Differentialkolben gegeben. Diese Ineinanderschach­ telung erweist sich auch fertigungstechnisch als vorteil­ haft. Es ist eine einfache Schachtelmontage möglich.

Nachstehend ist die Erfindung weiterhin im einzelnen anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich Ausführungsbeispiele darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Spenders, im Querschnitt;

Fig. 2 den Spender gemäß Fig. 1 in betätigter Stel­ lung;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Spenders, mit einem gesonderten Austrittsventil der Pumpkam­ mer;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Spenders, mit einem außerhalb der Pumpkammer liegenden Rück­ stellbalg; und

Fig. 5 eine Ausführungsform gemäß Fig. 4, mit einer Rückstellfeder.

Dargestellt und beschrieben ist ein Spender 1 mit einem Pumpenkof 2 und einer Pumpkammer 3. Die Pumpkammer 3 besitzt ein Eingangsventil 4 und ein Ausgangsventil 5, welches bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1, 2, 4 und 5 durch ein Verschlußelement 6 gebildet ist, das an einen Differentialkolben 7 angeformt ist.

Der Pumpkopf 2 besitzt eine Betätigungsfläche 8 und ein sich über die Betätigungsfläche 8 erhebendes Ausgaberöhr­ chen 9. Das Ausgaberöhrchen 9 ist von innen durch das Verschlußelement 6 verschlossen, wobei eine Abschlußflä­ che 10 des Verschlußelementes 6 etwa ebenengleich mit einem Randbereich 11 des Ausgaberöhrchens 9 abschließt.

Anstatt des deutlich sich erhebenden Ausgaberöhrchens 9 kann auch eine etwa in der Ebene der Betätigungsfläche 8 ausgebildete Ausgabeöffnung vorgesehen sein.

Der Differentialkolben 7 besitzt innenseitig eine umlau­ fende Bank 12, welche das Verschlußelement 6 an einem bestimmten Ort ausformt. Insgesamt ist die projizierte Fläche f des Differentialkolbens 7 größer als die Fläche f′ der Pumpkammer 3, so daß es bei einer Betätigung des Pumpkopfes 2 zu einem voreilenden Niederdrücken des Differentialkolbens 7 kommt. Hierbei gibt das Verschluß­ element 6 die - durch den Randbereich 11 definierte - Öffnung des Spenders frei.

Im niedergedrückten Zustand, wie er in Fig. 2 darge­ stellt ist, wenn der maximale Pumpenhub ausgeführt ist, läßt der Druck in der Pumpkammer 3 soweit nach, daß der Differentialkolben 7 durch die Rückstellkraft einer Feder bzw. des Pumpenbalges 13 wieder in seine Verschluß­ stellung nach oben bewegt wird. Darüber hinaus kann auch bereits ein Knöchern des Pumpenbalges 13 gegeben sein, wie es in Fig. 2 angedeutet ist.

Zentral bildet der Differentialkolben 7 ein Durchtritts­ röhrchen 14 aus, das in die Pumpkammer hineinführt. Koaxial zu dem Durchtrittsröhrchen 14 ist ein Kragen 15 ausgebildet, auf welchem ein Stützbereich 16 des Pumpen­ balges 13 aufsitzt. Der innere Kragen 17 des Pumpenbal­ ges 13 ist somit von Biegekräften entlastet, wie dies aber im einzelnen auch in der eingangs erwähnten europäi­ schen Patentanmeldung offenbart ist.

Der Pumpenkopf 2 ist seinerseits in einem von dem unte­ ren Spenderteil 18, welches den Vorratsraum 19 ausbil­ det, ausgehenden zylindrischen Halterungsteil 20 ge­ führt. Es liegt somit eine teleskopartige Ineinander­ schachtelung des Differentialkolbens 7, des Pumpkopfes 2 und des Spenders 18 vor.

Unterseitig ist die Pumpkammer 3 durch ein Eingangsven­ til 21 verschlossen. Der Vorratsraum 19 ist durch einen Nachlaufkolben 22 abgeschlossen, der durch den atmosphä­ rischen Druck jeweils bei einem Pumpenhub nach oben wandert.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist oberhalb der Pumpkammer 3 ein gesondertes Ausgangsventil 23 vorgese­ hen, welches zusätzlich zu dem Verschlußelement 6 oder anstelle desselben wirkt. Im letzteren Fall ist es nicht erforderlich, daß die Zusammenwirkung zwischen dem Ver­ schlußelement 6 und dem Pumpkopf 2 Ventilwirkung be­ sitzt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird bei einer Pumpbetätigung also zunächst das Austrittsventil 36 angehoben, woraufhin sich der Druck in dem nachgeschalte­ ten Pumpraum 3′ erhöht und sodann, in vergleichbarer Weise wie zu den Fig. 1 und 2 erläutert, der Differenti­ alkolben 7 nach unten, voreilend zu dem Pumpkopf 2 aus­ weicht und durch Mitnahme des Verschlußelementes 6 die Ausgabeöffnung des Pumpkopfes 2 freigibt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist an das Spender­ gehäuse 18 konzentrisch zu dem zylindrischen Teil 20 ein weiteres zylindrisches Pumpkammergehäuse 24 angeformt. In das Durchtrittsröhrchen 14 des Differentialkolbens 7 ist ein Kolbenteil 25 eingeklipst, das über eine Doppel­ lippenausbildung 26, 27 innenseitig des Pumpkammerteils 24 läuft und sich an der Innenwand abstützt. In dem Ringraum zwischen dem Pumpkammerteil 24 und dem Spender­ teil 20 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ein Federelement in Form eines rückstellfähigen Balges 28 angeordnet. Diese Rückstellfeder befindet sich somit im massefreien Raum.

Bei der im wesentlichen ansonsten gleichen Ausgestaltung gemäß Fig. 5 ist das Federelement 28 durch eine Spiralfe­ der gebildet.

Von Bedeutung ist auch, daß der Differentialkolben 7 topfartig und somit vorteilhaft formbar ausgestaltet ist. Das einteilig mit dem Differentialkolben 7 ausge­ staltete Verschlußelement 6 ist in Fortsetzung der gege­ bene Hohlform vorgesehen. Die große Distanzierung der Dichtlippen 7′ und 7′′ des Differentialkolbens 7 sorgt für eine sehr gute Führung des Differentialkolbens 7 an der Innenwand des Pumpkopfes 2. Die Distanzierung in Richtung einer Längsachse a des Spenders 1 ist etwa in einem Abstand vorgesehen, der einen Radius oder einer größeren Erstreckung des Pumpkopfes 2 entspricht. Auch ist ein großes Differenzialverhältnis geschaffen, da der Durchmesser der Fläche f′ nur etwa der Hälfte des Durch­ messers der Fläche f oder einem geringeren Wert ent­ spricht.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmal der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarunginhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritäts­ unterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen.

Claims (5)

1. Spender (1), insbesondere für pastöse Massen, mit einer Pumpkammer (3), mit einem Eingangsventil (21) und einem Austrittsventil (6, 23) und mit einem Vorratsraum (19), wobei der Pumpkammer (3) oberseitig ein Differenti­ alkolbenelement (7) zugeordnet ist, von welchem ausge­ hend ein Verschlußelement (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (6) von innen eine Austrittsöffnung eines Ausgaberöhrchens (9) ver­ schließt, wobei eine äußere Abschlußfläche (10) des Verschlußelementes (6) etwa ebenengleich mit einem Rand­ bereich (11) des Ausgaberöhrchens (9) abschließt.

2. Spender, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Differenzialkolbenfläche über Doppel­ lippen (7′, 7′′) abgestützt, die in einer Längsachsen­ richtung des Spenders (1) distanziert sind, innenseitig eines Pumpkopfes (2), der auch das Ausgaberöhrchen (9) ausbildet, gleitbar angeordnet ist.

3. Spender, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsventil (23) der Pumpkammer (2) in dem Diffe­ rentialkolbenelement (7) angeordnet ist.

4. Spender, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (6) in Zusammenwirkung mit dem Ausgaberöhrchen (9) das Ausgangsventil der Pumpkammer (3) bildet.

5. Spender, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgaberöhrchen (9) eine Abschlußlippe (11) ausbil­ det, die im Verschlußzustand etwa mit der Abschlußfläche (10) des Verschlußelementes (6) fluchtet.