DE4210225A1 - Spender für Flüssigkeiten und Pasten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spender für Flüssigkeiten und Pasten, wie er im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungs­ gemäßen Spender für Flüssigkeiten und Pasten vorzuschla­ gen, der mit einfachen Mitteln in der Lage ist, sowohl Flüssigkeiten als auch Pasten aus einem Vorratsraum ab­ zusaugen, dessen Innenraum sich gemäß der entnommenen Teilmenge verkleinert.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen Spender vorzu­ schlagen, der in der Lage ist, die im Vorratsraum befind­ lichen gasförmigen Anteile abzupumpen.

Eine weitere Aufgabe ist, den Spender mit einem herme­ tisch dichtenden Mundstückventil zu versehen, das nur in der Förderphase den Auslaß selbsttätig öffnet. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein mit einfachen Mitteln her­ stellbarer Spender durch Fingerdruck handlich betätig­ bar ist und daß Maßnahmen zur Erzielung eines hohen An­ saugeffektes, die Kombination beispielsweise mit han­ delsüblichen Tuben als Vorratsbehälter ermöglichen, wobei der Stoff durch einen selbsttätig steuerbaren Verschluß vor Eintrocknung, Mikrobenbefall und Lager­ verlusten ohne zusätzliche Verschlußkappe schützbar ist und daß durch die Wiederverwendung des vom Vorrats­ behälter trennbaren Spenders die Umweltbelastung ver­ ringert wird.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Förderkolben in einem Zy­ linder bewegbar ist, der frei ist von Einbauten, wie z. B. einer Druckfeder und der frei ist von nicht nutz­ baren Räumen, welche beispielsweise bei der Gestaltung von Saug- und Druckventilzonen entstehen.

Dadurch ist eine Funktion des Förderkolbens ohne oder nur mit minimalem Totraum möglich. Bei erfolgendem Saug­ hub ist somit maximaler Unterdruck erreichbar, wodurch cremeartige oder auch zähflüssige Stoffe ansaugbar und somit pumpfähig werden.

Eine weitere Unterstützung des Ansaugverhaltens wird darin gesehen, daß mit dem Bewegungsbeginn des Saug­ hubes, das Saugventil nicht nur durch Unterdruck, son­ dern auch über eine lösbare Verbindung mit dem Förder­ kolben mechanisch und unverzögert geöffnet wird. Da­ durch werden Adhäsions- und Klebekräfte am Saugventilsitz überwunden und die Befüllung des Zylinderraumes und so­ mit eine sichere Funktion gewährleistet.

Zweckmäßig ist, daß der im Förderkolben befindliche Ventilkegel bei Anlage am Ventilsitz, mit dem Förder­ kolben eine Aufnahme bildet, die durch einen Ansatz des Saugventils ausfüllbar ist. Dadurch werden für den Saug-Vorgang nicht nutzbare Nebenräume vermieden. Es erscheint vorteilhaft, daß die zwischen dem Förder­ kolben und dem Saugventil lösbare Verbindung durch die Aufnahme und einen Ansatz gebildet werden, die bevor­ zugt konisch verjüngend zueinander gerichtet sind. Durch die konische Ausbildung der lösbaren Verbindung wird auf einfache Weise ein Formschluß zwischen Saug­ ventil und Förderkolben erzeugt, der eine definierbare Mitnahmekraft hervorruft.

Es ist zweckmäßig, daß die zwischen dem Förderkolben und dem Saugventil lösbare Verbindung eine geringere, aufnehmbare Axialkraft aufweist, als die Haltekraft der Hubbegrenzungen an den Segmenten des Saugventils.

Dadurch ist erreichbar, daß das Einrasten des Saugven­ tiles an den federnden Hubbegrenzungen nicht gelöst werden kann.

Zur Sicherstellung der Funktion ist es auch vorteilhaft, daß die zwischen dem Förderkolben und dem Saugventil lösbare Verbindung, eine geringere aufnehmbare Axial­ kraft aufweist, als die, dieser Stellung des Förderkol­ bens zugeordnete Vorspannkraft der Rückholfeder. Dadurch wird gewährleistet, daß der Förderkolben bzw. der Dosierkopf immer in seine Ausgangslage zurückfahren kann.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Förderkolbens und sei­ ner Befestigung ist dadurch gegeben, daß die Rückhol­ feder einerseits an einem, mit dem Förderkolben ver­ bundenen Flansch, andererseits am Gehäuse zur Anlage kommt. Dadurch wird erreicht, daß der Förderkolben mit­ samt seinen Einbauten als Vormontage-Gruppe herstellbar ist und zur Montage in den Dosierkopf lediglich einleg­ bar ist, da dessen Befestigung über die Rückholfeder er­ folgt.

Die Ausbildung des Förderkolbens als Vormontagegruppe besteht darin, daß eine Buchse mit dem Förderkolben fest verbunden ist und einerseits zur Abstützung der Druckfeder dient, andererseits in der Bohrung zu lie­ gen kommt.

Eine vorteilhafte Gestaltung des Dosierkopfes wird darin gesehen, daß ein Dosierkopf eine zur Achse des Förderkolbens querliegende Achse aufweist, die einen Steuerkolben, einen Stößel und einen Ventilkonus ge­ meinsam hat. Dadurch wird mit einfachen Mitteln eine raumsparende, bedienungsgerechte Anordnung des Mund­ stückventils erreicht.

Zweckmäßig ist, daß der Steuerkolben, Stößel und Ven­ tilkonus einstückig und in flexiblem Werkstoff herstell­ bar sind und daß auch die Vorstellfeder an den Steuerkol­ ben anformbar ist.

Zur Abdichtung des Mundstückventils ist vorgesehen, daß in der unbetätigten Stellung, die Vorspannkraft der zwi­ schen dem Steuerkolben und einem Deckel eingespannten Vorstellfeder, den Ventilkonus an einem Ventilsitz zur Anlage bringt. Diese Anordnung erweist sich als beson­ ders bedienungsgerecht, da eine selbsttätige Öffnung des Mundstückventils bei Aufbau des Förderdrucks ent­ steht. Für die Anwendung ist vorteilhaft, daß keine Fremdstoffe in den Bereich innerhalb des Mundstückven­ tils eindringen können, da eine Ventilöffnung gleich­ bedeutend ist mit einer unter Druck ausströmenden Do­ siermenge.

Eine andere Ausbildung des Steuerkolbens besteht darin, daß dieser als druckdichte, flexible Scheibe ausgebildet ist, die um ihre Einspannstelle membranartig ausschwing­ bar ist. Dadurch wird eine reibungsarme, d. h. leicht an­ sprechempfindliche und zuverlässig dichtende Anordnung erreicht. Die Scheibe ist auch einstückig mit Stößel und Ventilsitz herstellbar.

Eine weitere vorteilhafte Gestaltung des Steuerkolbens ist, daß dieser als flexibler, druckdichter Faltenbalg ausführbar ist, durch dessen Formgebung der Ventilkonus federnd am Ventilsitz zur Anlage kommt.

Eine besondere Ausbildung der Mundstück-Außenseite er­ folgt dadurch, daß das Mundstückventil eine Frontfläche aufweist, die in eine Halbschale, oder in eine Mulde übergeht.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 Längsschnitt, unbetätigt,

Fig. 2 Längsschnitt, betätigt,

Fig. 3 Teil-Längsschnitt,

Fig. 4 Teil-Längsschnitt,

Fig. 5 Einzelheit, Abstreichfläche,

Fig. 6 Einzelheit, Abstreichfläche.

Nach Fig. 1 und 2, ist ein Gehäuse 1 einstückig mit einem Zylinder 2 verbunden. Ein Gewinde 1′ stellt die lösba­ re Verbindung zu einem Vorratsraum 2′ dar, dessen Vor­ ratsbehälter nicht eigens dargestellt ist. Ein Saugven­ til 3 ist in geschlossenem Zustand (Fig. 2) mit seiner Tellerfläche 4 mit einem Zylinderboden 5 bündig, während ein an die Tellerfläche 4 anschließender, konischer An­ satz 6 in einen Zylinderraum 7 ragt und in der unteren Anschlagstellung eines Förderkolbens 8 (Fig. 2) in einer konischen Aufnahme 9 lösbar haftet. Das Saugventil 3 ist mittels Segmenten 11 in einer Bohrung 10 geführt und in seiner Offensteilung durch Hubbegrenzungen 12 festgelegt. In dieser Stellung des Förderkolbens 8 weist der Zylinderraum 7 ein Volumen von ca. Null auf. Im Förderkolben 8 befindet sich ein längsbeweglicher Ventilkegel 13, der durch eine Druckfeder 14 an einem Ventilsitz 15 dichtend zur Anlage kommt (Fig. 1).

Die Druckfeder 14 stützt sich an ihrer Gegenseite an einer Buchse 16 ab, die fest mit dem Förderkolben 8 verbunden ist und in einer Bohrung 17 dichtend lagert. Die Bohrung 17 stellt die Verbindung zu einer Bohrung 24′ her. Ein Flansch 18 ist an den Förderkolben 8 ange­ formt und dient zur Abstützung einer Rückholfeder 19, die im Gehäuse 1 gegengelagert ist. Die Rückholfeder 19 dient zugleich als Längsfixlerung des Förderkolbens 8 im Dosierkopf 20. Letzterer ist mit einem Führungszylin­ der 21 verbunden, dessen Anschlag 22 in der unbetätigten Stellung an Noppen 23 zur Anlage kommt. Letztere werden nach der Montage in die Stirnseite des Gehäuses 1 ein­ geprägt. Im Dosierkopf 20 befindet sich eine Bohrung 24 zur Aufnahme und Abdichtung eines gleitbaren Steu­ erkolbens 25, der mit einem Stößel 26 verbunden ist und an dessen Ende sich ein Ventilkonus 27 befindet, der längsorientierte Zuführkanäle 27′ aufweist.

Mittels einer Vorstellfeder 29 kommt der Ventilkonus 27 an einem Ventilsitz 28 zur Anlage, dessen Flächen nach innen zur Bohrung 24′ gerichtet sind. Ventilkonus 27 und Ventilsitz 28 bilden ein Mundstückventil 28′. Die Vorstellfeder 29 stützt sich einerseits am Steuer­ kolben 25, andererseits an einem Deckel 30 ab, der mit dem Dosierkopf 20 fest verbunden ist und eine Luftboh­ rung 31 aufweist. In Fig. 3 ist der Steuerkolben durch eine flexible Scheibe 32 ersetzt, die an einer Einspann­ stelle 33 dichtend fixiert und um diese nach beiden Sei­ ten schwingbar ist. In Fig. 4 ist der Steuerkolben durch einen flexiblen Faltenbalg 35 ersetzt, durch dessen Formgebung eine axiale Federvorspannung erzielbar ist, welche den Ventilkonus 27 am Ventilsitz 28 zur Anlage bringt. Dadurch ist die Vorstellfeder 29 einsparbar. Eine besondere Ausbildung der Abstreichfläche 36 des Mundstückventils 28′ zeigt Fig. 5. Hierbei ist die Ab­ streichfläche 36 bündig mit einer Frontfläche 36′, die einen Zylinderschnitt durch den Dosierkopf 20 dar­ stellt und in eine Halbschale 37 übergeht. In Fig. 6 ist die Halbschale 37 durch eine Mulde 37′ ersetzt. Beide Anordnungen verhindern ein Ablaufen oder Abtropfen überschüssiger Creme.

Bei erstmaliger Betätigung des Dosierkopfes 20, wird dieser von der Ausgangsstellung (Fig. 1) in die untere Anschlagstellung bewegt. (Fig. 2) Während dieses Vor­ ganges wird das Druckventil 13 durch den im Zylinder­ raum 7 entstehenden Kompressionsdruck geöffnet und das Saugventil 3 geschlossen. Sobald sich der Förderkolben 8 dem Zylinderboden 5 nähert, greift der Ansatz 6 des Saugventils 3 in die Aufnahme 9 des Förderkolbens 8 ein und erzeugt eine lösbare Verbindung an dieser Stelle. Am unteren Totpunkt bildet der Förderkolben 8 einen Zylinderraum 7, der einem ca-Nullvolumen entspricht. Bei der Rückbewegung des Dosierkopfes 20 in die Aus­ gangslage (Fig. 1) erfolgt eine mechanische Mitnahme des Saugventils 3 mit dem Förderkolben 8, bis die Hub­ begrenzungen 12 des Saugventils 3 am Gehäuse 1 zur Anla­ ge kommen. Die Öffnung des Saugventils 3 wird auch durch den sich bildenden Unterdruck unterstützt.

Bei erneuter Ausübung des Druckhubes auf den Dosier­ kopf 20, öffnet sich der Ventilkegel 13 bei gleich­ zeitigem Verschluß des Saugventils 3 und es bildet sich in der Bohrung 24 und 24′ ein Förderdruck. Dieser beaufschlagt auch den Steuerkolben 25, dessen wirksame Arbeitsfläche um die senkrecht zur Längsachse projizierte Fläche des Ventilkonus 27 verkleinert ist. Sobald die auf den Steuerkolben 25 einwirkende Druck­ kraft des Fördermediums die Vorspannkraft der Vorstell­ feder 29 übersteigt, bewegt sich der Steuerkolben 25 entgegen der Wirkung der Vorstellfeder 29. Dabei hebt der Ventilkonus 27 vom Ventilsitz 28 ab und gibt eine Teilmasse nach außen ab.

Lufteinschlüsse im Vorratsraum 2′ werden durch die vor­ genannten Ansaugbedingungen abgesaugt, ohne die Funkt­ ion dauerhaft zu unterbrechen.

Claims (14)

1. Spender für Flüssigkeiten und Pasten, mit einer durch Fingerdruck betätigbaren Fördereinrichtung, die in Be­ tätigungsrichtung förderfähig und mittels einer Rückhol­ feder ansaugfähig ist, dessen Druckventil und Mundstück­ ventil durch den Förderdruck und dessen Saugventil so­ wohl durch Druckgefälle als auch durch mechanische Kräfte bewegbar und dessen Vorratsraum um die entnommene Produktmenge verkleinerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß einer Anlage eines Förder­ kolbens (8) an einem Zylinderboden (5), ein Zylinder­ volumen Null entspricht und in dieser Lage eine lösbare Verbindung zwischen dem Förderkolben (8) und dem Saug­ ventil (3) besteht und ein Ventilkonus (27) von innen an einem Ventilsitz (28) anliegend, mit einem Steuerkol­ ben (25) in Verbindung steht, der einerseits durch den Förderdruck, andererseits durch eine Vorstellfeder wechselseitig längs bewegbar ist.

2. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilkegel (13) bei Anlage an einem Ventilsitz (15), mit dem Förderkolben (8) eine Aufnahme (9) bildet, die durch einen Ansatz (6) des Saugventils (3) ausfüllbar ist.

3. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Förderkolben (8) und dem Saugventil (3) lösbare Verbindung durch die Aufnahme (9) und den Ansatz (6) gebildet wer­ den, die bevorzugt konisch verjüngend zueinander gerich­ tet sind.

4. Spender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Förderkol­ ben (8) und dem Saugventil (3) lösbare Verbindung, eine geringere, aufnehmbare Axialkraft aufweist, als die Halte­ kraft der Hubbegrenzung (12) an den Segmenten (11) des Saugventils (3).

5. Spender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Förderkol­ ben (8) und dem Saugventil (3) lösbare Verbindung, eine geringere aufnehmbare Axialkraft aufweist, als die die­ ser Stellung des Förderkolbens (8) zugeordnete Vorspann­ kraft der Rückholfeder (19).

6. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (19) einer­ seits an einem, mit dem Förderkolben (8) verbundenen Flansch (18), andererseits am Gehäuse (1) zur Anlage kommt.

7. Spender nach Anspruch 1, daß eine Buchse (16) mit dem Förderkolben (8) fest ver­ bunden ist und einerseits zur Abstützung der Druckfeder (14) dient, andererseits in der Bohrung (17) zu liegen kommt.

8. Spender nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Dosierkopf (20) eine zur Achse des Förderkolbens (8) querliegende Achse aufweist, die einen Steuerkolben (25), einen Stößel (26) und einen Ventilkonus (27) gemeinsam hat.

9. Spender nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (25), der Stößel (26) und der Ventilkonus (27) einstückig und in flexiblem Werkstoff herstellbar sind.

10. Spender nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (25, 26, 27) einstückig herstellbar, mit angeformter Vorstellfeder ausführbar ist.

11. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der unbetätigten Stell­ ung, die Vorspannkraft der zwischen dem Steuerkolben (25) und einem Deckel (30) eingespannten Vorstellfeder (29), den Ventilkonus (27) an einem Ventilsitz (28) zur Anlage bringt.

12. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben als druck­ dichte, flexible Scheibe (32) ausgebildet ist, die um ihre Einspannstelle membranartig ausschwingbar ist.

13. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben als flexi­ bler, druckdichter Faltenbalg (35) ausführbar ist, durch dessen Formgebung der Ventilkonus (27) federnd am Ventilsitz (28) zur Anlage kommt.

14. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstückventil (28′) eine Frontfläche (36′) aufweist, die in eine Halbschale (37), oder in eine Mulde (37′) übergeht.