DE60017022T2

DE60017022T2 - Membranpumpe und damit ausgerüsteter Behälter

Info

Publication number: DE60017022T2
Application number: DE60017022T
Authority: DE
Inventors: Philippe Bonningue; Alain Behar
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: JP2001107869A; FR2796672A1; FR2796672B1; DE60017022D1; CA2314824A1; JP3613329B2; ATE285952T1; US6305581B1; EP1070670A1; ES2233307T3; EP1070670B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe und einen eine Flüssigkeit, beispielsweise eine kosmetische Creme, enthaltenden Behälter, der mit einer solchen Pumpe ausgerüstet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Man kennt aus dem französischen Patent FR-B-2 728 809 eine Pumpe, die einen Druckknopf aufweist, der auf einem Halter beweglich montiert ist, der an dem das abzugebende Produkt enthaltenden Behälter angebracht ist, wobei der Druckknopf eine rotationszylindrische zentrale Leitung aufweist, die an ihrem unteren Ende mit radialen Öffnungen versehen ist, wobei der Halter um diese Leitung herum eine ringförmige Pumpkammer mit veränderlichem Volumen begrenz. An dem Halter ist eine aus einem Elastomer hergestellte Membran montiert. Diese Membran besitzt einen rotationssymmetrischen zentralen Teil in Form einer an ihrem oberen Ende offenen und an ihrem unteren Ende geschlossenen Buchse. Die zentrale Leitung des Druckknopfs ist in die Membran eingeführt, bis sie an dem Boden der Buchse in Anlage ist. Die Membran bildet ein elastisches Rückholorgan, das es gestattet, den Druckknopf nach der Abgabe einer Produktdosis in seine Anfangsstellung zurückzubringen.
Während der Rückbewegung des Druckknopfs legt sich die Membran an die zentrale Leitung an und isoliert die Pumpekammer von den radialen Öffnungen der zentralen Leitung, um ein Eintreten von Luft in die Pumpkammer zu vermeiden. Eine solche Pumpe besitzt den Vorteil, dass sie nur eine geringe Anzahl von Teilen besitzt und damit relativ preisgünstig herzustellen ist.
Diese Pumpe ist jedoch nicht ganz befriedigend, da die Einreichende insbesondere Initialisierungsschwierigkeiten festgestellt hat.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit der Arbeitsweise einer Pumpe vom oben definierten Typ zu verbessern, die ein bewegliches Organ umfasst, das bezüglich eines Halters bewegliche montiert ist, wobei das bewegliche Organ eine zentrale Leitung aufweist, in der das Produkt, das abgegeben werden soll, über mindestens eine Öffnung eintritt, wobei der Halter mit dem beweglichen Organ um diese zentrale Leitung herum eine Kammer von veränderlichem Volumen definiert, wobei diese Pumpe außerdem eine Membran aufweist, die einen zentralen Teil besitzt, in den diese zentrale Leitung eingesetzt ist, wobei die Membran so ausgebildet ist, dass sie die Pumpkammer von dieser oder diesen Öffnungen der zentralen Leitung isoliert, wenn das Volumen der Pumpkammer zunimmt und das Produkt in letztere angesaugt wird.
Sie erreicht dies dadurch, dass mindestens eines der Elemente zentrale Leitung und zentraler Teil der Membran eine ringförmige Erhebung aufweist, die geeignet ist, wenn das Volumen der Pumpkammer zunimmt, sich an das andere der Elemente zentrale Leitung und zentraler Teil der Membran dicht anzulegen, um die Pumpkammer von der oder den Öffnungen der zentralen Leitung zu isolieren.
Mit anderen Worten, die erwähnte Erhebung gewährleistet eine Verschließung des um die zentrale Leitung herum gebildeten ringförmigen Durchgang zwischen der Pumpkammer und der oder den Öffnungen der zentralen Leitung in der Saugphase.
Die Fläche der Membran, die sich an die zentrale Leitung anlegt, um diese Verschließung zu gewährleisten, ist infolge des Vorhandenseins der Erhebung von geringer Ausdehnung, so dass ein geringer Luftdruck in der Pumpkammer genügen kann, um die Abdichtung zwischen der Membran und der zentralen Leitung zu unterbrechen.
Dadurch wird die Zündung der Pumpe erleichtert.
Es ist ferner allgemein wünschenswert, zur Herstellung der Membran ein relativ hartes Elastomer zu verwenden, das es gestattet, eine relativ große Rückholkraft zu erhalten, ohne die Membran übermäßig vorzuspannen, wobei der Nachteil einer zu starken Vorspannung der Membran darin besteht, dass auf die Dauer die Gefahr eines Bruchs der Membran besteht.
Die Verwendung eines härteren Elastomers führt jedoch zu einer Erhöhung der Initialisierungsschwierigkeiten, da die Membran sich weniger leicht verformt.
Die Erfindung gestattet es, in einem gewissen Maß den Einfluss des Elastizitätsmoduls des die Membran bildenden Werkstoffs auf den Betrieb der Pumpe zu reduzieren, d.h. ein härteres Elastomer zu verwenden, um die Vorspannung der Membran zu reduzieren und gleichzeitig den gewünschten Federeffekt beizubehalten.
Um eine leichte Herstellung durch Formung von Kunststoff zu gestatten, ist die Erhebung vorzugsweise auf der Innenfläche des zentralen Teils der Membran hergestellt.
Die auf dem zentralen Teil der Membran hergestellte Erhebung legt sich zumindest, wenn das Volumen der Pumpkammer zunimmt, dicht an die zentrale Leitung an, um die Pumpkammer von der oder den Öffnungen der zentralen Leitung zu isolieren.
Die Erhebung legt sich vorteilhafterweise auch im Ruhezustand an die zentrale Leitung dicht an.
Gemäß einer Abwandlung ist die Erhebung auf der Außenfläche der zentralen Leitung vorgesehen.
Wenn die Erhebung auf der Innenfläche der Membran vorgesehen ist, stellt man vorteilhafterweise auf der zentralen Leitung ein oder mehrere vertiefte oder vorspringende Reliefs her, die von der Erhebung entfernt sind, wenn das bewegliche Organ in der oberen Stellung ist, und am Ende des Eindrückwegs des beweglichen Organs die Erhebung erreichen, wobei diese Reliefs ausgebildet sind, um die Erzeugung eines Durchgangs zwischen der Pumpkammer und der oder den Öffnungen der zentralen Leitung zu diesem Zeitpunkt zu erleichtern.
Dieses Relief oder diese Reliefs liegen beispielsweise in Form einer oder mehrerer Rippen vor, die auf der Außenfläche der zentralen Leitung vorgesehen sind.
Bei einer besonderen Ausführungsform besitzt der zentrale Teil der Membran einen Boden der einen inneren Klotz aufweist, der ausgebildet ist, um in das untere Ende der zentralen Leitung einzutreten.
Ein solcher Klotz gestattet es, einen relativ stabilen Halt des unteren Endes des zentralen Teils der Membran an dem inneren Ende der zentralen Leitung zu gewährleisten. Bei einer besonderen Ausführungsform besitzt die Membran eine flexible Lippe, die einerseits geeignet ist, die Pumpkammer von einer Produktquelle zu isolieren, wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt, und andererseits ein Eintreten von Produkt in die Pumpkammer zu gestatten, wenn deren Volumen zunimmt.
Bei einer besonderen Ausführungsform schließt die flexible Lippe an den zentralen Teil der Membran an, indem sie eine nach unten offene ringförmige Nut bildet, und weist der Halter einen Innenmantel auf, der an seinem oberen Ende im Boden dieser Nut zum Anliegen kommt, um die Membran zurückzuhalten, wenn das bewegliche Organ nach unten bewegt wird, um das Volumen der Pumpkammer zu verringern.
Dieser Innenmantel besitzt vorzugsweise an seinem oberen Ende Öffnungen, deren Höhe kleiner als die der flexiblen Lippe ist, wobei diese Öffnungen dem Produkt gestatten, in die Pumpkammer angesaugt zu werden, wenn deren Volumen zunimmt und wenn die flexible Lippe sich von dem Innenmantel entfernt.
Bei einer besonderen Ausführungsform schließt der zentrale Teil der Membran an seinem oberen Ende an einen ringförmigen Teil an, dessen Breite und Dicke so gewählt sind, dass der Halt der Membran verbessert wird, wenn dieser zentrale Teil gereckt ist.
Die Dicke dieses ringförmigen Teils vor der Montage der Membran in der Pumpe ist vorzugsweise größer als oder gleich der Dicke der Membran in ihrem zentralen Teil.
Dieser ringförmige Teil ist vor der Montage der Membran in der Pumpe vorzugsweise mindestens 1,5 mal breiter als dick und vorzugsweise 2 mal breiter als dick.
Eines der Elemente flexible Leitung oder Innenmantel weist vorzugsweise eine ringförmige Erhebung auf, die geeignet ist, sich an das andere der Elemente flexible Leitung oder Innenmantel anzulegen, um die Pumpkammer vom Inneren des Behälters zu isolieren, wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt.
Bei einer besonderen Ausführungsform besitzt die flexible Lippe auf ihrer Innenfläche eine ringförmige Erhebung, die geeignet ist, sich an den Innenmantel dicht anzulegen, um die Pumpkammer von der Produktquelle zu isolieren, zumindest wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt.
Die ringförmige Erhebung legt sich vorteilhafterweise im Ruhezustand an den Innenmantel dicht an.
Die flexible Lippe besitzt vorteilhafterweise über dieser ringförmigen Erhebung eine Zone bevorzugter Verformung, die vorzugsweise aus einer verdünnten Zone besteht.
Gemäß einer Abwandlung weist der Innenmantel auf der Außenfläche eine ringförmige Erhebung auf, die geeignet ist, sich an die flexible Lippe dicht anzulegen, um die Pumpkammer von der Produktquelle zu isolieren, wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt.
Bei einer besonderen Ausführungsform ist die Höhe der flexiblen Lippe größer als oder gleich der Höhe des zentralen Teils der Membran vor der Montage in der Pumpe.
Bei einer besonderen Ausführungsform besitzt die Außenfläche der flexiblen Lippe in Nähe ihres oberen Endes einen konischen Abschnitt, der mit Annäherung an das obere Ende der Membran divergiert, wobei dieser konische Abschnitt über eine Schulter an eine ringförmige Rippe anschließt.
Der Innendurchmesser der flexiblen Lippe ist vorzugsweise, abgesehen von den Herstellungstoleranzen, gleich dem Außendurchmesser des Innenmantels.
Das Spiel zwischen der flexiblen Lippe und dem Innenmantel ist vorzugsweise negativ oder null; auf diese Weise ist die flexible Lippe leicht an den Innenmantel angepresst.
Bei einer besonderen Ausführungsform ist die Länge des zentralen Teils der Membran nach Montage der Pumpe, wenn das bewegliche Organ im Ruhezustand ist, größer als oder gleich dem 1,5-fachen ihrer Anfangslänge vor der Montage der Pumpe, sogar größer als oder gleich dem 2-fachen dieser Anfangslänge und sogar auch größer als oder gleich dem 3-fachen dieser Anfangslänge.
Bei einer besonderen Ausführungsform ist die Länge des zentralen Teils der Membran, wenn das bewegliche Organ vollständig eingedrückt ist, größer als oder gleich dem 2-fachen der Anfangslänge der Membran vor ihrer Montage auf der Pumpe, sogar größer als oder gleich dem 3-fachen dieser Anfangslänge und sogar auch größer als oder gleich dem 4-fachen dieser Anfangslänge.
Bei einer besonderen Ausführungsform ist mindestens eines der Elemente Membran und zentrale Leitung ausgebildet, um zwischen der Membran und der zentralen Leitung die Bildung einer ringförmigen Zonen zu verhüten, die das in der Pumpkammer enthaltene Produkt daran hindert, über diese zentrale Leitung zu fließen, wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt.
Vorzugsweise ist mindestens eines der Elemente Membran und zentrale Leitung ausgebildet, um mindestens während der Relativbewegung des beweglichen Organs und des Halters an dem anderen der Elemente Membran und zentrale Leitung an vorbestimmten Stellen ihres Umfangs zur Anlage zu kommen.
Mindestens eines der Elemente Membran und zentrale Leitung weist vorzugsweise Reliefs auf, an denen das andere der Elemente Membran oder zentrale Leitung mindestens während der Relativbewegung des beweglichen Organs und des Halters zur Anlage kommt.
Man gewährleistet auf diese Weise einen sicheren Betrieb der Pumpe ohne Gefahr der Blockierung des beweglichen Organs, wenn sich das Volumen der Pumpkammer ändert.
Die genannten Reliefs sind nämlich bestrebt, jede Blockierung durch die Membran der Strömung des von der Pumpkammer kommenden Produkts zu der oder den Öffnungen der zentralen Leitung zu verhindern, über die das abzugebende Produkt eintritt, wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt.
Dieses Reliefs sind ferner bestrebt, die zentrale Leitung des beweglichen Organs in der Achse des zentralen Teils der Membran zu halten, was für einen befriedigenden Betrieb der Pumpe günstig ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Reliefs auf der Membran gebildet, indem sie vorzugsweise aus Erhebungen bestehen, die um die Achse des zentralen Teils der Membran herum auf Höhe ihrer Öffnungen gleich verteilt sind, wobei diese Erhebungen vorzugsweise auf der Oberseite der Membran verlängert sind.
Bei einer besonderen Ausführungsform weist der Halter eine doppelte Dichtungslippe auf, die sich an einen rohrförmigen Mantel des beweglichen Organs dicht anlegt, wobei dieser rohrförmige Mantel nach unten offen ist und sich um die zentrale Leitung herum konzentrisch zu dieser erstreckt, wobei dieser rohrförmige Mantel außerdem die Kammer radial nach außen begrenzt.
Bei einer besonderen Ausführungsform bildet der Innenmantel Teil eines an dem Rest des Halters angebrachten Teils.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die zentrale Leitung des beweglichen Organs an ihrem unteren Ende mit mindestens einer radialen Öffnung versehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet das bewegliche Organ einen Druckknopf, wobei die zentrale Leitung einstückig mit einem Abgabeansatz ausgeführt ist.
Bei einer besonderen Ausführungsform gleitet der rohrförmige Mantel des beweglichen Organs im Inneren eines Führungsmantels des Halters, der mit dem Innenmantel des Halters eine nach oben offene, ringförmige Nut bildet, die mindestens über eine Luftaufnahmeöffnung mit der Produktquelle in Verbindung ist, wobei der rohrförmige Mantel des beweglichen Organs sich an diesen Führungsmantel dicht anlegt, wenn das bewegliche Organ im Ruhezustand ist und das Volumen der Pumpkammer auf dem Maximum ist.
Die Membran kann beispielsweise aus einem Nitril- oder einem Silicon-Elastomer hergestellt sein, wobei andere Werkstoffe natürlich auch verwendet werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Behälter, der mit einer Pumpe der oben definierten Art ausgerüstet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung eines nicht begrenzenden Ausführungsbeispiels der Erfindung und von Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Ansicht des oberen Teils eines mit einer erfindungsgemäßen Pumpe ausgerüsteten Behälters,
2 und 3 eine Darstellung des Innenmantels des Halters allein,
4 eine partielle Darstellung des unteren Endes des rohrförmigen Mantels des beweglichen Organs allein,
5 einen schematischen axialen Schnitt der Membran, die dazu bestimmt ist, die Pumpe von 1 auszurüsten, vor ihrer Montage in der Pumpe, allein,
6 einen Schnitt nach der Schnittlinie VI-VI von 5,
7 eine schematische Teilansicht der zentralen Leitung,
8 einen Querschnitt nach der Schnittlinie XIII-XIII von 7,
9 eine Darstellung des Betriebs der Pumpe, wenn man auf den Druckknopf drückt,
10 eine Darstellung des Betriebs der Pumpe, wenn man den Druckknopf loslässt,
11 und 12 Darstellungen der Wirkung eines Reliefs der zentralen Leitung auf die Erhebung der Membran,
13 eine 5 entsprechende Ansicht, die eine Ausführungsvariante der Membran darstellt,
14 eine Darstellung eines Teils einer Ausführungsvariante der flexiblen Lippe, und
15 eine 2 entsprechende Ansicht, die eine Ausführungsvariante des Innenmantels des Halters zeigt.
In 1 ist ein Behälter 1 dargestellt, der einen einen Behälter bildenden Körper 2 besitzt, von dem man in der Zeichnung nur das obere Ende sieht und der einen Hals 3 bildet, an dem ein Halter 4 eingeklinkt ist.
Der Halter 4 führt in der Achse X einen Druckknopf 5 in Gleitbewegung und dient zur Montage einer abnehmbaren Schutzkappe 6, die den Druckknopf 5 vor der ersten Verwendung bedeckt.
Der Halter 4 besitzt einen Dichtungsmantel 7, der an der Innenwand des Halters 3 dicht anliegt.
Der Dichtungsmantel 7 ist radial einerseits nach außen durch Befestigungslappen 8, die an einem ringförmigen Wulst 9 des Halses 3 eingeklinkt sind und andererseits innen durch eine gestufte Wand 10 verlängert, die einen Ansatz 12 bildet, der zum Anschließen eines Tauchrohrs 13 dient, das in der Zeichnung teilweise dargestellt ist.
Ein Außenmantel 15 und ein Führungsmantel 16 sind mit dem Dichtungsmantel 7, den Befestigungslappen 8 und der gestuften Wand 10 einstückig durch Formung von Kunststoff hergestellt.
Der Außenmantel 15 erstreckt sich um den Hals 3 herum und weist eine Schulter 17 auf, auf der die Schutzkappe 6 aufliegt.
Der obere Rand 18 des Außenmantels 15 hält den Druckknopf 5 im Ruhezustand zurück, wie dies im Nachstehenden erläutert wird.
Der Halter 4 besitzt einen aus einem angebrachten Teil bestehenden Innenmantel 20, der ein mit einer Schulter versehenes unteres Ende 21 besitzt, das unter Kraft in die gestufte Wand 10 eingeführt ist.
Der Innenmantel 20 besitzt ein im Wesentlichen zugespitztes oberes Ende, das mit Öffnungen 22 versehen ist, wie man insbesondere in den 2 und 3 sehen kann.
Diese Öffnungen 22 liegen bei dem beschriebenen Beispiel in der Form von in der Achse X gerichteten Schlitzen vor, die nach unten durch Nuten 25 verlängert sind, die sich auf der radial inneren Fläche des Innenmantels 20 bis zu einer Versetzung 26 erstrecken.
Eine doppelte ringförmige Dichtungslippe 24 ist einstückig mit dem Innenmantel 20 auf deren Außenseite durch Formung von Kunststoff hergestellt.
Der Druckknopf 5 besitzt einen Außenmantel 30, der an seinem unteren Ende mit Zähnen 31 versehen ist, wobei diese an dem oberen Rand 18 des Außenmantels 15 des Halters 4 in Anschlag kommen, wenn der Druckknopf 5 in oberer Stellung im Ruhezustand ist, wie in 1 dargestellt ist.
Der Druckknopf 5 besitzt eine zentrale Leitung 32 mit der Achse X und einem konzentrischen rohrförmigen Mantel 33, der um die zentrale Leitung 32 herum eine ringförmige Pumpkammer begrenzt.
Der Außenmantel 30, der rohrförmige Mantel 33 und die zentrale Leitung 33 sind einstückig durch Formen von Kunststoff mit einem Abgabeansatz 35 ausgeführt, der innen mit der zentralen Leitung 32 in Verbindung ist.
Diese besitzt an ihrem unteren Ende radiale Öffnungen 36.
Das untere Ende des rohrförmigen Mantels 33 bildet eine Dichtungslippe 37, die sich leicht radial nach außen erstreckt, wie insbesondere in 4 dargestellt ist.
Der Führungsmantel 16 des Halters 4 besitzt im unteren Teil einen leichten ringförmigen Rücksprung 41 auf seiner radial inneren Seite.
Wenn der Druckknopf 5 in der oberen Stellung ist, liegt die Dichtungslippe 37 an der rotationszylindrischen Fläche 40 des oberen Teils des Führungsmantels 16 dicht an, wie in 1 dargestellt ist.
Das Innere des Behälters ist auf diese Weise von der Umgebungsluft isoliert, was für eine gute Konservierung des Produkt günstig ist.
Wenn der Druckknopf 5 eingedrückt wird, hört die Dichtungslippe 37 infolge des Vorhandenseins des ringförmigen Rücksprungs 41 auf, am Führungsmantel 16 dicht anzuliegen, was der zwischen dem Innenmantel 20 und dem Führungsmantel 16 gebildeten Nut gestattet, mit dem Äußeren in Verbindung zu sein.
Im Boden dieser Nut ist eine Luftaufnahmeöffnung 42 vorgesehen, um der Luft zu gestatten, im Maße der Entleerung des Behälters in diesen einzutreten.
Der Innenmantel 20 dient zur Montage einer Membran 50, die einen zentralen Teil 51 in Form einer Buchse mit der Achse X besitzt, die an ihrem oberen Ende offen und an ihrem unteren Ende durch einen Boden 52 geschlossen ist.
Dieser zentrale Teil 51 ist radial nach außen durch eine flexible ringförmige Lippe 53 verlängert, wie man insbesondere in 5 sehen kann.
Diese flexible Lippe 53 bildet, indem sie an den zentralen Teil 51 anschließt, eine ringförmige Nut 54, in die der Innenmantel 20 an seinem oberen Ende eingeführt ist, bis er mit seinem Rand im Boden dieser Nut anliegt.
Die flexible Lippe 53 ist so ausgeführt, dass sie den Innenmantel leicht einklemmt.
Die Höhe der flexiblen Lippe 53 ist größer als die der Öffnungen 22, und die flexible Lippe 53 ist geeignet, sich im Ruhezustand an die Außenfläche des Innenmantels 20 jenseits der Öffnungen 22 dicht anzulegen, wie in 1 dargestellt ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die flexible Lippe 53 insbesondere, wie man in 5 sehen kann, an ihrem unteren Ende und an ihrer radial inneren Fläche eine ringförmige Erhebung 56 mit halbkreisförmigen Querschnitt, die geeignet ist, sich mit ihrer Scheitellinie an den Innenmantel 20 im Ruhezustand anzulegen.
Die flexible Lippe 53 besitzt oberhalb der Erhebung 56 eine Zone 57 geringerer Dicke, so dass die Verformung des unteren Teils der flexiblen Lippe 53 nach außen erleichtert wird, um der Erhebung 56 zu gestatten, sich leicht vom Innenmantel 20 abzuheben, wenn das im Behälter enthaltene Produkt in die Pumpkammer gelangen soll.
Die Außenfläche der flexiblen Lippe besitzt von ihrem unteren Ende aus einen im Wesentlichen rotationszylindrischen unteren Abschnitt 81 mit der Achse X und dann einen nach oben divergierenden konischen oberen Abschnitt 82, wobei dieser konische Abschnitt 82 über eine Schulter 83 an eine ringförmige Lippe 84 anschließt.
Die Membran 50 besitzt auf Höhe der Öffnung ihres zentralen Teils 51 Reliefs, die nicht rotationssymmetrisch um die Achse X sind, und zwar bei dem besonderen Beispiel Erhebungen 55, deren Funktion weiter unten erläutert wird.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Erhebungen 55 in der Anzahl von drei vorgesehen, wobei sie winkelmäßig um die Achse X in gleichen Abständen angeordnet sind, wie man in 6 sehen kann.
Jede der Erhebungen 55 bildet auf der radial inneren Fläche des zentralen Teils 51 einen Vorsprung und verlängert sich radial nach außen auf der Oberseite der Membran 50 bis im Wesentlichen über die Nut 54.
Jede der Erhebungen 55 besitzt außerdem, wenn man sie im Schnitt in einer Querschnittsebene betrachtet, einen auf die Achse X zu konvexen Querschnitt, wie in 6 dargestellt ist.
Die Innenfläche des zentralen Teils 51 der Membran besitzt einen oberen Abschnitt 70, der in Richtung des Bodens 52 leicht konisch ist.
Die Erhebungen 55 erstrecken sich auf diesem konischen Abschnitt 70.
Der ringförmige Teil 85, der die flexible Lippe 53 mit dem zentralen Teil 51 verbindet, ist relativ breit und dick, was gestattet, das obere Ende des zentralen Teils 51 bezüglich des Innenmantels 20 gut zu blockieren, wenn der zentrale Teil 51 gereckt wird.
Bei dem beschriebenen Beispiel ist der ringförmige Teil 85 außerhalb der Erhebungen 55 ungefähr zweimal breiter als dick.
Der zentrale Teil 51 der Membran besitzt auf seiner Innenfläche eine ringförmige Erhebung 58 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt.
Diese Erhebung 58 ist dazu bestimmt, sich mit einer Erzeugenden an die Außenfläche der zentralen Leitung 32 über den Öffnungen 36 anzulegen, wenn der Druckknopf sich nach oben bewegt, um den Durchgang zwischen der Pumpkammer 34 und dem Inneren der zentralen Leitung 32 zu verschließen.
Bei dem beschriebenen Beispiel hat die Erhebung 58 einen Radius von 0,25 mm, wobei die Dicke e der den zentralen Teil 51 der Membran bildenden Wand 0,55 mm beträgt.
Der Boden 52 des zentralen Teils 51 der Membran besitzt einen Klotz 59 auf seiner Oberseite, der dazu bestimmt ist, in das untere Ende der zentralen Leitung 32 einzutreten.
In 5 ist die Leitung 32 mit unterbrochenen Linien dargestellt.
Der Außendurchmesser des Klotzes 59 entspricht dem Innendurchmesser der zentralen Leitung 32.
Der Klotz 59 gestattet es, den Boden 52 der Membran bezüglich der zentralen Leitung 32 fest zu halten.
Wenn der Druckknopf 5 im Ruhezustand ist, wie in 1 dargestellt ist, beträgt die Länge des zentralen Teils 51 der Membran etwa das 3-fache der Anfangslänge I₀ des zentralen Teils 51, d.h. die Dehnung erreicht 200%.
Wenn die Membran 50 nicht montiert ist, beträgt die Länge I₀, zwischen dem Boden der Nut 54 und der Oberseite des Bodens 52 gemessen, beispielsweise etwa 3 mm, und wenn die Membran in der Pumpe an ihrem Platz ist und der Druckknopf im Ruhezustand ist, wie in 1 dargestellt ist, beträgt die Länge des zentralen Teils 51 etwa 9 mm.
Bei dem beschriebenen Beispiel erreicht die Länge des zentralen Teils 51 am Ende der Eindrückbewegung des Druckknopfs 5 eine Dehnung von 350%.
Die Länge des zentralen Teils 51 beträgt nun bei dem betrachteten Beispiel 13,5 mm, wobei der Weg des Druckknopfs 5 nach unten 4,5 mm beträgt.
Bei der Montage wird die zentrale Leitung 32 des Druckknopfs 5 in den zentralen Teil 51 der Membran 50 eingeführt, bis sie mit ihrem unteren Ende am Boden 52 der Membran 50 um den Klotz 59 herum anliegt, wie in 1 dargestellt ist.
Die Erhebungen 55 liegen nun an der rotationszylindrischen Fläche der zentralen Leitung 32 an. Es ist jedoch allgemein nicht erforderlich, dass die Erhebungen 55 an der zentralen Leitung 32 anliegen, wenn der Druckknopf im Ruhezustand ist.
Wenn der Druckknopf 5 im Ruhezustand ist, ist der zentrale Teil 51 der Membran 50 gespannt, dass die Zähne 31 am oberen Rand 18 des Außenmantels 15 in Anschlag gehalten werden.
Die doppelte Dichtungslippe 24 liegt an der radial inneren Wand des rohrförmigen Mantels 33 dicht an, unabhängig davon, ob der Druckknopf 50 sich nach oben oder nach unten bewegt.
Die Erhebung 58 liegt mit ihrem Scheitel an der zentralen Leitung 32 an, was den Durchgang zwischen der Pumpkammer 34 und den radialen Öffnungen 36 verschließt.
Die flexible Lippe 53 kommt im Ruhezustand mit der ringförmigen Erhebung 56 an dem Innenmantel 20 zum Anliegen, was den Durchgang zwischen der Pumpkammer 34 und dem Inneren des Behälters verschließt.
Die zentrale Leitung 32 besitzt vorteilhafterweise, wie in den 7 und 8 dargestellt ist, zur Achse X parallele Rippen 60, deren untere Enden 61 von der ringförmigen Umgebung 58 entfernt sind, wenn der Druckknopf in der oberen Stellung ist, und zwar um eine Strecke, die der Eindrückbewegung des Druckknopfs entspricht.
Diese Rippen 60 sind fakultativ, erleichtern jedoch die Initialisierung der Pumpe auf die im Nachstehenden erläuterte Weise.
Bevor der Druckknopf seine untere Stellung erreicht, liegen die unteren Enden 61 der Rippen 60 über der ringförmigen Erhebung 58, wie in 11 dargestellt ist.
Wenn die Pumpe nicht gezündet ist, befindet sich in der Pumpkammer Luft, die entfernt werden muss.
Die Rippen 60 kommen mit der ringförmigen Erhebung 58 am Ende der Eindrückbewegung des Druckknopfs in Kontakt, um zu gewährleisten, dass die ringförmige Erhebung 58 sich von dem zentralen Kanal 38 gut entfernt, wie in 12 dargestellt ist.
Man vermeidet auf diese Weise die Gefahr, dass der Druck der Kammer unzureichend ist, um die Schaffung eines Durchgangs zwischen der Pumpkammer 34 und den radialen Öffnungen 36 zu erzeugen.
Der Halter 4, der Druckknopf 5 und die Membran 50 bilden eine Pumpe, deren Arbeitsweise die folgende ist.
Wenn der Benutzer auf den Druckknopf 5 drückt, wie in 9 dargestellt ist, nimmt die zentrale Leitung 32 den Boden 52 der Membran 50 nach unten mit, wobei diese sich elastisch verformt, indem sie sich reckt, um die Abwärtsbewegung der zentralen Leitung 32 zu begleiten.
Die Pumpe wird hier als initalisiert angenommen, d.h. die Pumpkammer 34 ist mit Produkt gefüllt.
Bei der Abwärtsbewegung des Druckknopfs 5 wird das in der Pumpkammer 34 enthaltene Produkt zwischen die zentrale Leitung 32 und den zentralen Teil 51 der Membran getrieben und gelangt zu den radialen Öffnungen 36 der zentralen Leitung 32 und dann zum Abgabeansatz 35.
Die flexible Lippe 53 liegt während der Abwärtsbewegung des Druckknopfs 5 mit der ringförmigen Erhebung 56 an dem Innenmantel 20 dicht an.
Die Dichtungslippe 37 des rohrförmigen Mantels 33 des Druckknopfs 5 hört, wenn sie nach einem gewissen Eindruckweg des Druckknopfs 5 den ringförmigen Rücksprung 41 erreicht, auf, an dem Führungsmantel 16 dicht anzuliegen, was eine Verbindung zwischen dem Inneren des Behälters und dem Äußeren über die Luftaufnahmeöffnung 42 und das zwischen dem Führungsmantel 16 und dem rohrförmigen Mantel 33 bestehende Spiel gestattet.
Die Erhebungen 55 lassen zwischen sich Durchgänge für das Produkt frei und verhindern die Bildung einer dichten ringförmigen Zone zwischen der zentralen Leitung 32 und dem zentralen Teil 51 der Membran 50, der von dem Druck des Produkts nicht überwunden werden könnte, so dass das Produkt bis zu den radialen Öffnungen 36 fließen kann, wobei die ringförmige Erhebung 58 sich unter der Wirkung des Drucks des Produkts etwas von der zentralen Leitung 32 entfernen kann.
Die Kontaktfläche zwischen der Membran 50 und der zentralen Leitung 32 über den radialen Öffnungen 36 ist infolge des Vorhandenseins der ringförmigen Erhebung 58 relativ begrenzt, was die Erzeugung eines Durchgangs zu den radialen Öffnungen 36 erleichtert.
Die Erhebungen 55 sind bestrebt, die zentrale Leitung 32 zum Innenmantel 20 koaxial zu halten und die Einhakung der Membran an den Innenmantel 20 zu garantieren.
Wenn der Benutzer den Druckknopf 5 loslässt, wird dieser durch den zentralen Teil 51 der Membran nach oben zurückgeholt, die bestrebt ist, ihre Anfangsform wieder einzunehmen.
Bei der Rückbewegung des Druckknopfs 5 schließt die ringförmige Erhebung 58 den Durchgang zwischen den radialen Öffnungen 36 und der Pumpkammer 34 und der Unterdruck, der in dieser entsteht, bewirkt das Abheben der flexiblen Lippe 53 von dem Innenmantel 20 und eine Zufuhr von vom Behälter kommendem Produkt.
Die Bewegung der ringförmigen Erhebung 56 ist durch das Vorhandensein der verdünnten Zone 57 erleichtert.
Das Produkt erreicht die Pumpkammer 34, indem sie über die Nuten 35 des Innenmantels 20 längs des zentralen Teils 51 der Membran 50 fließt, indem es den Innenmantel 20 über die Öffnungen 22 durchquert und dann indem es die flexible Lippe 53 umfließt und indem es außerhalb dieser nach oben strömt, wie in 10 dargestellt ist.
Während der Druckknopf 5 sich nach oben bewegt, kann Luft den Behälter über das zwischen dem Führungsmantel 16 und dem rohrförmigen Mantel 33 bestehende Spiel und über die Luftaufnahmeöffnung 42 in den Behälter gelangen, bis die Dichtungslippe 37 sich wieder an dem Führungsmantel 16 dicht anlegt, wenn der Druckknopf 5 in der oberen Stellung anlangt, wie oben erläutert wurde.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
Insbesondere können die Erhebungen 55 durch Reliefs ersetzt sein, die an der zentralen Leitung vorgesehen sind.
Man kann auch den Rippen 60 eine Abmessung verleihen, die ihnen gestattet, dieselbe Funktion wie die Erhebungen 55 zu erfüllen, die nun weggelassen werden können.
Die ringförmige Erhebung 58 kann weggelassen werden und gemäß einer Abwandlung durch eine ringförmige Erhebung 58' ersetzt werden, die auf der Außenfläche der zentralen Leitung 32 über den radialen Öffnungen 36 vorgesehen ist, wie in 13 dargestellt ist.
Auf ähnliche Weise kann die ringförmige Erhebung 56, wie in 14 dargestellt, weggelassen werden und durch eine ringförmige Erhebung 56' ersetzt werden, die auf dem Innenmantel 20 dicht unter den Öffnungen 22 vorgesehen ist, wie in 15 dargestellt ist.

Claims

Pumpe, umfassend ein bewegliches Organ, das bezüglich eines Halters beweglich montiert ist, wobei das bewegliche Organ eine zentrale Leitung aufweist, in der das Produkt, das abgegeben werden soll, über mindestens eine Öffnung eintritt, wobei der Halter mit dem beweglichen Organ um diese zentrale Leitung herum eine Pumpkammer von veränderlichem Volumen definiert, wobei diese Pumpe außerdem eine Membran aufweist, die einen zentralen Teil besitzt, in den diese zentrale Leitung eingesetzt ist, wobei die Membran so ausgebildet ist, dass sie die Pumpkammer von dieser oder diesen Öffnungen der zentralen Leitung isoliert, wenn das Volumen der Pumpkammer zunimmt und Produkt in letztere angesaugt wird, wobei diese Pumpe dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eines der Elemente zentrale Leitung (32) und zentraler Teil (51) der Membran eine ringförmige Erhebung (58; 58') aufweist, die geeignet ist, wenn das Volumen der Pumpkammer (34) zunimmt, sich an das andere der Elemente zentrale Leitung und zentraler Teil der Membran dicht anzulegen, um die Pumpkammer (34) von der oder den Öffnungen (36) der zentralen Leitung (32) zu isolieren.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Teil der Membran (51) eine ringförmige Erhebung (58) aufweist, die sich im Ruhezustand und wenn das Volumen der Pumpkammer zunimmt, an die zentrale Leitung (32) dicht anlegt, um die Pumpkammer (34) von der oder den Öffnungen (36) der zentralen Leitung (32) zu isolieren.
Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Elemente Membran und zentrale Leitung (32) ausgebildet ist, um zwischen der Membran und der zentralen Leitung die Bildung einer ringförmigen Zone zu verhüten, die das in der Pumpkammer enthaltene Produkt daran hindert, über diese zentrale Leitung (32) zu fließen, wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Elemente Membran und zentrale Leitung ausgebildet ist, um mindestens während der Relativbewegung des beweglichen Organs bezüglich des Halters an dem anderen der Elemente Membran und zentrale Leitung an vorbestimmten Stellen ihres Umfangs zur Anlage zu kommen.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Elemente Membran und zentrale Leitung Reliefs aufweist, an denen das andere der Elemente Membran oder zentrale Leitung mindestens während der Relativbewegung des beweglichen Organs und des Halters zur Anlage kommt.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass diese Reliefs auf der Membran gebildet sind, indem sie vorzugsweise aus Erhebungen (55) bestehen, die um die Achse (X) des zentralen Teils (51) der Membran herum auf Höhe ihrer Öffnung gleich verteilt sind, wobei diese Erhebungen (55) auf der Oberseite der Membran verlängert sind.
Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine flexible Lippe (53) aufweist, die geeignet ist, einerseits die Pumpkammer (34) von der Produktquelle zu isolieren, wenn das Volumen dieser Pumpkammer (34) abnimmt, und andererseits ein Wiedereintreten von Produkt in die Pumpkammer (34) zu gestatten, wenn das Volumen letzterer zunimmt.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Lippe (53) an den zentralen Teil (51) der Membran (50) anschließt, indem sie eine nach unten offene ringförmige Nut (54) bildet, und dadurch, dass der Halter einen Innenmantel (20) aufweist, der an seinem oberen Ende im Boden dieser Nut (54) zum Anliegen kommt, um die Membran zurückzuhalten, wenn das bewegliche Organ (5) nach unten bewegt wird, um das Volumen der Pumpkammer (34) zu verringern.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Elemente flexible Lippe oder Innenmantel eine ringförmige Erhebung (56; 56') aufweist, die geeignet ist, sich an das andere der Elemente flexible Lippe oder Innenmantel anzulegen, um die Pumpkammer vom Inneren des Behälters zu isolieren, wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Lippe auf ihrer Innenfläche eine ringförmige Erhebung (56) aufweist, die geeignet ist, sich an den Innenmantel dicht anzulegen, um die Pumpkammer von der Produktquelle im Ruhzustand und wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt, zu isolieren.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Lippe (53) oberhalb ihrer Erhebung (56) eine Zone bevorzugter Verformung aufweist, die vorzugsweise aus einer verdünnten Zone (57) besteht.
Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (20) auf der Außenfläche eine ringförmige Erhebung (56') aufweist, die geeignet ist, sich an die flexible Lippe (53) dicht anzulegen, um die Pumpkammer von der Produktquelle zu isolieren, wenn das Volumen der Pumpkammer abnimmt.
Pumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (20) Teil eines an dem Rest des Trägers angebrachten Teils bildet.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter eine doppelte Dichtungslippe (24) aufweist, die sich an einen rohrförmigen Mantel (33) des beweglichen Organs dicht anlegt, wobei dieser rohrförmige Mantel (33) nach unten offen ist und sich um die zentrale Leitung (32) herum konzentrisch zu dieser erstreckt, wobei dieser rohrförmige Mantel (33) außerdem die Pumpkammer (34) radial nach außen begrenzt.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Mantel (33) des beweglichen Organs im Inneren eines Führungsmantels (16) des Halters gleitet, der mit dem Innenmantel (20) des Halters eine nach oben offene, ringförmige Nut bildet, die mindestens über eine Luftaufnahmeöffnung (42) mit der Produktquelle in Verbindung ist, wobei der rohrförmige Mantel (33) des beweglichen Organs sich an diesen Führungsmantel (16) dicht anlegt, wenn das bewegliche Organ im Ruhezustand ist und das Volumen der Pumpkammer (34) auf dem Maximum ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (20) an seinem oberen Ende Öffnungen (22) aufweist, deren Höhe kleiner als die der flexiblen Lippe (53) ist, wobei diese Öffnungen (22) dem Produkt gestatten, in die Pumpkammer (34) zu gelangen, wenn deren Volumen zunimmt und die flexible Lippe (53) sich von dem Innenmantel (20) unter der Einwirkung des Schubs des auf die Pumpkammer (34) zu fließenden Produkts entfernt.
Pumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der flexiblen Lippe (53) größer als oder gleich der Höhe des zentralen Teils (51) der Membran vor deren Montage in der Pumpe ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Lippe (53) von zunehmender Dicke ist, indem sie sich dem oberen Ende der Membran nähert.
Pumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der flexiblen Lippe (53), abgesehen von den Herstellungstoleranzen, gleich dem Außendurchmesser des Innenmantels (20) ist.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel zwischen der flexiblen Lippe (53) und dem Innenmantel (20) null ist oder die flexible Lippe auf den Innenmantel leicht aufgeklemmt ist.
Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Teil (51) der Membran (50) an seinem oberen Ende an einen ringförmigen Teil (85) anschließt, dessen Breite und Dicke so gewählt sind, dass der Halt der Membran verbessert wird, wenn dieser zentrale Teil (51) gereckt ist.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke dieses ringförmigen Teils (85) vor der Montage der Membran (50) in der Pumpe größer als oder gleich der Dicke der Membran in ihrem zentralen Teil ist.
Pumpe nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ringförmige Teil (85) vor der Montage der Membran (50) in der Pumpe mindestens 1,5mal breiter als dick und vorzugsweise 2mal breiter als dick ist.
Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das bewegliche Organ (5) im Ruhezustand ist, die Länge des zentralen Teils der Membran nach Montage in der Pumpe größer als oder gleich dem 1,5fachen ihrer Anfangslänge (I₀) vor der Montage in der Pumpe, sogar größer als oder gleich dem 2fachen dieser Anfangslänge und sogar auch größer als oder gleich dem 3fachen dieser Anfangslänge ist.
Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das bewegliche Organ vollständig eingedrückt ist, die Länge des zentralen Teils (51) der Membran größer als oder gleich dem 2fachen der Anfangslänge (I₀) der Membran vor ihrer Montage auf der Pumpe, sogar größer als oder gleich dem 3fachen dieser Anfangslänge und sogar auch größer als oder gleich dem 4fachen dieser Anfangslänge ist.
Pumpe nach Anspruch 2 und ggf. einem der anderen vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Leitung (32) ein oder mehrere vertiefte oder vorstehende Reliefs (60) aufweist, die von dieser Erhebung (58) entfernt sind, wenn das bewegliche Organ in der oberen Stellung ist, und am Ende des Eindringwegs des beweglichen Organs die Erhebung (58) erreichen, wobei diese Reliefs so ausgebildet sind, dass sie die Schaffung eines Durchgangs zwischen der Pumpkammer (34) und der oder den Öffnungen (36) der zentralen Leitung (32) zu diesem Zeitpunkt erleichtern.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dieses oder diese Reliefs in Form einer oder mehrere Rippen (60) vorliegen, die auf der Außenfläche der zentralen Leitung (32) vorgesehen sind.
Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Teil der Membran einen Boden aufweist, der einen inneren Klotz (59) aufweist, der ausgebildet ist, um in das untere Ende der zentralen Leitung (32) einzutreten.
Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Leitung (32) des beweglichen Organs an ihrem unteren Ende mit mindestens einer radialen Öffnung (36) versehen ist.
Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beweglich Organ einen Druckknopf bildet, wobei die zentrale Leitung (32) einstückig mit einem Abgabeansatz (35) ausgeführt ist.
Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran aus einem Nitrilelastomer oder einem Siliconelastomer hergestellt ist.
Behälter, der mit einer Pumpe, wie sie in einem der vorhergehenden Ansprüche definiert ist, ausgerüstet ist.