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Die Erfindung betrifft eine Pumpe
für fließfähige Medien,
insbesondere Kosmetikpumpe, mit einem dicht auf eine Öffnung eines
Behälters
aufsetzbaren Basisteil, das eine im eingebauten Zustand dem Behälter zugewandte
Unterseite und eine dem Behälter
abgewandte Oberseite aufweist, einer Durchgangsöffnung durch das Basisteil,
die sich von der Unterseite des Basisteils bis zu dessen Oberseite erstreckt,
einem sich von der Oberseite des Basisteils rund um die Durchgangsöffnung nach
oben erstreckenden Leitungsstutzen, einem sich von der Oberseite
des Basisteils nach oben erstreckenden äußeren Führungsstutzen, einem auf dem
Führungsstutzen
geführten,
gegen eine Druckfeder von Hand niederdrückbaren Oberteil, einer sich
an den Leitungsstutzen anschließenden
Kompressionskammer mit einem Einlassventil und einem Auslassventil,
einem in Strömungsrichtung
hinter dem Auslassventil der Kompressionskammer vorgesehenen Austrittskanal,
einer an der Unterseite des Basisteils vorgesehenen Austrittskanal,
einer an der Unterseite des Basisteils vorgesehenen Befestigungseinrichtung
zur Verbindung des Basisteils mit dem Behälter, einem von der Durchgangsöffnung in
den Behälter
ragenden Steigrohr zum Ansaugen des fließfähigen Mediums sowie einer Fremdbelüftung zum
Inneren des Behälters,
die im niedergedrückten
Zustand des Oberteils wirksam ist.
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Pumpen der genannten Art sind Massenteile,
die in der Regel lediglich zum Entleeren einer einzigen Behälterfüllung vorgesehen
sind und anschließend
entsorgt werden müssen.
Sie dienen zum Transport von verschiedenen fließfähigen Medien, insbesondere
auf dem Gebiet der Körper-
und Schönheitspflege,
wobei beispielsweise Waschlotionen, Cremes und dergleichen zur Austrittsöffnung des
jeweiligen Gefäßes gepumpt
werden sollen.
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Derartige Pumpen müssen mit
geringem Aufwand herstellbar und leicht montierbar sein, denn ihr
Preis darf den Gesamtpreis des Produktes, bestehend aus Behälter, Behälterinhalt
und Pumpe, nicht wesentlich erhöhen.
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Derartige Pumpen sind in verschiedenster Ausführung bekannt,
beispielsweise aus der DE-Patentschrift 19 645 393.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
Aufbau einer solchen Pumpe noch weiter zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch
gelöst,
dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil der Kompressionskammer
als einstückig
angeformte Lippendichtungen ausgebildet sind, die das zu fördernde
Medium nur in Förderrichtung
durchlassen, wobei das Medium bei dem durch Federkraft bewirkten
Nach-oben-Fahren des Oberteils in die Kompressionskammer eingesaugt
und beim Niederdrücken
des Oberteils aus der Kompressionskammer herausgedrückt wird,
das die als Einlassventil dienende Lippendichtung vorzugsweise am äußeren Umfang
des Leitungsstutzens angeordnet ist und mit ihrer Dichtlippe an
der Innenfläche
des Kammerstutzens anliegt, und dass die als Auslassventil dienende
Lippendichtung am inneren Umfang des Kammerstutzens angeordnet ist.
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Auf diese Art wird die Kompressionskammer, die
durch die beiden Lippendichtungen eingeschlossen ist, zwischen dem
Leitungsstutzen des Basisteils und dem Kammerstutzen gebildet, der
an dem Oberteil vorgesehen ist. Im Ergebnis sind keine separaten Teile
erforderlich, die sich relativ zueinander bewegen, um den Ventilraum
zu bilden, wie es bei bekannten Pumpen der Fall ist.
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Eine solche Pumpe besteht aus maximal
drei Teilen, nämlich
dem Basisteil, dem niederdrückbaren Oberteil
sowie einer Rückstellfeder.
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Wenn die Rückstellfeder an das Oberteil oder
gegebenenfalls an das Basisteil angeformt wird, so lässt sich
die erfindungsgemäße Pumpe
aus zwei Teilen fertigen, die nach ihrer Fertigstellung lediglich zusammengedrückt zu werden
brauchen.
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Der Leitungsstutzen des Basisteils
kann als langgestreckter, an seinem oberen Ende geschlossener Zylinder
ausgebildet sein.
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Bei einer solchen Konstruktion ist
die Kompressionskammer zweckmäßig zwischen
der Außenfläche des
Leitungsstutzens und der Innenfläche
eines konzentrisch zu dem Leitungsstutzen an dem Oberteil angeordneten
Kammerstutzen angeordnet.
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In dem Leitungsstutzen unterhalb
der Lippendichtung ist zweckmäßigerweise
mindestens eine Durchtrittsöffnung
für das
zu fördernde
Medium vorgesehen, welches somit unterhalb der Lippendichtung aus
dem Leitungsstutzen austritt.
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Oberhalb des Auslassventils schließt sich zweckmäßig innerhalb des
Kammerstutzens und/oder des Oberteils eine Verdrängungskammer an, in die der
als oben geschlossener Zylinder ausgebildete Leitungsstutzen hineinragt.
Beim Niederdrücken
des Oberteils wird daher nicht nur das zu fördernde Medium durch das Auslassventil
in Richtung auf den Austrittskanal gefördert, sondern gleichzeitig wird
die Verdrängungskammer
sukzessive verkleinert, wodurch der Pumpeffekt noch verstärkt wird.
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Die Abwärtsbewegung des Oberteils kann durch
den Anschlag des oberen Endes des Leitungsstutzens gegen das obere
Ende der Verdrängungskammer
begrenzt werden, sodass keine zusätzlichen Anschläge angeformt
zu werden brauchen.
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Unterhalb der Durchtrittsöffnung am äußeren Umfang
des Leitungsstutzens kann eine weitere umlaufende Dichtlippe vorgesehen
sein, die ebenfalls an der Innenfläche des Kammerstutzens anliegt,
wobei in dem Abschnitt zwischen den beiden an dem Leitungsstutzen
vorgesehene Dichtlippe eine Zwischenkammer gebildet wird. Aus dieser
Zwischenkammer kann das zu fördernde
Medium nur in Richtung auf die Kompressionskammer gefördert werden, während ein
Durchtritt des Mediums nach unten in die übrigen Teile der Pumpe durch
die untere Dichtlippe verhindert wird.
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Ferner kann an dem Basisteil eine
Dichtungslippe vorgesehen sein, die am äußeren Umfang des Kammerstutzens
anliegt, sodass während
des Pumpvorgangs ein Eindringen von Luft von außen in die Pumpe verhindert
wird. Um aber dennoch eine Fremdbelüftung nach Abschluss des Pumpvorgangs zum
Behälterinneren
hin zu gewährleisten,
kann der Kammerstutzen an seinem äußeren Umfang mindestens eine
Einbuchtung aufweisen, die bei niedergedrücktem Oberteil im Bereich der
Dichtungslippe liegt und dadurch einen Luftdurchlass schafft. Gleichzeitig ist
zweckmäßig in dem
Ba sisteil zwischen dem Leitungsstutzen und der Dichtungslippe mindestens eine
Luftdurchgangsöffnung
vorgesehen, durch die die Luft auf direktem Wege in den Behälter gelangt.
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Zweckmäßig ist an dem Oberteil ein
mit dem Führungsstutzen
des Basisteils zusammenwirkender korrespondierender Führungsstutzen
vorgesehen. Die beiden Führungsstutzen
dienen nicht nur als äußerer mechanischer
Abschluss der Pumpe, sondern sie können zusätzlich mit Anschlägen zur
Begrenzung der nach oben gerichteten Hubbewegung des Oberteils versehen
sein.
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Der Leitungsstutzen des Basisteils
und der Kammerstutzen des Oberteils können konzentrisch zueinander
angeordnet sein.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung
beispielsweise veranschaulicht und ist nachstehend im einzelnen
anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 einen
Schnitt eines Ausführungsbeispiels
einer Pumpe in Ruhestellung,
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2 den
gleichen Schnitt, bei dem das Oberteil seine nach unten gedrückte Stellung
einnimmt,
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3 die
beiden Pumpenteile in getrenntem Zustand unmittelbar vor ihrem Zusammenbau.
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In der folgenden Beschreibung wird
davon ausgegangen, dass diejenigen Teile, die in der Zeichnung oben
dargestellt sind, auch tatsächlich
oben angeordnet sind, wobei diese Betrachtungsweise relativ ist,
denn die Pumpe kann selbstverständlich
auch in geschwenkter Behälterstellung
oder um 180° nach unten
gerichtet betätigt
werden.
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Die in der Zeichnung dargestellten
beiden Ausführungsbeispiele
der Pumpe dienen zum Transport von flüssigen bzw. fließfähigen Medien,
insbesondere Hautpflegepräparaten,
Wasch- und Duschflüssigkeiten,
Haarwaschmitteln und dergleichen.
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Nach 1 bis 3 der Zeichnung besteht die Pumpe
im wesentlichen aus einem Basisteil 1 sowie einem relativ
zu dem Basisteil 1 von Hand niederdrückbaren Oberteil 2.
An diese beiden Teile können sämtliche übrigen Funktionsteile
angeformt sein, d. h. dass zur Herstellung der Pumpe lediglich zwei
Einzelteile erforderlich sind, die jeweils in einem einzigen Arbeitsgang
herstellbar sind. Die beiden Teile sind als Kunststoffspritzteile
ausgebildet, wobei ein Kunststoff verwendet wird, der zumindest
in dünn
ausgespritzten Bereichen elastisch verformbar sein muss.
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Das Basisteil umfasst eine Grundplatte 3,
die dicht auf einer Öffnung
eines in der Zeichnung nicht dargestellten Behälters aufsetzbar ist. Zu diesem Zweck
ist an der Unterseite 4 des Basisteils eine Befestigungseinrichtung 5 vorgesehen.
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In dem in 1 bis 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist die Befestigungsvorrichtung für eine Glas- oder Kunststoffflasche
vorgesehen, die an ihrem oberen Ende einen Gewindestutzen aufweist.
Insofern besteht die Befestigungseinrichtung 5 aus einem
sich von dem Basisteil 1 nach unten erstreckenden zylindrischen
Befestigungsstutzen 6, der an seinem inneren Umfang mit
vorspringenden Gewindegängen 7 versehen
ist. Der Befestigungsstutzen wird auf das Gewinde der Flasche aufgeschraubt.
In das Innere der Flasche greift ein Dichtungsstutzen
8 ein, der
sich beim Aufschrauben der Pumpe auf die Flasche unter Vorspannung
an die Innenfläche
des Flaschenstutzens anlegt und somit eine dichte Verbindung schafft.
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Wenn die Behälter, auf denen die Pumpe befestigt
werden soll, mit anderen Öffnungen
versehen sind, muss die Befestigungseinrichtung 5 entsprechend
angepasst werden. So sind beispielsweise einfache eindrückbare Klick-Verbindungen, Krimp-Verbindungen
und dergleichen bekannt.
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In der Mitte der Grundplatte 3 ist
eine Durchgangsöffnung 9 vorgesehen,
die sich von der Unterseite der Grundplatte 3 bis zu deren
Oberseite 10 erstreckt.
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In die Durchgangsöffnung 9 ist von unten
her ein Steigrohr 11 eingeführt, das beispielsweise als handelsüblicher
Kunststoffschlauch ausgebildet ist und sich bis in den unteren Bereich
des in der Zeichnung nicht dargestellten Behälters erstreckt, um das zu
fördernde
fließfähige Medium
anzusaugen.
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In Verlängerung der Durchgangsöffnung 9 erstreckt
sich von der Oberseite 10 der Grundplatte 3 ein
Leitungsstutzen 12 um die Mittelachse der Grundplatte 3 senkrecht
nach oben. Das obere Ende des Leitungsstutzens ist mit einer angeformten
Kappe 13 verschlossen, während etwa in halber Höhe des Leitungsstutzens 12 mehrere über den
Umfang verteilt angeordnete, radial verlaufende Durchtrittsöffnungen 14 vorgesehen
sind.
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Ferner erstreckt sich von der Oberseite 10 der
Grundplatte 3 ein äußerer Führungsstutzen 15 nach
oben, der zusammen mit dem nach unten gerichteten Befestigungsstutzen 6 eine
gemeinsame zylindrische Außenfläche bildet.
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Das gesondert ausgebildete Oberteil 2,
welches im montierten Zustand relativ zu dem Basisteil 1 entgegen
der Kraft einer Feder 16 niederdrückbar ist, weist einen Kopf 17 auf,
den man mit einem Finger oder mehreren Fingern zur Betätigung der
Pumpe niederdrückt.
An den Kopf 17 schließt
sich nach unten ein zylindrischer Führungsstutzen 18 an,
der mit dem Führungsstutzen 15 des
Basisteils 1 zusammenwirkt. Der Führungsstutzen 15 des
Oberteiles 2 greift dabei in den Führungsstutzen 15 des
Basisteils 1 ein. Gleichzeitig dienen die beiden Führungsstutzen 15 und 18 zur
Begrenzung der Hubbewegung des Oberteils 2 nach oben. Dies
geschieht dadurch, dass an dem oberen Ende des unteren Führungsstutzens 15 ein
nach innen gerichteter Anschlag 19 und an dem oberen Führungsstutzen 18 ein
nach außen gerichteter
Anschlag 20 vorgesehen ist. Nachdem die beiden Führungsstutzen 15 und 18 über ihre
Anschläge 19 und 20 hinweg
unter leichter Verformung ineinandergedrückt sind, kann sich das Oberteil 2 relativ
zu dem Basisteil 1 nur soweit nach oben bewegen, bis die
Anschläge 19 und 20 aufeinander
treffen.
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Die bereits genannte Feder 16,
die zwischen dem Basisteil 1 und dem Oberteil 2 wirkt,
ist als Schraubenfeder ausgebildet, die einstückig an die Unterseite 21 des
Kopfes 17 des Oberteils 2 angeformt ist. Im montierten
Zustand liegt das untere Ende der Feder 16 auf der Oberseite 10 der
Grundplatte 3 an und hält
das Oberteil 2 in der in 1 dargestellten
Normalstellung, bei der das Oberteil 2 seine oberste Position
einnimmt und die Anschläge 19 und 20 der
beiden Führungsstutzen 15 und 18 gegeneinander
anliegen.
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Radial innerhalb der Feder 16 geht
von der Unterseite 21 des Oberteils 2 ein zylindrischer
Kammerstutzen 22 aus, der ge meinsam mit dem Leitungsstutzen 12 des
Basisteils 1 eine Kompressionskammer 23 einschließt.
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Die ringförmig ausgebildete Kompressionskammer 23 weist
an ihrem unteren Ende ein Einlassventil 24 und an ihrem
oberen Ende ein Auslassventil 25 auf. Das Einlassventil 24 ist
durch eine an den Leitungsstutzen 12 oberhalb der Durchtrittsöffnungen 14 angeformte
umlaufende Dichtlippe 26 gebildet. Das äußere Ende der Dichtlippe 26 erstreckt
sich bogenförmig
schräg
nach oben und liegt an der Innenfläche 27 des Kammerstutzens 22 des
Oberteils 2 an.
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Das Auslassventil 25 ist
durch eine von der Innenfläche 27 des
Kammerstutzens 22 ausgehenden Dichtlippe 28 gebildet,
die mit ihrem nach oben gewölbten
freien Ende an der Außenfläche 29 des Leitungsstutzens 12 anliegt.
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Unterhalb der Durchtrittsöffnungen 14 ist noch
eine weitere Dichtlippe 30 an den Leitungsstutzen 12 angefügt, wobei
der Ringraum zwischen der oberen Dichtungslippe 26 und
der unteren Dichtungslippe 30 eine Zwischenkammer 31 begrenzt.
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Oberhalb der an den Kammerstutzen 22 angeformten
Dichtungslippe 28 ist im Inneren des Kopfes 17 eine
im wesentlichen zylindrische Verdrängungskammer 32 eingeformt,
in welche sich die obere Kappe 13 des Leitungsstutzens 12 beim
Niederdrücken
des Oberteils 2 hinein erstreckt. Von der Verdrängungskammer 32 verläuft ein
radialer Austrittskanal 33 zum seitlichen Rand des Kopfes 17,
aus welchem bei Betätigung
der Pumpe das zu fördernde Medium
austritt.
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Um nach jedem Pumpvorgang dem Behälter Luft
zuzuführen,
ist ei ne sogenannte Fremdbelüftung vorgesehen.
Die Fremdbelüftung
erfolgt aus dem Raum 34, der außen durch die beiden Führungsstutzen 15 und 18 und
innen durch den Leitungsstutzen 12 sowie den Kammerstutzen 22 begrenzt
wird. Dieser Zwischenraum 34, der beispielsweise auch die Feder 16 aufnimmt,
ist gegenüber
der Außenluft
nicht abgedichtet, so dass aus diesem Zwischenraum 3 über in der
Grundplatte 3 vorgesehene Bohrungen 35 Fremdluft
in das Innere des Behälters
gelangen kann.
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Aus bekannten Gründen darf die Fremdbelüftung nicht
jederzeit stattfinden, da sonst die Pumpe nicht einwandfrei funktionieren
würde.
Vorzugsweise soll die Fremdbelüftung
nur dann wirksam sein, wenn sich das Oberteil 2 nach Vollendung
eines Pumpvorgangs in seiner tiefsten Stellung befindet, wie in 2 dargestellt, um eine Fremdbelüftung zu
erreichen, ist an der Oberseite der Grundplatte 3 radial
innerhalb der Feder 16, aber radial außerhalb der Durchgangsbohrungen 35 ein
Dichtungsstutzen 36 angeordnet, der sich relativ weit nach
oben erstreckt und an seinem oberen Ende eine umlaufende Dichtlippe 37 aufweist.
Die Dichtlippe 37 liegt an der Außenfläche des Kammerstutzens 22 an,
so dass die Durchgangsöffnungen 35 nicht
mit der Außenluft
in Verbindung stehen. Um die Fremdbelüftung in der untersten Stellung
des Oberteils 2 zu gewährleisten, ist
der Kammerstutzen 22 an seinem äußeren Umfang mit mindestens
einer Einbuchtung 38 versehen, die bei niedergedrücktem Oberteil 2,
wie in 2 dargestellt,
im Bereich der Dichtungslippe 37 liegt und dadurch einen
Luftdurchlass zu den in der Grundplatte 3 vorgesehenen
Luftdurchgangsöffnungen 35 bildet.
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Wenn der auf den Kopf 17 des
Oberteils 2 ausgeübte
Fingerdruck nachlässt
und sich das Oberteil 2 unter der Wirkung der Feder
16 wieder
nach oben in die in 1 dargestellte
Normalstellung bewegt, ist die Fremdbelüftung mittels der an der Außenfläche des
Kammerstutzens 32 anliegenden Dichtungslippe 37 wieder
verschlossen. Somit wird neues Medium angesaugt, und zwar über das
Steigrohr 11, den Leitungsstutzen 12, die Durchtrittsöffnungen 14,
die Zwischenkammer 31 bis in die Kompressionskammer 23.
Wenn das Oberteil 2 seine höchste Position erreicht hat,
wie in 1 dargestellt,
kann der nächste
Pumpvorgang erfolgen.
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Beim erneuten Niederdrücken des
Oberteils 2 verkleinert sich die Kompressionskammer 23 dadurch,
dass sich der Leitungsstutzen 12 relativ zu dem Oberteil 2 nach
oben verschiebt und sich das Einlassventil 24 dem Auslassventil 25 nähert. Da
das Einlassventil 24 beim Niederdrücken des Oberteils 2 schließt, kann
das Medium nur durch das Auslassventil 25 durch Abheben
der Dichtungslippe 28 in die Verdrängungskammer 32 gelangen.
Von dort aus strömt
das Medium über
den Austrittskanal 33 nach außen. Da sich während dieses
Pumpvorgangs die obere Kappe 13 des Leitungsstutzens in
die Verdrängungskammer 32 hineinschiebt
und diese verkleinert, wird das Medium durch diesen Hilfsvorgang
zusätzlich
mit großer
Kraft durch den Austrittskanal 33 nach außen gedrückt.
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Wenn der maximal mögliche Hub
des Oberteils 2 für
den Pumpvorgang ausgenutzt werden soll, so liegt in der maximal
niedergedrückten
Position des Oberteils 2 das obere Ende der Kappe 13 des
Leitungsstutzens 12 an dem oberen Gewölbe 39 der Verdrängungskammer 32 an,
wie aus 2 zu ersehen
ist. In dieser Endstellung setzt dann wiederum die Fremdbelüftung des
Behälters
ein und es erfolgt dann beim federbelasteten Nach- obenfahren des Oberteils
das Ansaugen des Mediums in die Kompressi onskammer 23.
Wenn das Oberteil 2 seine höchste Stellung erreicht hat,
ist die Pumpe für
den nächsten
Pumpvorgang bereit.
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Wie insbesondere aus 3 zu ersehen ist, besteht die Pumpe lediglich
aus zwei separat zu fertigenden Einzelteilen, die durch einfaches
Ineinanderstecken fertig montiert werden können. Nach dem Aufsetzen der
Pumpe auf einen Behälter
befinden sich sämtliche
Pumpenteile außerhalb
des Behälterinneren,
so dass sie, wenn beispielsweise Glasflaschen verwendet werden,
optisch nicht negativ in Erscheinung treten. Ferner besteht der
Vorteil, dass sich diese Pumpe auch für extrem schmale Flaschenhälse eignet.
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Die Feder 16, die auch in
diesem Ausführungsbeispiel
an der Unterseite 21 des Oberteils 2 ausgebildet
ist, ist in ähnlicher
Weise gestaltet wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und liegt gegen die
Oberseite 10 der Grundplatte 3 an.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
besteht die Pumpe, wenn man von dem Steigrohr 11 einmal
absieht, lediglich aus zwei einzelnen Teilen, die jeweils in einem
Arbeitsgang aus einem geeigneten Kunststoff gespritzt werden können.
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Jedes der Einzelteile können in
einem Arbeitsgang aus einem geeigneten Kunststoff gespritzt werden.
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Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit,
die Feder 16 als gesondertes Teil zu fertigen, jedoch wird
die Gesamtkonstruktion sowie die Montage dadurch aufwendiger. Die
bevorzugten Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Pumpe
bestehen somit aus lediglich zwei Teilen, wobei die Feder 16 selbstverständlich auch
an dem Basisteil angeformt sein könnte.
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In weiterer Abwandlung der Erfindung
können
verschiedene Funktionsteile, die an das Oberteil 2 angeformt
sind, auch an dem Basisteil angeformt sein und umgekehrt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Basisteil
- 2
- Oberteil
- 3
- Grundplatte
- 4
- Unterseite
- 5
- Befestigungseinrichtung
- 6
- Befestigungsstutzen
- 7
- Gewindegänge
- 8
- Dichtungsstutzen
- 9
- Durchgangsöffnung
- 10
- Oberseite
- 11
- Steigrohr
- 12
- Leitungsstutzen
- 13
- Kappe
- 14
- Durchtrittsöffnungen
- 15
- Führungsstutzen
- 16
- Feder
- 17
- Kopf
- 18
- Führungsstutzen
- 19
- Anschlag
- 20
- Anschlag
- 21
- Unterseite
- 22
- Kammerstutzen
- 23
- Kompressionskammer
- 24
- Einlassventil
- 25
- Auslassventil
- 26
- Dichtlippe
- 27
- Innenfläche
- 28
- Dichtlippe
- 29
- Außenfläche
- 30
- Dichtlippe
- 31
- Zwischenkammer
- 32
- Verdrängungskammer
- 33
- Austrittskanal
- 34
- Zwischenraum
- 35
- Luftdurchtrittsöffnungen
- 36
- Dichtungsstutzen
- 37
- Dichtungslippe
- 38
- Einbuchtung
- 39
- oberes
Gewölbe