DE60205498T2

DE60205498T2 - Lecksicherer verschluss in einer spenderpumpe

Info

Publication number: DE60205498T2
Application number: DE60205498T
Authority: DE
Inventors: Richard Stoney Stanton SMITH
Original assignee: SCOPENEXT Ltd
Current assignee: SCOPENEXT Ltd
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2022-10-26
Also published as: GB0125702D0; US6910603B2; ATE301505T1; EP1438142B1; JP4309271B2; ES2247375T3; EP1438142A1; WO2003035274A1; JP2005506194A; US20040256413A1; KR20040045929A; GB2386649B; DK1438142T3; DE60205498D1; GB2386649A; GB0313536D0; CN1575208A; CN1267204C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Spenderpumpe jener Art, die, wenn sie an einem Behälter für eine Flüssigkeit oder pastenartige Substanz, wie zum Beispiel Seife, angebracht ist, eine dosierte Menge der Substanz abgibt, wenn die Pumpe manuell betätigt wird. Spenderpumpen dieser Art sind wohlbekannt und sind von Ventilen für zum Beispiel Aerosolsprays zu unterscheiden, deren Abgabe nach dem Öffnen infolge von Druckbeaufschlagung des Behälters erfolgt.
Spenderpumpen mit festgelegtem Ausguss enthalten eine untere Komponente, die zum Anbringen an einem Behälter ausgeführt ist, und eine obere Komponente, die bezüglich der unteren Komponente drehbar ist, um den Ausguss an der oberen Komponente mit einem Auslasskanal, der bezüglich der unteren Komponente stationär ist, in und außer Deckung zu bringen. Die Pumpe selbst kann die Form einer Kolben-und-Zylinder-Anordnung annehmen, oder sie kann die Form eines selbst rückstellenden, verformbaren Teils der oberen Komponente annehmen. Wenn dieser zusammengedrückt wird, wird das Innenvolumen der oberen Komponente verkleinert. Wenn er freigegeben wird und expandieren kann, wird die Substanz im Behälter durch ein erstes Einwegeventil in die obere Komponente gesaugt. Wenn der verformbare Teil der oberen Komponente ein zweites Mal niedergedrückt wird, wird die darin enthaltende Substanz durch ein zweites Einwegeventil durch den Ausguss ausgetrieben. Wenn er wieder expandieren kann, saugt die obere Komponente eine zweite, dosierte Menge der Substanz in ihren Innenraum, die abgabebereit ist.
Die Pumpe gibt natürlich nur ab, wenn der Ausguss auf den Auslasskanal ausgerichtet ist, wodurch die Pumpe, zum Beispiel bei Transport und Lagerung, „geschlossen" werden kann. Um eine Leckage zu verhindern, wenn die Pumpe versehentlich gedrückt wird, während sie „geschlossen" ist, hat es sich als erforderlich erwiesen, ein Verriegelungsmerkmal einzubauen, das eine Betätigung der Pumpe mechanisch verhindert, wenn der Auslasskanal nicht auf den Ausguss ausgerichtet ist.
Die Gefahr einer Leckage wird dadurch erhöht, dass es neben dem Auslasskanal und dem Ausguss erforderlich ist, einen zweiten Weg durch die Spenderpumpe zwischen Umgebungsluft und dem Inneren des Behälters bereitzustellen. Wenn keine Luft in den Behälter eintreten kann, um die daraus herausgesaugte Substanz zu ersetzen, arbeitet die Pumpe nicht. Deshalb ist ein Luftkanal durch die unteren Komponente bereitgestellt worden, der mit einem Luftloch in der oberen Komponente nur dann in Deckung gelangt, wenn der Auslasskanal mit dem Ausguss in Deckung ist. Die EP-A-0 274 877, welche die Merkmale der Präambel aus Anspruch 1 offenbart, veranschaulicht solch eine Anordnung, bei der die Öffnungen des Auslasskanals und des Luftkanals der unteren Komponente um die zylindrische Außenfläche der unteren Komponente herum eine Umfangstrennung aufweisen, die gleich der Umfangstrennung des Ausgusses und des Luftlochs an der zylindrischen Innenfläche der oberen Komponente ist, wobei die zylindrischen Flächen bezüglich einander gleiten, wenn die obere Komponente gedreht wird, und den Verschluss des Auslass- und des Luftkanals bereitstellen, wenn der Ausguss außer Ausrichtung mit dem Auslasskanal gebracht wird. Wenn die Pumpe mit ausreichend Druck beaufschlagt wird, kann es zwischen den zylindrischen Flächen zu einer Leckage kommen. Die Substanz im Behälter kann zwischen diesen Flächen vom Auslasskanal zu zumindest der Nähe des Luftlochs und des Ausgusses wandern, und genau um dies zu verhindern, ist ein mechanisches Verriegelungsmerkmal vorgesehen worden.
Das mechanische Verriegelungsmerkmal erhöht jedoch die Komplexität der Spenderpumpe und deshalb auch die Kosten ihrer Herstellung. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Bedarf an dem Verriegelungsmerkmal zu vermeiden, indem eine effizientere Dichtung bereitgestellt wird, wenn die obere Komponente in die geschlossene Position gedreht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wie durch Anspruch 1 beschrieben, eine Spenderpumpe mit einer unteren Komponente, die zum Anbringen an einem Behälter für eine abzugebende Flüssigkeit oder pastenartige Substanz ausgeführt ist, und einer oberen Komponente, die bezüglich der unteren Komponente drehbar ist und eine Ausgussöffnung und eine Luftöffnung aufweist, bereitgestellt, wobei die untere Komponente einen Durchgang zur Verbindung des Inneren des Behälters mit dem Inneren der oberen Komponente aufweist, wobei der Durchgang durch ein erstes Rückschlagventil gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Durchgang umgebender ringförmiger Austragsraum der unteren Komponente, ein zweites Rückschlagventil, das das Austragen der Substanz aus dem Inneren der oberen Komponente in den Austragsraum gestattet, während der Eintritt von Luft in das Innere der oberen Komponente aus der Ausgussöffnung verhindert wird, und ein integral mit der unteren Komponente ausgebildetes Verschlusselement, das sich am Umfang des Raums befindet und diesen umfangsmäßig unterbricht, vorgesehen sind, wobei die Anordnung derart ist, dass die Ausgussöffnung und die Luftöffnung in einer Winkelausrichtung der oberen bezüglich der unteren Komponente durch das Verschlusselement verschlossen sind, während in anderen Winkelausrichtungen der oberen Komponente das Innere der oberen Komponente über den Austragsraum mit der Ausgussöffnung verbunden ist und ein Weg für Luft zum Eintritt in den Behälter, der durch die untere Komponente vorgesehen ist, mit der Luftöffnung in Verbindung steht.
Vorzugsweise enthält der Weg für Luft eine ringförmige Kammer, die den Durchgang unter dem Austragsraum umgibt und durch eine ringförmige Sperrdichtung, die zwischen der oberen und der unteren Komponente in Reibkontakt ist, davon getrennt ist, und bei der die Ausgussöffnung und die Luftöffnung in Richtung der Drehachse der oberen bezüglich der unteren Komponente beabstandet sind, so dass die Ausgussöffnung auf den Austragsraum und die Luftöffnung auf die ringförmige Luftkammer auf gegenüberliegenden Seiten der Sperrdichtung ausgerichtet sind.
Das Verschlusselement kann das distale Ende eines Arms umfassen, der den Austragsraum umfangsmäßig unterbricht. Des Weiteren kann der Verschluss das distale Ende eines Arms umfassen, der die Luftkammer umfangsmäßig unterbricht.
Die Arme können in der gleichen Ebene liegen, die die Drehachse enthält, und die Ausgussöffnung und die Luftöffnung können in der gleichen Ebene liegen, die die Drehachse enthält.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das zweite Rückschlagventil in Form eines durchbiegbaren Glieds vor, das sich von einem oberen Bereich des Durchgangs der unteren Komponente aus erstreckt und diesen umgibt, wobei der Umfang des durchbiegbaren Glieds eine Schulter des Inneren der oberen Komponente berührt, die eine Durchbiegung des Umfangs des durchbiegbaren Glieds nach oben verhindert, aber nach unten gestattet.
Vorzugsweise definiert das durchbiegbare Glied das obere Ende des Austragsraums.
Mindestens die Sperrdichtung kann aus einem weicheren Material bestehen als die zylindrische Komponentenfläche, mit der sie in Reibkontakt steht. Die untere Komponente als Ganze kann aus einem weicheren Material bestehen als die obere Komponente.
Die obere Komponente kann einen oberen Bereich mit einer selbst rückstellenden Ziehharmonikakonfiguration umfassen, wodurch das Innenvolumen der oberen Komponente variabel ist.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, darin zeigen:
1 eine Vorderansicht einer Spenderpumpe gemäß der Erfindung;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 1;
3 eine Schnittansicht der Spenderpumpe entlang der Linie A-A von 1; und
4 eine perspektivische Ansicht der unteren Komponente der Spenderpumpe von der oberen Komponente getrennt.
Die dargestellte Spenderpumpe weist eine obere Komponente 10 auf, die bezüglich einer unteren Komponente 11 drehbar ist. Ringförmige Doppelwülste 12 der unteren Komponente rasten in ringförmige Doppelnuten an der Innenfläche der oberen Komponente 10 ein, um diese Drehung zu gestatten, die durch die Anlage radialer Arme 13 der unteren Komponente an Absatzausbildungen 14 der oberen Komponente auf knapp unter 1800 begrenzt ist. Die obere Komponente 10 weist einen festgelegten Ausguss 15 auf, und ihr oberes Ende 16 liegt in Form eines selbst rückstellenden Ziehharmonikabalgs vor. Durch zu einem Zusammensacken führenden Druck auf den Balg 16 wird das Innenvolumen der oberen Komponente 10 verkleinert, und durch Selbstrückstellung des Balgs 16 wird es vergrößert, wodurch die erforderliche Pumpwirkung bereitgestellt wird.
Die untere Komponente 11 ist an ihrem unteren Ende mit einem inneren Schraubgewinde ausgebildet, um einen (nicht gezeigten) Behälter für die abzugebende Flüssigkeit oder pastenartige Substanz in Eingriff zu nehmen. Sie weist einen mittleren Durchgang 30 auf, der durch ein Rückschlagventil 19 zur Verbindung des Inneren des Behälters mit dem Inneren der oberen Komponente 10 gesteuert wird. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem Ventil 19 um ein Käfigkugelventil, aber dieses könnte durch ein Klappenventil ersetzt werden. Im Gebrauch erstreckt sich ein (nicht gezeigtes) Rohr von einer nach unten verlaufenden Verlängerung 20 des Durchgangs 30 zu einer Position in der Nähe des unteren Endes des Behälters, um zu gewährleisten, dass Luft nicht aus dem Behälter herausgepumpt wird, zumindest, bis sein Inhalt fast verbraucht ist.
Ein ringförmiger Austragsraum 31 der unteren Komponente 11, der ihren Durchgang 30 umgibt, weist eine obere Wand in Form eines zweiten Rückschlagventils 17 auf, und eine untere Wand seines Umfangs 23 steht mit der Innenfläche der oberen Komponente in Reibkontakt. Das zweite Rückschlagventil 17 liegt in Form eines ringförmigen Glieds vor, das das obere Ende des Durchgangs 30 umgibt und nach oben hin konkav und zu seinem Umfang hin verdünnt ist, so dass es durchbiegbar ist. Der Umfang der Scheibe 17 berührt eine Schulter 18 des Inneren der oberen Komponente 10, so dass sie sich nicht nach oben hin durchbiegen kann (um zu gestatten, dass Luft von dem Ausguss in das Innere der oberen Komponente eintritt), aber sich nach unten hin durchbiegen kann, um zu gestatten, dass die Substanz abgegeben wird, um von dem Inneren der oberen Komponente 10 in den Raum 31 einzutreten.
Damit Luft den Inhalt des Behälters ersetzen kann, wenn er herausgepumpt wird, ist in der oberen Komponente 10 unter dem Ausguss 15 eine Luftöffnung 22 vorgesehen. Der Umfang der unteren Komponente 11 weist eine ringförmige Luftkammer 32 auf, die durch den Umfang 23 von dem Austragsraum 31 getrennt ist. An einer oder mehreren Umfangspositionen ist ein (nicht gezeigtes) Luftloch in der radial inneren Wand der Luftkammer 32 vorgesehen, um die Luftöffnung 22 mit dem Inneren des Behälters zu verbinden.
Die radialen Arme 13 unterbrechen umfangsmäßig sowohl den ringförmigen Austragsraum 31 als auch die ringförmige Luftkammer 32, wobei ihre distalen Enden mit der zylindrischen Innenwand der oberen Komponente 10 in Reibkontakt stehen. Der obere der beiden in 2 gezeigten Arme 13 ist nur für das mechanische Gleichgewicht vorgesehen und könnte entweder weggelassen oder perforiert werden, aber das distale Ende des anderen Arms dient als ein Verschlusselement, das sowohl die Innenendenöffnung des Ausgusses 15 als auch die Luftöffnung 22 schließt, wenn die obere Komponente 10 in die Position gedreht wird, die in den 2 und 3 gezeigt ist. Zur Verbesserung des Verschlusses können an dem distalen Ende des Verschlussarms 13 über und unter der durch den Umfang 23 bereitgestellten ringförmigen Sperrdichtung elastische Einlagen 21 und 33 befestigt werden.
Es wird bevorzugt, dass die untere Komponente 11 aus einem weicheren Material als die obere Komponente 10 geformt wird, wobei dann möglicherweise auf die Einlagen 33 und 21 verzichtet werden kann.
Zum Betrieb der Pumpe wird die obere Komponente 10 in eine Position gedreht, in der die innere Öffnung des Ausgusses 15 und die Luftöffnung 22 nicht mehr durch den Arm 13 verschlossen werden. Der Balg 16 wird zusammengedrückt und treibt Luft durch den Ausguss 15 heraus. Wenn Druck auf den Balg 16 entlastet wird, wird seine Form zurückgestellt, wodurch der Inhalt des Behälters durch das Ventil 19 in sein Inneres gesaugt wird. Wenn der Balg 16 ein zweites Mal zusammengedrückt wird, schließt sich das Ventil 19, und der Inhalt des Inneren der oberen Komponente 10 wird am Ventil 17 vorbei in den Austragsraum 31 und von dort durch den Ausguss 15 herausgetrieben. Dieser Vorgang kann natürlich so oft wiederholt werden, wie es zur Abgabe der erwünschten Menge an Flüssigkeit oder Paste aus dem Behälter erforderlich ist.
Der Balg 16 könnte auch durch einen einfachen Ballon ersetzt werden. Dank der verbesserten Dichtungen, die eine Leckage des Inhalts der oberen Komponente 10 in der geschlossenen Position des Spenders verhindern, wird die Verwendung einer flexiblen Pumpe dieser Art anstelle einer komplexeren und teuren Kolben-und-Zylinder-Anordnung gestattet und besteht kein Bedarf an einer mechanischen Verriegelung, die eine Betätigung der Pumpe verhindert, wenn der Spender „geschlossen" ist.

Claims

Spenderpumpe mit einer unteren Komponente (11), die zum Anbringen an einem Behälter für eine abzugebende Flüssigkeit oder pastenartige Substanz ausgeführt ist, und einer oberen Komponente (10), die bezüglich der unteren Komponente (11) drehbar ist und eine Ausgussöffnung (15) und eine Luftöffnung (22) aufweist, wobei die untere Komponente (11) einen Durchgang (30) zur Verbindung des Inneren des Behälters mit dem Inneren der oberen Komponente (10) aufweist, wobei der Durchgang (30) durch ein erstes Rückschlagventil (19) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Durchgang (30) umgebender ringförmiger Austragsraum (31) der unteren Komponente (11), ein zweites Rückschlagventil (17), das das Austragen der Substanz aus dem Inneren der oberen Komponente (10) in den Austragsraum (31) gestattet, während der Eintritt von Luft in das Innere der oberen Komponente (10) aus der Ausgussöffnung (15) verhindert wird, und ein integral mit der unteren Komponente (11) ausgebildetes Verschlusselement (13), das sich am Umfang des Raums befindet und diesen umfangsmäßig unterbricht, vorgesehen sind, wobei die Anordnung derart ist, dass die Ausgussöffnung (15) und die Luftöffnung (22) in einer Winkelausrichtung der oberen (10) bezüglich der unteren (11) Komponente durch das Verschlusselement (13) verschlossen sind, während in anderen Winkelausrichtungen der oberen Komponente (10) das Innere der oberen Komponente (10) über den Austragsraum (31) mit der Ausgussöffnung (15) verbunden ist und ein weg für Luft zum Eintritt in den Behälter, der durch die untere Komponente (11) vorgesehen ist, mit der Luftöffnung (22) in Verbindung steht.
Spenderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg für Luft eine ringförmige Kammer (32) enthält, die den Durchgang unter dem Austragsraum (31) umgibt und durch eine ringförmige Sperrdichtung (23), die zwischen der oberen (10) und der unteren (11) Komponente in Reibkontakt ist, davon getrennt ist, und bei der die Ausgussöffnung (15) und die Luftöffnung (22) in Richtung der Drehachse der oberen (10) bezüglich der unteren (11) Komponente beabstandet sind, so dass die Ausgussöffnung (15) auf den Austragsraum (31) und die Luftöffnung (22) auf die ringförmige Luftkammer (32) auf gegenüberliegenden Seiten der Sperrdichtung (23) ausgerichtet sind.
Spenderpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (13) das distale Ende eines Arms (13) umfasst, der den Austragsraum (31) umfangsmäßig unterbricht.
Spenderpumpe nach Anspruch 3, sofern dieser von Anspruch 2 abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (13) des Weiteren das distale Ende eines Arms (13) umfasst, der die Luftkammer (32) umfangsmäßig unterbricht.
Spenderpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (13) in der gleichen Ebene liegen, die die Drehachse enthält, und die Ausgussöffnung (15) und die Luftöffnung (22) in der gleichen Ebene liegen, die die Drehachse enthält.
Spenderpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rückschlagventil (17) in Form eines durchbiegbaren Glieds vorliegt, das sich von einem oberen Bereich des Durchgangs der unteren Komponente (11) aus erstreckt und diesen umgibt, wobei der Umfang des durchbiegbaren Glieds eine Schulter (18) des Inneren der oberen Komponente (10) berührt, die eine Durchbiegung des Umfangs des durchbiegbaren Glieds nach oben verhindert, aber nach unten gestattet.
Spenderpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das durchbiegbare Glied das obere Ende des Austragsraums (31) bildet.
Spenderpumpe nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3–7, sofern dieser von Anspruch 2 abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrdichtung (23) aus einem weicheren Material besteht als die zylindrische Komponentenfläche, mit der sie in Reibkontakt steht.
Spenderpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Komponente (11) aus einem weicheren Material besteht als die obere Komponente.
Spenderpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Komponente (10) einen oberen Bereich (16) mit einer selbst rückstellenden Ziehharmonikakonfiguration umfasst, wodurch das Innenvolumen der oberen Komponente (10) variabel ist.