DE69304949T2

DE69304949T2 - Discharge device with an electric motor

Info

Publication number: DE69304949T2
Application number: DE69304949T
Authority: DE
Inventors: Pierre Amiel; Jean-Louis Bougamont; Herve Lompech
Original assignee: Sofab SA
Current assignee: Silgan Dispensing Systems Le Treport SAS
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2013-02-19
Also published as: EP0557194B1; DE69304949D1; EP0557194A1

Description

Um vorzugsweise einstellbare, genaue, ausreichend kontinuierliche Flüssigkeitsdurchsätze zu liefern, sind zahlreiche Typen von von Elektromotoren angetriebenen Dosierpumpen, insbesondere Pumpen mit hin- und hergehendem Kolben, konstruiert worden, die im allgemeinen durch Treib- und Kuppelstangen mit einer praktisch sinusförmigen Bewegung und einer Abweichung nahe dem Verlauf und Spiel der Transmission angetrieben werden.In order to provide preferably adjustable, precise, sufficiently continuous liquid flow rates, numerous types of metering pumps driven by electric motors have been designed, in particular reciprocating piston pumps, generally driven by drive and coupling rods with a practically sinusoidal movement and a deviation close to the path and play of the transmission.

Es kommt auch vor, daß nur gewünscht wird, unter dem Einfluß einer Außensteuerung, insbesondere mit Elektromotor, eine gegebene Menge eines Fluids wie eines Desinfektionsmittels und eines Parfüms durchzusetzen, wobei die Aufgabe im allgemeinen darin besteht, kurz, aber genau und regelmäßig zu arbeiten, insbesondere um ein freies Aufsprühen des Produkts und dessen feine Zerstäubung in einem oder mehreren Stößen zu erreichen. Dazu sind sämtliche Arten von Transmissionen, komplexere Exzenter oder Nocken und sogar Hemmungen und Zuhaltungen vorgeschlagen worden, welche es erlauben, einen weniger fortschreitenden Bewegungsablauf als den einfachen sinusförmigen und somit unter erhöhtem Druck eine trockenere Steuerung und einen kürzeren Strahl zu erhalten.It also happens that it is only desired to force through a given quantity of a fluid such as a disinfectant or a perfume under the influence of an external control, in particular an electric motor, the task generally being to work briefly but precisely and regularly, in particular to obtain a free spraying of the product and its fine atomization in one or more shots. To this end, all kinds of transmissions, more complex eccentrics or cams and even locks and tumblers have been proposed, which make it possible to obtain a less progressive movement than the simple sinusoidal one, and thus a drier control and a shorter jet under high pressure.

In diesem Rahmen ist der Einsatz von Antrieben vorgesehen worden, die häufig mit einem Hebel ausgestattet sind, der es insbesondere erlaubt, den Weg zurückzustellen und zu untersetzen, indem die zur Verfügung stehende Kraft wächst. Dabei kann es sich um einfache Elektromagneten handeln, die von einer Feder in ihre Ruheposition zurückgestellt werden, wobei aber diese Möglichkeit den Nachteil aufweist, eine erhöhte Druckwirkung auszuüben, ohne dabei eine genügend schnelle Rückkehr in die Ruheposition sicherzustellen. Man kann deshalb hin- und hergehende Antriebe bekannter Typen bevorzugen, die insbesondere den Schwingungserregern ähnlich sind, mit denen insbesondere elektrische Rasierapparate ausgestattet sind. Alle können ausgehend von einer Gleichspannungsquelle versorgt werden, die sie mittels Zerhacker mit elektronischer Steuerung unabhängig macht, die ein Stufensignal liefern, dessen rechteckige oder nur unterbrochene Form dem gewünschten Energieimpuls gut entspricht und dessen Schwingungsperioden und Frequenz zur Modifizierung des Durchsatzes leicht einzustellen sind, wobei diese Arbeitsweise vorteilhafterweise von einem Zeit- oder Zählimpulsrelais gesteuert wird.In this context, the use of actuators has been envisaged, often equipped with a lever that allows the travel to be reversed and reduced by increasing the available force. These can be simple electromagnets returned to their rest position by a spring, but this option has the disadvantage of exerting an increased pressure without ensuring a sufficiently rapid return to the rest position. It is therefore possible to prefer reciprocating actuators of known types, which in particular similar to the vibration generators fitted in particular to electric shavers. All of them can be powered from a direct current source which makes them independent by means of electronically controlled choppers which provide a step signal whose rectangular or only interrupted shape corresponds well to the desired energy pulse and whose oscillation periods and frequency can be easily adjusted to modify the flow rate, this mode of operation being advantageously controlled by a time or counting pulse relay.

In den meisten dieser Fälle können in den so konstruierten Vorrichtungen Nachfüllungen eingesetzt werden, wobei insbesondere zu diesem Zweck ein Gehäuse verwendet wird, das eine der mit einer Miniaturpumpe ausgestatteten bekannten Packungen aufnimmt, die beispielsweise zur Herstellung von Parfüms oder Kosmetika, Arzneimitteln und Insektiziden verwendet werden. Diese Pumpe ist im allgemeinen mit einer Kolbenstange versehen, die als eine ihren Verteilerkopf versorgende Sprühdüse dient, und, im allgemeinen von einem Bund festgehalten, axial auf der Öffnung des Rezipienten angebracht, der zur Aufnahme des Produkts vorgesehen ist, weshalb sie es beispielsweise ermöglicht, ein Arzneimittelfläschchen aseptisch und dicht zu verschließen. Sie kann von jedem herkömmlichen Typ, der in großen Stückzahlen auf solchen Miniaturverteilern eingesetzt wird, und üblicherweise ein als eines mit Vorverdichtung bezeichnetes Modell sein, in welchem häufig ein Kugel-Ansaugventil und ein Abgabeventil mit von einer Feder zurückgestelltem Gehäuse verwendet werden, von dessen Konstruktion angenommen wird, daß sie das Fluid nur unter einem Mindestdruck abgibt und den Zerstäubungsvorgang verbessert.In most of these cases, the devices thus constructed can accommodate refills, using, in particular, for this purpose a housing housing one of the known packages equipped with a miniature pump, used for example for the manufacture of perfumes or cosmetics, medicines and insecticides. This pump is generally provided with a piston rod serving as a spray nozzle supplying its distributor head and, generally held by a collar, is mounted axially on the opening of the recipient intended to receive the product, thus making it possible, for example, to aseptically and leak-tightly close a vial of medicine. It may be of any conventional type used in large quantities on such miniature manifolds and is usually of a type referred to as a pre-compression model which often uses a ball suction valve and a spring-returned body discharge valve, the design of which is believed to discharge the fluid only under a minimum pressure and improve the atomization process.

Diese Vorrichtungen profitieren oftmals davon, daß die Pumpen, mit denen sie ausgerüstet sind, von einer Schubstange gesteuert werden und ihre eigene Rückstellfeder besitzen, die sie in einer dichten Ruheposition hält, damit bereits die Verwendung eines einfachwirkenden Mechanismus den Halt in oberer Position erlaubt, wobei es hier aber noch bevorzugt erscheint, Pumpe und Mechanismus fest miteinander zu verbinden. Eine Verteilvorrichtung für flüssige Produkte, welche auf ein und demselben Gehäuse eine auswechselbare Packung mit Vorratsbehälter, die mit einer Miniaturaxialpumpe ausgestattet ist, welche mit einer als Sprühdüse zu ihrem Verteilerkopf dienenden Kolbenstange versehen ist, und einen elektrischen Steuermechanismus in sich vereint, ist insbesondere aus dem Dokument DE-A-2 736 532 bekannt.These devices often benefit from the fact that the pumps they are equipped with are controlled by a push rod and have their own return spring that keeps them in a sealed rest position, so that the use of a single-acting mechanism already ensures the stop in the upper Position allows, but here it still seems preferable to connect the pump and mechanism firmly to one another. A distribution device for liquid products which combines on one and the same housing an interchangeable pack with a reservoir, which is equipped with a miniature axial pump, which is provided with a piston rod serving as a spray nozzle for its distribution head, and an electric control mechanism, is known in particular from the document DE-A-2 736 532.

Ein wichtiges Einsatzgebiet ist das der leicht zu transportierenden Geräte, die insbesondere verwendbar sind, um in einem sehr kurzen Zeitraum eine ausreichend genaue, aber geringe Dosis eines Produkts zu verteilen; so kann es beispielsweise erwünscht sein, es auf diese Weise einem Patienten zu ermöglichen, während der Dauer eines Einatmungsvorgangs eine Arzneimitteldosis über die Atemwege zu inhalieren. Das erforderliche Volumen des Vorratsbehälters überschreitet dann einige Milliliter nicht, was es erlaubt, über eine kompakte und leichte Einheit zu verfügen, die in der Hand gehalten wird und ein Gerät für die Tasche oder Handtasche bilden kann.One important field of application is that of devices which are easy to transport and which can be used in particular to dispense a sufficiently precise but small dose of a product in a very short period of time; for example, it may be desirable to enable a patient to inhale a dose of medicinal product via the respiratory tract during one inspiration session. The volume of the reservoir required then does not exceed a few millilitres, which makes it possible to have a compact and lightweight unit which can be held in the hand and which can form a device for a pocket or handbag.

In der Praxis liefern die vorgeschlagenen Lösungen nur unvollkommene Ergebnisse, wobei selbst bei Pumpen mit Vorverdichtung, die allgemein im Gebrauch sind, bei einer Erhöhung der Frequenz und ab 20 Hz Durchsatzunregelmäßigkeiten und anschließend -verluste, eine ungleichmäßige Zerstäubung und sogar eine Beschädigung der Pumpen beobachtet werden. Insbesondere die Antriebe ergeben nicht die erwarteten Ergebnisse.In practice, the proposed solutions only give imperfect results, and even with pre-compression pumps in common use, when the frequency is increased and above 20 Hz, flow irregularities and subsequent losses, uneven atomization and even damage to the pumps are observed. In particular, the drives do not give the expected results.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieses Typs vorzuschlagen, welche einen geeigneten Antriebsmechanismus mit einer Packung vereint, die mit einer Miniaturpumpe mit einem Außenvolumen ausgestattet ist, das bis zu unter einem Kubikzentimeter klein sein kann, und die auf einem Rezipienten mit einem geeigneten Volumen angebracht wird, wobei diese Vorrichtung große Einfachheit, niedrige Kosten, geringen Raumbedarf und ausreichende Unabhängigkeit in sich vereint, jedoch von obengenannten Nachteilen frei ist.Therefore, the object of the invention is to propose a device of this type which combines a suitable drive mechanism with a package equipped with a miniature pump with an external volume which can be as small as less than one cubic centimeter and which a recipient of suitable volume, this device combining great simplicity, low cost, small space requirements and sufficient independence, but free from the above-mentioned disadvantages.

Dazu wird vorgeschlagen, auf eine Pumpe mit positiver Steuerung von Ansaug- und Auslaßventil, d.h. die direkt vom Kolben und nicht durch ein Gleichgewicht mit den hydraulischen Kräften angetrieben wird, und typischerweise auf eine Pumpe zurückzugreifen, in welcher der Kolben selbst direkt als Steuerschieber dient, wobei besser noch diese Pumpe ein verformbares oder genauer ein radial elastisches Gehäuse, insbesondere mit einem Querschnitt mit mehreren runden Ausbuchtungen, besitzt, wie die in der Patentveröffentlichung EP-A-0 330 530 beschriebenen, wodurch sich eine beachtliche Verbesserung der Arbeitsweise feststellen läßt.To this end, it is proposed to use a pump with positive control of the intake and exhaust valves, i.e. driven directly by the piston and not by a balance with the hydraulic forces, and typically a pump in which the piston itself acts directly as a control slide, better still, this pump having a deformable or, more precisely, a radially elastic housing, in particular with a cross-section with several round bulges, such as those described in patent publication EP-A-0 330 530, which allows a considerable improvement in operation to be observed.

Zur Erklärung wird angenommen, daß es die gewünschten Arbeitsgeschwindigkeiten, wenn sie auch mäßig sind, verbieten, nur in rein statischen Größen zu denken, wie das bisher üblich war, und daß bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt Trägheitsphänomene wie die Abweichung der Rückschlagventile, Turbulenzen, Kavitationen und hydraulische Schläge aufgetreten sind. Die hier vorgeschlagenen Pumpen sind jedoch durch ein wegen der positiven Steuerung ihrer Ventile und der Einfachheit ihres Aufbaus wohldefiniertes Pumpvolumen anders, wobei aber gleichzeitig durch ihre in der Praxis ausschließlich radiale Elastizität die Überdruckphänomene abgeschwächt werden. Dazu kommen noch eine günstige Leichtigkeit der Ansaugung und geringe Reibungseffekte und die Möglichkeit des Halts in beliebiger Position auf den Modellen, ohne erneut Luft anzusaugen, und vor allem mit akzeptabler Genauigkeit auf einem kurzen Weg, insbesondere, wenn ihre Rückschlagventile mit den Seitenöffnungen zusammenwirken, auf einem Teilstück des Weges und indem der jeweilige Zeitraum der Arbeitsphasen durch die Neigung der Positionen dieser Öffnungen eingestellt wird, zu arbeiten.To explain this, it is assumed that the desired operating speeds, even if moderate, prohibit thinking only in purely static terms, as has been the case up to now, and that up to now inertia phenomena such as the deviation of the check valves, turbulence, cavitation and hydraulic shocks have occurred. The pumps proposed here are, however, different in that they have a well-defined pumping volume due to the positive control of their valves and the simplicity of their structure, while at the same time the overpressure phenomena are attenuated by their elasticity, which in practice is exclusively radial. Added to this are a favourable ease of suction and low friction effects and the possibility of holding in any position on the models without re-sucking air and, above all, working with acceptable precision over a short distance, particularly when their check valves interact with the side openings, on a section of the path and by adjusting the respective period of the working phases by inclining the positions of these openings.

Sie arbeiten so besonders wirkungsvoll mit den verschiedenen bisher vorgeschlagenen Antrieben zusammen, wobei die Pumpe in der Lage bleibt, dem Motor über dessen gesamten Weg von der vollen Ansaugöffnung bis zur vollen Auslaßöffnung bis zu relativ hohen Schwingungsfrequenzen zu folgen, die bei sinusförmiger Bewegung bis 30 Hz erreichen können. Durch einen hin- und hergehenden Antrieb könnte die Geschwindigkeit noch gesteigert werden, jedoch ohne wirklichen Vorteil, da die Trägheit der Bauteile in der Praxis einen ähnlichen Verlauf erfordert, was in jedem Fall verhindert, daß die Pumpe genau dem Verlauf der Stromstöße folgt und ihre Bewegung einer pseudosinus-förmigen Schwingung annähert, dabei ist er jedoch insbesondere schwerer und geräuschvoller.They thus work particularly effectively with the various drives proposed so far, with the pump remaining able to follow the motor over its entire path from the full intake opening to the full exhaust opening up to relatively high oscillation frequencies, which can reach up to 30 Hz with sinusoidal movement. A reciprocating drive could increase the speed even further, but without any real advantage, since the inertia of the components in practice requires a similar course, which in any case prevents the pump from following the course of the current pulses exactly and its movement approaching a pseudo-sinusoidal oscillation, but it is particularly heavier and noisier.

So wird in einer bevorzugten Ausführungsform die Pumpe von einem Drehmotor mit Gleichstrom angetrieben, der eine Nocke, einfacherweise einen Exzenter, bewegt, die direkt am Ende der Welle angebracht ist und ohne Spiel in Richtung der Pumpenachse arbeitet, wobei diese Lösung einfach, kompakt, nicht teuer, leiser, die Kräfteverteilung günstiger und die Regelung der Geschwindigkeit des Motors durch Veränderung seiner Versorgungsspannung leicht ist. Somit kann der Durchsatz auf eine regelmäßige, wenn nicht sogar vollkommen lineare Weise leicht eingestellt werden, wobei eine Pumpe mit 25 µl Nennkapazität, die mit einer Frequenz von 30 Hz arbeitet, dann einen Durchsatz von etwa 2 l/h, d.h. 0,5 ml/s, liefert oder, falls man das bevorzugt, einen Produkttropfen in einer Zehntelsekunde fein zerstäubt.Thus, in a preferred embodiment, the pump is driven by a rotary direct current motor which moves a cam, simply an eccentric, mounted directly on the end of the shaft and operating without play in the direction of the pump axis, this solution being simple, compact, inexpensive, quieter, the distribution of forces is more favourable and it is easy to regulate the speed of the motor by varying its supply voltage. The flow rate can thus be easily adjusted in a regular, if not perfectly linear, manner, with a pump with a nominal capacity of 25 µl operating at a frequency of 30 Hz then delivering a flow rate of around 2 l/h, i.e. 0.5 ml/s, or, if preferred, finely atomising a drop of product in a tenth of a second.

Wirkt die Befestigung in beiden Richtungen, so erhält man autonome doppeltwirkende Steuerungen, die wenig Raum einnehmen und über den erforderlichen Weg genügend leistungsfähig sind, was es zusätzlich ermöglicht, die Rückstellfeder der Pumpe einzusparen, die somit von jedem inneren Metallbauteil befreit werden kann.If the fastening works in both directions, one obtains autonomous double-acting controls that take up little space and are sufficiently efficient over the required path, which also makes it possible to save on the pump return spring, which can thus be freed from any internal metal component.

Der Pumpenkopf, der einen herkömmlichen Aufbau haben kann und beispielsweise eine Sprühdüse trägt oder sogar über eine elastische Leitung mit einer Auslaßdüse verbunden ist, die auf dem Gehäuse fest angebracht ist, falls das nicht zu einem übermäßigen Totraum führt, dient einfacherweise dazu, die hinund hergehende Sprühdüsenstange und das bewegliche Organ des Antriebsmechanismus zu verbinden.The pump head, which may be of conventional construction and, for example, carries a spray nozzle or is even connected by a flexible pipe to an outlet nozzle fixed to the housing, provided that this does not lead to excessive dead space, simply serves to connect the reciprocating spray nozzle rod and the moving member of the drive mechanism.

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines dreifachen Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, wobeiThe invention is explained below using a threefold example with reference to the drawings, in which

- Figur 1 einen schematischen Schnitt einer vollständigen Vorrichtung,- Figure 1 shows a schematic section of a complete device,

- Figur 2 einen Schnitt entlang II-II der Figur 1,- Figure 2 is a section along II-II of Figure 1,

- Figur 3 einen Schnitt eines anderen allgemeinen Antriebs,- Figure 3 shows a section of another general drive,

- Figur 4 einen Schnitt entlang IV-IV der Figur 3,- Figure 4 is a section along IV-IV of Figure 3,

- Figur 5 ein Schema des bevorzugten Antriebs,- Figure 5 a diagram of the preferred drive,

- Figur 6 eine Einzelheit entlang VI-VI der Figur 5,- Figure 6 is a detail along VI-VI of Figure 5,

- Figur 7 eine vordere Schnittansicht einer vorteilhaften Pumpe und- Figure 7 is a front sectional view of an advantageous pump and

- Figur 8 einen Schnitt entlang VIII-VIII der Figur 7- Figure 8 is a section along VIII-VIII of Figure 7

zeigt.shows.

Im großen und ganzen sind die in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Vorrichtungen bekannt, jedoch erfindungsgemäß mit einer speziellen Pumpe ausgestattet, von welcher ein vorteilhaftes Beispiel in den Figuren 7 und 8 gezeigt ist. Sie können beispielsweise zur Abgabe festgelegter, fein zerstäubter Dosen eines Arzneimittels in die Atemwege dienen.The devices shown in Figures 1 to 6 are generally known, but according to the invention they are equipped with a special pump, an advantageous example of which is shown in Figures 7 and 8. They can be used, for example, to deliver fixed, finely atomized doses of a drug into the respiratory tract.

Die Vorrichtung der Figur 1 umfaßt einen Zerstäuber, der aus einem Rezipienten 1 besteht, dessen Öffnung eine Pumpe 2 aufnimmt, die an ihrer Stelle dicht von einem Bund 3 gehalten wird. Dieser läßt die axiale Sprühdüse 4a durchlaufen, die als Kolbenstange 4 der Pumpe dient und ihrerseits einen Kopf 5 trägt, der die Zerstäuberdüse 5a versorgt. Das Ganze bildet eine einheitliche und sterile Packung.The device of Figure 1 comprises an atomizer consisting of a recipient 1, the opening of which receives a pump 2, which is held in place by a collar 3. This allows the axial spray nozzle 4a to pass through, which serves as the piston rod 4 of the pump and in turn carries a head 5 which supplies the atomizer nozzle 5a. The whole forms a single and sterile package.

Dieser Zerstäuber wird in ein Gehäuse 6 eingebaut, das herkömmlicherweise aus zwei, gegebenenfalls gelenkig miteinander verbundenen, zusammensteckbaren Halbschalen gebildet ist. Wie besser aus Figur 2 zu ersehen, wird er dort von den Wänden an Anschlägen wie Rippen 6a festgehalten und gleichzeitig zwischen ihren Vorsprüngen 6b und dem Boden 6c des Gehäuses aufgenommen.This atomizer is installed in a housing 6, which is conventionally made of two half-shells, optionally connected to one another by an articulated joint. As can be seen better in Figure 2, it is held there by the walls on stops such as ribs 6a and at the same time is received between their projections 6b and the bottom 6c of the housing.

Das Gehäuse 6 enthält einen Antrieb 7, der eine Aufhängung 7a umfaßt, die vor den beiden Polen 7c und 7d eine Wicklung 7b trägt und ab welcher ein Hebel 8 mit ferromagnetischem Kern 9 schwingen kann, der über seine Achse 10, die sich in der Symmetrieebene der Aufhängung befindet, gelenkig am Gehäuse angebracht ist.The housing 6 contains a drive 7, which comprises a suspension 7a which carries a winding 7b in front of the two poles 7c and 7d and from which a lever 8 with a ferromagnetic core 9 can oscillate, which is attached to the housing in an articulated manner via its axis 10, which is located in the plane of symmetry of the suspension.

Der Elektromagnet des Antriebs 7 wird von einem elektronischen Zerhacker 11 ausgehend von wiederaufladbaren Batterien oder Akkumulatoren 12 bei Steuerung durch einen Kontaktgeber 13 versorgt, wobei, um die Figur nicht unnötig zu vergrößern, die Elektroanschlüsse weggelassen worden sind. In beispielsweise einer bis fünf Zehntelsekunden ist mit einer voreinstellbaren Frequenz, die 20 Hz erreichen und überschreiten kann, aber vorzugsweise unter 40 Hz liegt, der Zerhacker in der Lage, als Reaktion auf eine Einwirkung auf diesen Kontaktgeber eine Reihe mehr oder weniger angenäherter kurzer und starrer Stromstöße zu liefern.The electromagnet of the actuator 7 is powered by an electronic chopper 11 from rechargeable batteries or accumulators 12 under control of a contactor 13, the electrical connections being omitted in order not to make the figure unnecessarily long. In, for example, one to five tenths of a second, with a presettable frequency that can reach and exceed 20 Hz, but is preferably less than 40 Hz, the chopper is able to deliver a series of more or less approximate short and fixed current pulses in response to an action on this contactor.

In der dargestellten Position ist, wie in Figur 2 gezeigt, in Ruhestellung der Arm 8a des Hebels durch das Zusammenspiel der beiden Federn 14 nach rechts zurückgestellt, sein Arm 8b mit 90º und leicht in bezug auf die Mittelebene versetzt, trägt einen Stift 8c, der sich derart auf einem kurzen Weg von beispielsweise etwa 3 mm in einer praktisch senkrechten Richtung bewegt.In the position shown, as shown in Figure 2, the arm 8a of the lever is in the rest position by the interaction of the both springs 14, its arm 8b at 90º and slightly offset with respect to the median plane, carries a pin 8c which thus moves over a short path of, for example, about 3 mm in a practically vertical direction.

Der Kopf 5 trägt eine Öse 5b, durch die ein Loch 5c führt, das seitlich auf den Stift 8c paßt, wenn der Zerstäuber auf dem Gehäuse angebracht wird. Ist der Kopf 5 selbst fest auf der Sprühdüse, beispielsweise durch eine dauerhafte Reibverbindung oder auch eine unter Ultraschall erzeugte Schweißverbindung, angebracht und sind die Toleranzen bekannt, so ist zu sehen, daß der Untersetzungshebel 8 derart den Kolben 4 der Pumpe nach oben in die dicht schließende Position unabhängig von der Tätigkeit der inneren Rückstellfeder dieses Kolbens zurückstellt, daß letztere Feder weggelassen werden kann.The head 5 has an eyelet 5b through which a hole 5c passes which fits laterally onto the pin 8c when the sprayer is mounted on the housing. If the head 5 itself is firmly mounted on the spray nozzle, for example by a permanent friction joint or even an ultrasonically welded joint, and the tolerances are known, it can be seen that the reduction lever 8 returns the piston 4 of the pump upwards to the sealing position independently of the action of the internal return spring of this piston, so that the latter spring can be omitted.

Es wird hier nicht die gesamte Vorrichtung umfassender beschrieben, da nur ein Mechanismus eingesetzt wird, der den Herstellern kleiner Motoren bekannt und beispielsweise verschiedenen Steuerungen elektrischer Rasierapparate ähnlich ist. Davon existieren zahlreiche Ausführungsformen, und es können beispielsweise entsprechend den Wegen und des Raumbedarf 5 Lösungen ohne Winkeltrieb, mit translativ beweglichem Kern, der direkt an den Pumpenkopf angreifen kann, oder auch mit periodischer Steuerung, die von einem Unterbrecher angetrieben wird, eingesetzt werden.The entire device is not described in detail here, since it only uses a mechanism that is familiar to manufacturers of small motors and is similar, for example, to various controls for electric shavers. There are numerous versions of this and, depending on the paths and the space required, five solutions can be used, for example, without an angle drive, with a core that moves in translation and can act directly on the pump head, or with a periodic control driven by a switch.

So ist in Figur 3 eine Ausführungsform mit beweglichem Kern, der Dauermagnete trägt, mit denselben Bezugszahlen gezeigt. Ein solcher Antriebsmechanismus kann unter anderem ohne den Federn 14 der ersten Ausführungsform ähnliche Rückstellfedern arbeiten, was ihm eine Arbeitskurve verleiht, die näher an der der elektrischen Stromstöße und somit starrer ist. Indem sie in Dauer und Periode einstellbare Wechselstromstöße aussendet, kann dann die elektronische Steuerung die Aufgabe übernehmen, den Kern 9 in unterer Position anzuhalten, der dort von seinem Dauermagneten im Kontakt mit dem Pol 7d des Elektromagneten gehalten wird, wobei der Elektromagnet doch, wenn auch die mechanische Steuerung sowohl unter Zug als auch unter Druck gut auf den Pumpenkopf 5 einwirkt, was den erneuten Kolbenhub beschleunigt, und je nachdem eine Erhöhung der Frequenz der Pumpenhübe ermöglicht, in der Lage bleibt, außerdem sogar ohne eine Rückstellfeder für den Kolben im Pumpeninneren für Dichtheit in Ruhestellung zu sorgen.Thus, in Figure 3, an embodiment with a moving core carrying permanent magnets is shown with the same reference numbers. Such a drive mechanism can, among other things, operate without return springs similar to the springs 14 of the first embodiment, which gives it an operating curve closer to that of the electric current pulses and thus more rigid. By emitting alternating current pulses adjustable in duration and period, the electronic control can then take over the task of stopping the core 9 in the lower position, which is then moved by its permanent magnet in contact with the pole 7d of the electromagnet, whereby the electromagnet, although the mechanical control acts well on the pump head 5 both under tension and under pressure, which accelerates the renewed piston stroke and, depending on the case, allows an increase in the frequency of the pump strokes, remains capable of ensuring tightness in the rest position even without a return spring for the piston inside the pump.

Wie besser aus Figur 4 ersichtlich, ist der Arm 8b des Hebels ein doppelter mit der Form einer kurzen Gabel, die einen mit zwei symmetrischen Stiften 8c versehenen offenen Ring bildet. Die Öse 5b selbst trägt auf jeder ihrer zwei Seiten eine mit einer angefasten Nut 5d verbundene kreisrunde Aufnahme für einen der Stifte. Die Packung kann so nach dem Verschließen des Gehäuses durch dessen Öffnung 6d seitlich angebracht werden, deren Ränder sie elastisch festhalten, wobei der Kopf 5 horizontal zwischen den beiden Teilen des Armes 8b aufgenommen wird. Dadurch verbessert sich die Austauschbarkeit.As can be seen better in Figure 4, the arm 8b of the lever is a double one in the shape of a short fork forming an open ring provided with two symmetrical pins 8c. The eyelet 5b itself has on each of its two sides a circular housing for one of the pins, connected to a chamfered groove 5d. The pack can thus be fitted laterally, after the housing has been closed, through the opening 6d in the housing, the edges of which hold it elastically, the head 5 being housed horizontally between the two parts of the arm 8b. This improves interchangeability.

In Figur 5 ist das Schema eines Direktantriebes durch einen Drehmotor dargestellt. Ausgehend von Batterien 12 und über ein mit einem Spannungsregler 15 verbundenes Relais 14 wird von einem Kontaktgeber 13 die Versorgung eines Gleichstrommotors 17 ermöglicht, dessen Welle 18 sich so senkrecht zur Pumpenachse 2 mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 500 bis 2 000 U/min drehen kann. Solche Motoren können mit einem Halt in oberer Position ausgestattet sein.Figure 5 shows the diagram of a direct drive by a rotary motor. Starting from batteries 12 and via a relay 14 connected to a voltage regulator 15, a contactor 13 enables the supply of a direct current motor 17, the shaft 18 of which can thus rotate perpendicular to the pump axis 2 at a speed of, for example, 500 to 2 000 rpm. Such motors can be equipped with a stop in the upper position.

Wie in Figur 6 zu sehen, führt auf eine der in der Figur 1 für den Stift 8c des Hebels 8 gezeigten ähnlichen Weise durch die Öse 5b des Kopfes 5 der Packung eine Öffnung 5c in Form eines Langlochs, die ohne gewünschtes vertikales Spiel einen Exzenter 18a aufnimmt, der sich am Ende der Welle 18 befindet. Der Exzenter hat somit die Funktion einer doppeltwirkenden Nocke, wodurch der Kopf 5 und der Kolben des Verteilers mit der gewünschten Geschwindigkeit und einer sinusförmigen Schwingung angetrieben werden.As can be seen in Figure 6, in a manner similar to that shown in Figure 1 for the pin 8c of the lever 8, an opening 5c in the form of an elongated hole passes through the eyelet 5b of the head 5 of the packing, which receives, without the desired vertical play, an eccentric 18a located at the end of the shaft 18. The eccentric thus has the function of a double-acting cam, whereby the head 5 and the piston of the distributor are connected to the desired speed and a sinusoidal oscillation.

Aus offensichtlichen mechanischen und hydraulischen Gründen führt diese Lösung zu einem leichteren, weniger grobschlächtigen und besser anzupassenden Aufbau ohne einen sichtbaren Qualitätsverlust der Zerstäubung. Sie ist deshalb erfindungsgemäß bevorzugt.For obvious mechanical and hydraulic reasons, this solution leads to a lighter, less bulky and more adaptable structure without a visible loss of quality in the atomization. It is therefore preferred according to the invention.

In der Figur 7 ist ein besonders vorteilhaftes Beispiel eines Verteilers veranschaulicht, in welchem das erfindungsgemäße Prinzip angewendet wird. Seine Pumpe umfaßt ein Gehäuse 20, das einen Kolben 21 enthält, der durch seine hin- und hergehende Bewegung die Öffnung des Ansaugkanals 22, der es mit dem Ansaugrohr verbindet, und die Auslaßöffnungen 23 zur Sprühdüse 24, die es trägt, nacheinander verdecken und anschließend wieder freigeben kann. Da sie vorgesehen ist, durch den Mechanismus, mit welchem sie verbunden ist, in jeder Richtung positiv angetrieben zu werden, besitzt sie keine Innenfeder, was je nach verwendetem Produkt vorteilhaft sein und die Sortierarbeitsgänge zur Wiederverwertung der Kunststoffbestandteile erleichtern kann. Auch ist in ihr keine Öffnung für das Ansaugen von Luft vorhanden, weshalb sie von einem Bund 25 auf einem Beutel 26, der zur Aufnahme des Produkts im Inneren eines Gehäuses 27 vorgesehen ist, dicht umschlossen wird.Figure 7 shows a particularly advantageous example of a distributor in which the principle of the invention is applied. Its pump comprises a housing 20 containing a piston 21 which, by its reciprocating movement, can successively cover and then uncover the opening of the intake channel 22 connecting it to the intake pipe and the outlet openings 23 to the spray nozzle 24 which it carries. Since it is designed to be positively driven in any direction by the mechanism to which it is connected, it does not have an internal spring, which can be advantageous depending on the product used and facilitate the sorting operations for recycling the plastic components. Nor does it have an opening for the intake of air, which is why it is sealed by a collar 25 on a bag 26 designed to contain the product inside a housing 27.

Das Gehäuse 20 ist in Längsrichtung praktisch nicht verformbar, wodurch eine genaue Steuerung der inneren Arbeitsweise sichergestellt wird, wobei es die Wahl der Positionen der Öffnungen erlaubt, die aufeinander folgenden Phasen einzustellen. In der Figur 8 ist jedoch gezeigt, daß der Querschnitt des Mittelteils 20a des Gehäuses 20 mehrfach rund ausgebuchtet ist, was ihm eine Querverformbarkeit, die ausreichend ist, die hydraulischen Schläge bei den vorgesehenen Geschwindigkeiten abzuschwächen, und dennoch eine solche Steifigkeit verleiht, daß seine Wände dem geforderten Takt folgen.The casing 20 is practically non-deformable in the longitudinal direction, which ensures precise control of the internal operation, the choice of the positions of the openings making it possible to adjust the successive phases. However, in Figure 8 it is shown that the cross-section of the central part 20a of the casing 20 is rounded several times, which gives it a transverse deformability sufficient to attenuate the hydraulic shocks at the envisaged speeds, and yet such a rigidity that its walls follow the required cycle.

Obige Pumpe oder ihre möglichen Ausführungsformen werden hier nicht näher erläutert, da man sich in obengenannter Veröffentlichung EP-A-0 330 530 unterrichten kann.The above pump or its possible embodiments are not explained in detail here, since information can be found in the above-mentioned publication EP-A-0 330 530.

Schließlich ist festzustellen, daß das vorhergehende Beispiel eines Verteilers nicht mit dem Einsatz eines Steuerungsmechanismus unvereinbar ist, der wie der in Verbindung mit Figur 5 beschriebene in oberer Position keine Rückstellung aufweist, da es zwischen dem Vorratsbehälter und der Außenwelt keinen möglichen direkten Verbindungsmoment, weder durch ein äußeres Luftloch noch durch das Innere der Pumpe, gibt, da sich die Öffnungen 22 und 23 nicht gleichzeitig zur Sprühdüse 24 öffen.Finally, it should be noted that the previous example of a distributor is not incompatible with the use of a control mechanism which does not have a return in the upper position, such as that described in connection with Figure 5, since there is no possible direct connection moment between the reservoir and the outside world, either through an external air hole or through the interior of the pump, since the openings 22 and 23 do not open simultaneously to the spray nozzle 24.

Claims

1. Distribution device for liquid products, which combines on one and the same housing a replaceable package with a storage container equipped with a reciprocating metering pump, in particular a package equipped with a miniature axial pump provided with a piston rod serving as a spray nozzle for its distributor head, and an electric control mechanism, characterized in that the pump (2) has a positive control by suction and discharge valves.

2. Device according to claim 1, characterized in that the piston (4) itself serves directly as a control slide in the housing interior of the pump (20), whereby it successively covers and uncovers the suction opening (22) and the outlet openings (23).

3. Device according to claim 2, characterized in that the pump housing has a part (20a) with a non-circular cross section and is thus elastically deformable in the radial direction.

4. Device according to claim 3, characterized in that the deformable part has a multiply circularly bulged cross-section.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piston (4, 21) carries a head (5) by which it is firmly connected to both the ascent and descent of the double-acting movable member of the control mechanism.

6. Device according to claim 5, characterized in that the mechanism has no stop in the upper position and that the pump is a pump without air suction.

7. Device according to claim 5, characterized in that the piston (4) has no return spring.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the head (5) of the pump is controlled by a cam (18a) from a rotary motor (17).

9. Device according to claim 8, characterized in that the cam is an eccentric which is located directly at the end of the shaft of a DC motor.

10. Device according to claim 5, characterized in that the control mechanism comprises a reciprocating double-acting drive (7) which is supplied by an electronic control (10) with an electric current of rectangular pulses which are adjusted in duration and period.