DE7420617U - Ausgabepumpe zur anbringung auf einem behaelter - Google Patents

Ausgabepumpe zur anbringung auf einem behaelter

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Description

DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCH '..'Vl I." April 1979 PATENTANWALT e prankpurt/main ι. den S* . April W(V
KUHHORN3HOFWEG 10 K 5 Ji
POSTSCHECKKONTO FRANKFURT/M 3425 605 DRESDNER BAUK. f RANKFURT/M. 2 3OO308 TELEFON: 56 10 78
TELEGRAMM:KNOPAT TELEX * 11 877 KNOPA D
Precision Valve Corporation
Ausgabepumpe zur Anbringung auf einem Behälter
Die Neuerung betrifft eine Ausgabepumpe zur Anbringung auf einem Behälter, mit einem Gehäuse, das eine Seitenwand und eine Bodenwand aufweist, die eine zylindrische innere Kammer begrenzen, mit einem Einlaßkanal, der sich durch die Bodenwand des Gehäuses erstreckt, m'.t einem hin- und herbewegbaren Teil, das durch einen Betätigungsunrl *>inf»r» RHr?lr«+.«l Ihiih aus Piner» RuhftTacr» heweorhar· ie+, mi+, einem
Kolbenteil mit einer elastischen Manschette am Umfang, die mit der zylindrischer Innenseite des Gehäuses eine BerUhrungsdichtung bildet, mit einem hohlen zum Kolbenteil koaxialen Schaftteil, mit einem axialen zylindrischen Auslaßkanal, der sich durch Kolben- und Schaftteil erstreckt, mit einem einteiligen Ventilteil, das an seinem unteren Ende ein Einlaßventil und an seinem oberen Ende ein Auslaßventil aufweist, und mit einer Rückstellfeder, die auf das hin- und herbewegbare Teil eine nach oben in die Ruhelage der Pumpe gerichtete Vorspannung ausübt.
Bei bekannten Ausgabepumpen dieser Art (DE-OS 1 653 401; DE-OS 1 653 419) ist dasTfentilteil ein kolbenartiges Element, das mit einem konischen Sitz zusammenwirkt, der auf Seiten des Auslaßventils flexibel ist. Hierbei muß das Einlaßventil, ebenso wie die bekannten Kugelventile, äußerst genau hergestellt werden, um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten. Die eingangs erwähnten bekannten Ventile benötigen hierzu ein Kugelventil bzw. ein konisches Ventil als Hilfsventil.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Äusgabepumpe anzugeben, bei der die Herstellung der Ventilanordnung
durch eine Verringerung der Anzahl der erforderlichen Einzelteile und eine Erhöhung der zulässigen Toleranzen einfacher, aber dennoch die Betriebssicherheit gewährleistet ist.
Nach der Neuerung ist- diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Einlaßventil einen schräg nach unten verlaufenden elastisch biegsamen Rand, der unter Vorspannung mit der inneren Oberfläche der Bodenwand des Gehäuses radial außerhalb des Einlaßkanals abdichtend in Berührung steht, und daß das Auslaßventil einen schräg nach oben gerichteten, elastisch biegsamen Rand aufweist, der unter Vorspannung mit der zylindrischen Wand des Auslaßkanals des hin- und herbewegbaren Teils in gleitender abdichtender Berührung steht.
Diese Ausbildung ermöglicht eine größere Herstellungstoleranz, weil die Toleranzen durch die elastischen Diehtungsränder wieder ausgeglichen werden. Sodann kann ein zusätzliches Hilfsventil
e« + f ·> Π />»; TMaaa Diinrnc 1.^ö^o■^- mir» i.ionl ire ToIIo auf HIo ΤοΙλΗ+ A* \r ^Bb ^A pb !■! ^^ AA Φ Λ^β a&l· ^^ »^ ^^ β> \^&&4*^£ν ^^ ^^ ^^ ·■· A^ ^# AA ^AA W ^ ΛΛ ^Bt ·*4 ^^ ^fe ^^ ^fci ^·· "^^ *^fc ^^^^^ y ^^fc ^B* "*^ 4^ ^^ 4A* ^^** ^*
aus Kunststoff (Plastik) herstellbar sind und auf einfache Weise zusammengebaut werden können. Kostspielig« Metallkugeln als Ventilteile entfallen. Die gesamte Pumpe, mit Ausnahme der Rückstellfeder, ist auf einfache Weise und demzufolge billig aus Kunststoff herstellbar, insbesondere spritzbar. In der Rucalage sind sowohl ein Belüftungsloch als auch der Ausgabekanal geschlossen, ein unerwünschter Austritt des Erzeugnisses also vermieden. Die Ventilbetätigung stellt sicher, daß das bei Ausübung eines Betätigungsdrucks auszugebende Erzeugnis vor und nach einem Ausgabevorgang unter Druck steht, so daß der Sprühvorgang abrupt einsetzt und aufhört und das Versprühen von Anfang bis Ende Jeder Betätigung der Pumpe gleichmäßig unter Verringerung oder Vermeidung eines unerwünschten Spritzens oder Tropfens gleichmäßig erfolgt.
Die Neuerung wird im folgenden anhand von Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Fig. 1 stellt eine Querschnittsansicht einer nach der j Erfindung ausgebildeten Pumpe in der Ruhelage dar. j
Fig. 2 zeigt die Pumpe nach Fig. 1 während des Betätigungshubs.
Fig. 3 zeigt die Pumpe nach Fig. 1 während des Rückstellhubs.
Fig. 4 stellt eine Querschnittsansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Pumpe dar.
Die Pumpe nach den Fig. 1 bis 3 hat ein Gehäuse 10 mit einem zylindrischen Innenraum und mit einem Einlaßkanal 15, der sich durch einen Stutzen 12 im Boden des Gehäuses erstreckt. Ein Entnahme- oder Tauchrohr 16 kann über den Stutzen 12 geschoben werden, um den Boden eines Behälters, auf dem die Pumpe angebracht ist, zu erreichen. Eine Belüftungsöffnung ist im oberen Teil der zylindrischen Wand des Gehäuses vorgesehen. Eine Haube 20 mit Innengewinde 26 und einer mittleren Öffnung 28 dient zur Befestigung der Pumpe an der Einlaßöffnung eines Erzeugnisbehälters, z. B. einer Flasche mix Verschlußgewinde zur Aufnahme der Haube oder einer Kappe. Das obere Ende des Gehäuses 10 ist mit einem radialen Flansch 14 versehen, der auf dem Rand der Einfüllöffnung des Behälters ' aufliegt und festgeklemmt wird, wenn die Haube 20 aufgeschraubt wird. Der Flansch 14 wirkt daher als Haubendichtung.
Ein hin- und herbewegbares Teil 30 der Pumpe hat einen nach oben ragenden hohlen Schaft 32 zur reibsflüssigen Aufnahme eines Betätigungsknopfes 60, der zur Vereinfachung der
j Darstellung nur in Fig. 2 dargestellt ist. Der Betätigungsknopf 60 enthält einen Kanal 62, der eine Bohrung 38 in dem Schaft 32 mit einer Auslaßöffnung 64 in einem Düseneinsatz
J verbindet. Das untere Ende des hin- und herbewegbaren Teils
ist als Kolben 35 in Form einer umgekehrten Tasse oder Schale mit einer ringförmigen nach außen erweiteren elastischen Manschette 34 (oder Schurz) für eine gleitende abdichtende Berührung mit der zylindrischen Innenseite des Gehäuses 10 ausgebildet. Das obere Ende einer Druckfeder 40 ist von einer ringförmigen Vertiefung 36 auf der Innenseite des Kolbens 35 aufgenommen.
Das Einlaß- und Auslaßventil sind an den Enden eines einteiligen Ventilteils 50 ausgebildet. Das Einlaßventil 52 hat die Form einer Scheibe mit einem nach unten geneigten, elastisch nachgebigen ringförmigen Flansch oder Rand 53Λ der unter Vorspannung abdichtend mit der Innenseite der Bodenwand des Gehäuses in Berührung steht, um den Einlaßkanal 15 im Tauchrohrstutzen 12 vom Gehäuseinnenraum abzusperren. Das Auslaßventil 54 hat etwa die jJOrm eines umgekehrten Konus mit einem nach oben geneigten, elastisch nachgiebigen Flansch oder Rand 55, der unter Vorspannung elastisch mit der Bohrung 38 des hohlen Ventilschafts 32 des hin- und herbewegbaren Teils 30 elastisch abdichtend in Berührung steht. Das Einlaßventil 52 und das Auslaßventil 54 sind einteilig durch ein Stabteil 56 verbunden, so daß sie das einteilige Ventilteil bilden. Das untere Ende der Druckfeder 40 sitzt auf dem mittleren Scheibenteil des Einlaßventils 52 und dient zur Halterung des Ventilteils 50 an Ort und Stelle. Der mittlere Scheibenteil des Einlaßventils 52 sitzt auf mehreren in Umfangsrichtuiig auseinanderliegenden, nach oben stehenden Rippen oder VorSprüngen 18 auf, die auf der Innenseite der Bodenwand des Gehäuses 10 um den Einlaßkanal 15 herum ausgebildet sind. Der elastische abgeschrägte Rand 53 des Ventils 52 erstreckt sich in radialer Richtung über die Vorsprünge 18 hinaus, so daß er mit der Bodenwand abdichtend in Berührung kommen kann.
I -5- "I
Der Ventilteil 50 ist vorzugsweise aus elastischem Kunststoff hergestellt, z. B. Polypropylen, Nylon, Polyäthylen, ABS und dergleichen oder einem Elastomer. Das Gehäuse 10, das hin- und herbewegbare Teil 30 und die Haube 20 können aus den verschiedensten Kunststoffen hergestellt sein, obwohl Nylon oder Polypropylen bevorzugt werden. Die Rückstellftder 40 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt.
Die Pumpe wird auf einem Erzeugnisbehälter angebracht, z. Be einer mit Gewinde versehenen Flasche, so daß sich das Tauchrohr 16 zur vollständigen Entnahme des Erzeugnisses bis zum Boden des Behälters erstreckt. Der Benutzer drückt auf den Betätigungs·· knopf, um das hin- und herbewegbare Teil 30 nach unten zu bewegen und den Betätigungshub zu beginnen. Der Schurz bzw. die Manschette 34 des Kolbens gleitet in den zylindrischen Hohlraum des Gehäuses 10, um das Erzeugnis in den Gehäusehohlraum zu komprimieren oder unter Druck zu setzen. Wenn der auf das Erzeugnis ausgeübte Druck eine hinreichende Höhe erreicht hat, verbiegt sich der Rand 55 des Auslaßventils so, daß er das Erzeugnis durch das Ventil durchläßt und dieses in der Bohrung 38 des hohlen Schafts hochsteigt und unter.Druck aus der Auslaßöffnung des Betätigungsknopfes ausströmt. In Abhängigkeit von der Art des Erzeugnisses und der Ausbildung der Auslaßöffnung wird das Erzeugnis als Spray, Strahl oder Strang ausgegeben. Im Verlaufe des Betätigung*· hubes (Fig. 2) gibt die IVfenjchette 34 die Gehäusebelüftungsöffnung 17 frei, so daß ein offener Kanal zwischen dem Innenraum des Behälters und der Atmosphäre über den Spielraum zwischen Ventilschaft 30 und Haubenöffnung 28 und die Belüftungsöffnung 17 ausgebildet wird. Der auf das Erzeugnis im Gehäuse 10 ausgeübte Druck legt ferner den Rand 53 des Einlaßventils dicht am Gehäuseboden an. Nach Wegnahme der nach unten gerichteten, auf den Betätigungsknopf ausgeübten
Kraft kehrt das hin- und herbewegbare Teil 30 unter dem Einfluß der Rückstellkraft der Rückstellfeder 40 nach oben in die Ruhelage nach Fig. 1 zurück. Die RückStellbewegung des hin- und herbewegbaren Teils 30 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Rückstellung bewirkt eine Verringerung des Drucks im zylindrischen Hohlraum des Gehäuses 10 unter den Atmosphärendruck. Der größere Druck auf das Erzeugnis im Behälter drückt das Erzeugnis durch das Tauchrohr 16 nach oben, so daß dieses den Rand 53 des Einlaßventils 52 nach oben biegt und den zylindrischen Hohlraum des Gehäuses wieder füllt. Das Erzeugnis wird solange bei der Rückstellung des Teils 30 in den Hohlraum gesau^"t, bis die Manschette 34 des Kolbens des Teils 30 wieder an der Belüftungsöffnung 17 vorbeibewegt ist, so daß di"; Saugwirkung unterbrochen wird. Während des Rückstellhubs liegt der riand des Auslaßventils 54 dicht an der Innenseite der Bohrung 38 des hohlen Schafts 32 an. Die Elastizität des Kunststoffs des Ventils 54 und der Unterdruck unter dem Auslaßventil bewirken, daß das Auslaßventil 54 den Auslaßkanal | sperrt. Am Ende der Rückstellbewegung in die Ruhelage nach Fig. 1 bewirkt die Elastizität des Kunststoffs des Einlaßventils 52, daß sich der Rand 53 wieder dicht am Boden des Gehäuses 10 anlegt.
Die gerade beschriebene Wirkungsweise des Ventils stellt sicher, daß das Erzeugnis erst dann ausgegeben wird, wenn I sich ein hinreichender Druck in dem Gehäuse ausgebildet hat, so daß die Ausgabe abrupt einsetzt. In ähnlicher Weise schließt sich das Auslaßventil 54 am Ende des Betätigungshubs abrupt, so daß sich ein definiertes Ende der Ausgabe ergibt. Die Ausgabe erfolgt daher nur solange, wie das auszugebende Erzeugnis in dem Gehäuse unter hinreichendem Druck steht, der für eine gleichmäßige Versprühung oder eine gleichmäßige andere Art der Ausgabe Eiorgt. Auf diese weise wird ein Sprenkeln oder Tröpfeln vermieden. Die Oberseite des Kolbens
versperrt in der Ruhelage den Spielraum in der Haubenöffnung zwischen Schaft 32 und Kappe 20, um einen unerwünschten Austritt des Erzeugnisses durch die Belüftungskanäle zu vermeiden.
Das Ausführungsbeispiel der Pumpe nach Fig. 4 entspricht im prinzipiellen Aufbau und der Yiirkungsweise dem der Pumpe nach den Fig. 1 bis 3, dagegen ist eine andere Art der Befestigung am Erzeugnisbehälter vorgesehen. Diese Pumpe hat keine getrennte Haube wie die Haube 20 nach den Fig. 1 bis 3. Die Befestigungsaufgabe der Kappe ist durch die Formgebung des Gehäuses 10a erreicht, das mit einem einteilig angeformten Kragen 20a (bzw. einer Manschette) vergehen ist, der vom Flansch 14 nach unten absteht und zur Befestigung auf einem Behälter mit Innengewinde 26a versehen ist. Das Befestigungsmittel kann ein Schnappwulst (einschnappender Bördelrand\ ein Reibsitz, eine Lösungsmittel- oder Wärmeschweißung oder ein anderes bekanntes Mittel zur dauerhaften oder lösbaren Befestigung von Verschlüssen an Behältern sein. Fig. 4 stellt ferner einen Betätigungsknopf 60a dar, der so abgewandelt ist, daß er sowohl in das Gehäuse 10 α als auch auf den Schaft 32 peßt. Eine Lippe 67 am Betätigungsknopf 60a untergreift eine ähnliche Lippe 68 am Gehäuse 10a, um ein Entfernen des Betätigungsknopfes vom Schaft zu behindern und einen Anschlag für die Aufwärtsbewegung zu bilden.
Diese Pumpen sollen in im Handel verwendeten Verpackungen für einige im Haushalt verwendbare Erzeugnisse eingesetzt werden. Da das Einlaßventil und das Auslaßventil sowie der Belüftungskanal geschlossen sind, wenn sich die Pumpe in der Ruhelage befindet, kann die Pumpe bei der Verpackung des Erzeugnisses auf dem Behälter angeordnet werden, ohne daß die Gefahr eines | unerwünschten Austritts des Erzeugnisses während des Transports oder bei der Lagerung besteht. Eine Schutzhaube kann über
dem Pumpenbetätigungsknopf angeordnot sein, um eine unbeabsichtigte Betätigung zu verhindern und eine versuchsweise Betätigung durch Käufer zu behindern. Damit diese Pumpe für den Händler, gegebenenfalls Kleinhändler, annehmbar ist, muß sie so preiswert sein, daß sie in den Verkaufspreis des Erzeugnisses einbezogen werden kann und dieses konkurrenzfähig bleibt. Ferner muß die Pumpe den Bedürfnissen des Kunden gerecht werden, und sie dar-f während des Transports und der Lagerung nicht leck werden. Die vorliegende Pumpe erfüllt diese Anforderungen.

Claims (11)

Precision Valve Corporation Schutzansprüche
1. Ausgabepumpe zur Anbringung auf einem Behälter, mit einem Gehäuse,das eine Seitenwand und eine Bodenwand aufweist, die eine zylindrische innere Kammer begrenzen, mit einem Einlasskanal, der sich durch die Bodenwand des Gehäuses erstreckt, mit einem hin- und herbewegbaren Teil, das durch einen Betätigungs- und einen Ruckstelihub aus einer Ruhelage bewegbar ist, mit einem Kolbenteil mit einer elastischen Manschette am Umfang, die mit der zylindririehen Innenseite des Genäuses eine Berührungsdichtung bildet, mit einem hohlen zum Kolbenteil koaxialen Schaftteil., mit einem axialen zylindrischen Auslaßkanal, der sich durch Kolben- und Schaftteil erstreckt, mit einem einteiligen Ventilteil, das an seinem unteren Ende ein Einlaßventil und an seinem oberen Ende ein Auslaßventil aufweist, und mit einer Rückstellfeder, die auf das hin- und herbewegbare Teil eine nach oben in die Ruhelage der Pumpe gerichtete Vorspannung ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (52) einen schräg nach unten verlaufenden elastisch biegsamen Rand (53), der unter Vorspannung mit der inneren Oberfläche der Bodenwand des Gehäuses (10; 10a) radial außerhalb des Einlaßkanals (15) abdichtend in Berührung steht, und daß das Auslaßventil (54) einen schräg nach oben gerichteten, elastisch biegsamen Rand (55) aufweist, der unter Vorspannung mit der zylindrischen Wand des Auslaßkanals (38) des hin- und herbewegbaren Teils (30) in gleitender abdihtender Berührung steht.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Schaft (32) des hin - und herbewegbaren Teils (30) durch eine öffnung (28) mit Spielraum aus dem Behälter ragt und das Gehäuse (10; 10a) eine Belüftungsöffnung (17) in
seiner zylindrischen Wand aufweist, um das Iiu. sre des Behälters durch die Belüftungsöffnung (17) und den Spielraum hindurch mit der Atmosphäre zu verbinden.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Korbenteil (35) den Spielraum sperre, wenn sich die Pumpe in der Ruhelage befindet.
4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet-durch Mittel zur Anbringung der Pumpe atif einer Einfüllöffnung eines Behälters und einen Kragen (IA-; 2Qa), der irit deis Gehäuse einteilig ausgebildet ist.
5. Pumpe nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (20a) Innengewinde aufweist.
6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel zur Anbringung der Pumpe auf einer Einlaßöffnung eines Behälters und eine Haube (20) mit einer Öffnung (28), durch die sich der hohle Schaft (32) mit Spiel erstreckt.
7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (20) Innengewinde aufweist.
8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (54) einen sich zum freien Ende hin innen und außen erweiternden Konus aufweist.
9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (52) eine Scheibe aufweist, an deren Umfang der schräg nach unten verlaufende ,elastisch biegsame Rand (53) ringförmig ansetzt.
10. Pumpe nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die
Bodenwand des Gehäuses (10, 10a) in Umfangsrichtung auseinanderliegende Vorsprünge (18) aufweist, auf denen die Scheibe des Einlaßventils (52) aufsitzt.
11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (40) eine zwischen einer unteren Oberfläche des Kolbenteils (35) und einer oberen Oberfläche des Einlaßventils (52) angeordnete Druckfeder ist.
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