EP0722368A1 - Dosierpumpe - Google Patents

Dosierpumpe

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Publication number
EP0722368A1
EP0722368A1 EP94928817A EP94928817A EP0722368A1 EP 0722368 A1 EP0722368 A1 EP 0722368A1 EP 94928817 A EP94928817 A EP 94928817A EP 94928817 A EP94928817 A EP 94928817A EP 0722368 A1 EP0722368 A1 EP 0722368A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
pump
valve
liquid
valve cone
Prior art date
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Granted
Application number
EP94928817A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0722368B1 (de
Inventor
Detlef Schmitz
Bernhard Jasper
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Aptar Dortmund GmbH
Original Assignee
Seaquist Perfect Dispensing GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Seaquist Perfect Dispensing GmbH filed Critical Seaquist Perfect Dispensing GmbH
Publication of EP0722368A1 publication Critical patent/EP0722368A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0722368B1 publication Critical patent/EP0722368B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1001—Piston pumps
    • B05B11/1016—Piston pumps the outlet valve having a valve seat located downstream a movable valve element controlled by a pressure actuated controlling element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1066—Pump inlet valves
    • B05B11/1067—Pump inlet valves actuated by pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/0005—Components or details
    • B05B11/0037—Containers
    • B05B11/0039—Containers associated with means for compensating the pressure difference between the ambient pressure and the pressure inside the container, e.g. pressure relief means
    • B05B11/0044—Containers associated with means for compensating the pressure difference between the ambient pressure and the pressure inside the container, e.g. pressure relief means compensating underpressure by ingress of atmospheric air into the container, i.e. with venting means

Definitions

  • the invention relates to a metering pump for atomizing a liquid, the pump housing, which can be placed on a container for the liquid; a hollow pump piston biased in the closing direction with a first piston piece and a second piston piece adjoining it in the axial direction, the pump piston being axially displaceable in the interior of a cylinder in the pump housing; a valve cone spring-loaded in the closing direction, which is axially displaceable inside the pump piston and forms an outlet valve with a valve opening in the pump piston, a sealing element being provided for sealing between the valve cone and an inner wall of the pump piston; and has a check valve between the container and the interior of the pump housing.
  • a pump is known from EP-A-0 364 385.
  • Metering pumps of this type are used to easily spray liquids. They have the favorable property of atomizing a precisely defined dose of the liquid with each actuation. In addition, the liquid is transported and atomized solely by manual operation with the aid of pressure pistons, without the need for a compressed gas or the like. These dosing pumps are therefore advantageous from the point of view of environmental protection and safety; they are also easy to manufacture, since pressure vessels and the like can be dispensed with. An essential property of these dosing pumps is that even at the beginning and at the end of the spraying process, the liquid is only atomized and not released in large drops. For this purpose, the outlet valve is provided, which opens only when the liquid pressure is sufficient.
  • Such a metering pump is known, for example, from FR-A 2 133 259.
  • the structure of this pump is also described in detail in EP-A-o 342 651.
  • manual pressure on the hollow pump piston releases the liquid in a pump chamber through the interior of the pump piston and out through a spray opening. If no external pressure is exerted on the pump piston, it moves back to its starting position due to the action of a return spring.
  • a negative pressure is created in the pump chamber, so that the pump chamber is filled again with the liquid.
  • valve cone which is movably arranged within the pump piston and which, when there is sufficient pressure in the pump chamber, makes the connection to the spray opening, is against the pump piston by means of a sealing lip which runs around the valve cone sealed.
  • the liquid does not pass the sealing lip under pressure, i.e. as long as the sealing lip still performs its function reasonably well. If there is a major leak, however, the cavity in the valve cone will fill with liquid under the same pressure as that outside the valve cone
  • the invention is based on the object of designing the dosing pump mentioned at the outset in such a way that there is no longer any leakage between the pump piston and the valve cone and
  • sealing element is an elastic washer, the outer circumference of which is tight between the first piston piece and the second piston piece of the pump piston adjoining it
  • valve cone and its closing spring receiving interior of the second piston piece is always sealed.
  • a seal is provided between the valve cone and the inner wall of the pump piston, the relative position of which is fixed both at the point of contact between the seal and the pump piston and at the point of contact between the seal and the valve cone, and which is fixed at one Movement of the valve cone deformed elastically.
  • the sealing element therefore does not move along an adjacent wall, there can also be no friction and therefore no wear of the sealing element with the result of an increasing leakage.
  • the sealing element can be dimensioned such that no more leaks due to plastic flow of the sealing element can occur.
  • FIG. 5 shows a special embodiment of a nonreturn valve for the metering pumps of FIGS. 1 to 4.
  • 1 and 2 is a longitudinal section through a
  • FIG. 30 represents the first embodiment of the metering pump according to the invention. 1 shows the metering pump in the normal rest position when no pressure is exerted thereon, and FIG. 2 shows the metering pump when a force F is exerted thereon immediately after the atomization of a liquid dose.
  • the metering pump of FIGS. 1 and 2 has an essentially cylindrical pump housing 10.
  • a bracket 20 which by means of a radial ring flange 22 can be placed on the opening of a (not shown) container for the liquid to be sprayed in such a way that the ring flange 22 abuts the container opening and, for example, with the aid of a closure cap (also not shown) on the container can be attached.
  • the holder 20 also has an axially extending inner jacket 24 projecting into the interior of the pump housing 10. The interior of the container is connected to the ambient air via recesses 26 in the holder 20 when the force F is exerted on the metering pump (FIG. 2).
  • the lower end of the pump housing 10 runs out into a connecting nipple 30 which serves to receive an immersion tube which extends approximately to the bottom of the container and through which the liquid is sucked in. (The dip tube is not shown.)
  • An axially movable pump piston 40 is arranged in the interior of the pump housing 10.
  • the pump piston 40 has an elongated, hollow piston shaft 42 with an axial outlet channel 43 which protrudes upward from the pump housing 10 and is placed on the actuation button (not shown) which has a spray opening (also not shown) is seen from which the liquid to be sprayed emerges when the metering pump is actuated.
  • a first piston piece 44 adjoins the piston shaft 42 in one piece in the axial direction and lying within the pump housing 10. In the extension of the axial outlet channel 43 of the piston skirt 42, there is a valve opening 45 with a valve seat 45 in the first piston piece 44.
  • the first piston piece 44 On the outside, the first piston piece 44 has two axially spaced sealing lips 48, 49, which on the one hand Sealing the inside of the pump housing 10 to the outside and, on the other hand, together with the inner casing 24 of the holder 20, serve to guide the pump piston 40 during its axial movement.
  • a second piston piece 52 is in turn connected to the first piston piece 44.
  • the second piston piece 52 has a closed bottom 54, so that it generally has the shape of a cup which is fastened with its upper, open end 53 to the first piston piece 44, for example by means of an annular bead on the inner wall of the second piston piece 52 and one
  • the pump piston 40 is held in its rest position by a return spring 56 or brought into this rest position by the spring 56 after actuation of the metering pump. This lies
  • the inner jacket 24, in conjunction with the upper sealing lip 48 of the pump piston 40, provides a seal in the rest position of the pump piston 40, so that in this rest position the container is sealed to the outside and no liquid
  • the pump piston 40 with the second piston piece 52 and the interior of the pump housing 10 form a pump chamber 60.
  • the pump chamber 60 is above a check valve 62, for example a ball valve, with the connecting nipple 30 for suction
  • Licher valve cone 70 the upper end of which rests on the valve seat 46 of the first piston piece 44 and thus closes the valve opening 45 and thus the outlet channel 43 leading to the spray opening in the piston skirt 42 as long as the metering pump is not actuated.
  • the valve cone 70 is under the action of a second compression spring 72.
  • the spring 72 rests on the one hand in the second piston piece 52 against the bottom 54 thereof and on the other hand is supported on guide ribs 74 of the valve cone 70, which guide the valve cone 70 along the inner walls of the second Guide piston 52.
  • the pump chamber 60 is sealed off from the interior of the second piston piece 52 by an elastic sealing element 80.
  • the pump chamber 60 is connected to the valve seat 46 via the radial channels 64.
  • the elastic sealing element 80 is designed as an annular disk, which is tightly clamped on its outer circumference between the first and the second piston pieces 44, 52 and the inner circumference of which is radially preloaded in a Cross-section is arcuate annular groove 82 which is formed in the valve cone 70. Since the shoulder 58, on which the pump piston return spring 56 is supported, is designed as a section 61 of the second piston piece 52 with an enlarged diameter, the outer shoulder 58 corresponds to an inner, annular shoulder-shaped shoulder 59 on which the sealing element 80 seals lies on.
  • the widened section 61 of the second piston piece 52 engages over a tubular attachment 47 with outer clamping ribs 55 of the first piston piece 44 provided at angular intervals and is fastened to it by means of an annular latching connection 81.
  • the angular distances between the clamping ribs 55 for the sealing element: 80 form the radial passage channels 64.
  • the shoulder 47 of the first piston piece 44 projects so far into the section 61 of the second piston piece 52 that the outer circumference of the sealing element 80 between the first and second piston pieces 44, 52 are clamped in a gas- and liquid-tight manner.
  • the inner edge of the hole of the sealing element 80 is also gas and liquid-tight in the annular groove 82 of the valve cone 70, so that there is a liquid-tight connection of the sealing element 80 both with the inner wall of the second piston piece 52 of the pump piston 40 and with the valve cone 70 results.
  • the sealing element 80 deforms elastically without a displacement movement taking place between the sealing element 80 and the adjacent parts.
  • the elastic deformation of the sealing element 80 supports the action of the compression spring 72.
  • the ring disk for the sealing element 80 lies with its inner edge of the hole preferably with radial prestress in the ring groove 82 and consists of a plastic material or a rubber material which is suitable in terms of elasticity and compatibility with the liquid to be conveyed.
  • the mode of operation of the metering pump is briefly described below.
  • the pump chamber 60 is filled without external force and the valve opening 45 and the cutouts 26 are closed by the valve cone 70 and the pump piston 40, respectively, so that the container and the pump chamber 60 are closed off from the outside.
  • the force F is exerted on the actuation button and thus on the piston shaft 42 of the pump piston 40, several successive processes take place until the position of the individual parts of the metering pump shown in FIG. 2 is reached. If the pressure force F exceeds the resistance of the return spring 56 at the beginning of the force action, the pump piston 40 moves down as a whole.
  • the pump piston 40 is moved upward again into its rest position by the return spring 56. Since the valve cone 70 has already moved upward again within the pump piston 40, the valve opening 45 on the valve seat 46 is also closed again. This creates a negative pressure in the pump chamber 60, through which liquid is sucked from the container into the pump chamber 60 via the check valve 62. The next time the metering pump is actuated, this liquid is then conveyed outside again.
  • the sealing element 80 according to the invention brings about a secure seal which is not influenced by wear or aging (creep), so that no liquid can get into the lower region of the interior of the pump piston 40, which could hinder the movement of the valve cone 70 over time.
  • the metering pump according to the invention has relatively few Individual parts and is therefore easy to manufacture and easy to assemble.
  • FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the metering pump according to the invention.
  • the sealing element 80 is not provided as a separate washer, but is formed in one piece with the valve cone.
  • the sealing element 80 is formed here as a circumferential ring flange 90 on the valve cone 70.
  • the outer circumference of the ring flange 90 as in the first embodiment, is clamped or clamped in a liquid-tight manner between the tubular extension 47 with the outer clamping ribs 55 of the first piston piece 44 and the shoulder 59 of the second piston piece 52 corresponding to the shoulder 58, and deforms movement of the valve cone 70 is elastic in order to provide a reliable seal on the wall of the pump piston 40.
  • this embodiment corresponds to the example shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 3 shows the metering pump in the normal or idle state
  • FIG. 4 shows the metering pump when actuated, the processes described above in connection with FIGS. 1 and 2 taking place.
  • the special check valve consists of a perforated disk 92 inserted into the transition between the connection nipple 30 and the pump housing 10, onto which a valve element 96 is placed by means of elastic ribs 94 such that the valve opening 98 in the connection nipple 30 when the pump is actuated closes. If, during the upward movement of the pump piston 40 in the pump housing 10, a vacuum is created in the pump chamber 60, the valve element 96 lifts up against the elastic effect of the ribs 94 from the valve opening 93 in the connection nipple 30 and clears the way for the liquid.

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Description

Dosierpumpe
Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe zum Zerstäuben einer Flüssigkeit, die ein Pumpengehäuse, das auf einen Behälter für die Flüssigkeit aufsetzbar ist; einen hohlen, im Schließsinn vorgespannten Pumpkolben mit einem ersten Kolbenstück und einem sich in Axialrichtung daran anschließenden zweiten Kolbenstück, wobei der Pumpkolben im Innern eines Zylinders im Pumpengehäuse axial verschiebbar ist; einen im Schließsinn federbelasteten Ventilkegel, der im Innern des Pumpkolbens axial verschiebbar ist und mit einer Ventilöffnung im Pumpkolben ein Auslaßventil bildet, wobei zur Abdichtung zwischen dem Ventilkegel und einer inneren Wandung des Pumpkolbens ein Dichtelement vorgesehen ist; und ein Rückschlagventil zwischen dem Behälter und dem Inneren des Pumpengehäuses aufweist. Eine solche Pumpe ist aus der EP-A- 0 364 385 bekannt.
Dosierpumpen dieser Art werden dazu eingesetzt, um auf einfache Weise Flüssigkeiten zu versprühen. Sie haben die günstige Eigenschaft, bei jeder Betätigung eine genau definierte Dosis der Flüssigkeit zu zerstäuben. Darüberhinaus wird die Flüssigkeit ausschließlich durch die manuelle Betätigung mit Hilfe von Druckkolben befördert und zerstäubt, ohne daß dazu ein komprimiertes Gas oder dergleichen benötigt wird. Diese Dosierpumpen sind daher unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes und der Sicherheit vorteilhaft; sie sind auch in der Herstellung einfach, da auf Druckbehälter und dergleichen verzichtet werden kann. Eine wesentliche Eigenschaft dieser Dosierpumpen ist es, daß die Flüssigkeit auch zu Beginn und am Ende des Sprühvor- ganges nur zerstäube und nicht in großen Tropfen abgegeben wird. Dazu ist das Auslaßventil vorgesehen, das sich nur bei aus¬ reichendem Flüssigkeitsdruck öffnet.
Aus der FR-A 2 133 259 ist zum Beispiel eine solche Dosier¬ pumpe bekannt. Der Aufbau dieser Pumpe ist auch in der EP-A- o 342 651 ausführlich beschrieben. Bei diesen Pumpen wird durch manuellen Druck auf den hohlen Pumpkolben die sich in einer Pum¬ penkammer befindliche Flüssigkeit durch das Innere des Pumpkol¬ bens und über eine Sprühöffnung nach außen abgegeben. Wird auf den Pumpkolben kein äußerer Druck mehr ausgeübt, bewegt sich dieser durch die Wirkung einer Rückstellfeder wieder in seine Ausgangsstellung. Dabei entsteht im Zusammenwirken mit dem un¬ abhängig vom Pumpkolben beweglichen Ventilkegel in der Pumpen¬ kammer ein Unterdruck, so daß die Pumpenkammer erneut mit der Flüssigkeit gefüllt wird. Bei der aus der eingangs genannten EP-A-0 364 385 bekannten Dosierpumpe ist der innerhalb des Pumpkolbens beweglich angeord¬ nete Ventilkegel, der bei genügendem Druck in der Pumpenkammer die Verbindung zur Sprühöffnung herstellt, mittels einer außen um den Ventilkegel laufenden Dichtlippe gegen den Pumpkolben abgedichtet. Bei der Bewegung des Ventilkegels bewegt sich die Dichtlippe an der Innenwand des Pumpkolbens auf und ab.
Dringt jedoch bei dieser Anordnung an der Dichtlippe vorbei Leckflüssigkeit in den Raum unter dem Ventilkegel, so blockiert diese Flüssigkeit den Ventilkegel. In der Folge gibt der Ventil- kegel die Ventilöffnung bei der Betätigung der Dosierpumpe nicht mehr zuverlässig frei, so daß das Versprühen der Flüssigkeit erschwert oder unmöglich wird. Neigt die Flüssigkeit dazu, den Ventilkegel mit der Ventilöffnung zu verkleben, tritt dieser Nachteil noch stärker in Erscheinung. Die Dichtwirkung der genannten Dichtlippe ist nun stark von der Viskosität der Flüssigkeit abhängig. Darüberhinaus nimmt die Dichtwirkung mit der Zeit unvermeidlich ab, bedingt durch den bei Gebrauch auftretenden Verschleiß und die Tatsache, daß das in der Regel verwendete Kunststoffmaterial zum plastischen Fließen neigt. Eine fortschreitende Verschlechterung der Abdich¬ tung ist die Folge. Deshalb wird in der genannten EP-A-0 364 385 vorgeschlagen, den Ventikegel hohl auszubilden, so daß das Inne¬ re der Pumpe mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
10 Da diese Lösung jedoch den Nachteil hat, daß beim Betätigen der Pumpe ein Rückdruck entsteht, der dem Innendruck beim Betä¬ tigen entgegenwirkt, wird in der EP-A-0 453 695 vorgeschlagen, bei der letztgenannten Dosierpumpe den hohlen Ventilkegel am oberen Ende zu verschließen. Obwohl damit keine Verbindung mehr
- ~ nach außen besteht, über die Leckfüssigkeit abgeführt werden könnte, steht dann im hohlen Ventilkegel immer ein Luftpolster zur Verfügung, das komprimiert werden kann. Auch bei dieser Anordnung wird also bereits die Undichtigkeit der Dichtlippe einkalkuliert. Die Anordnung funktioniert jedoch nur, solange
20 die Flüssigkeit nicht unter Druck an der Dichtlippe vorbei gelangt, das heißt solange die Dichtlippe ihre Funktion noch einigermaßen gut erfüllt. Bei einer größeren Undichtigkeit wird sich jedoch der Hohlraum im Ventilkegel mit Flüssigkeit unter dem gleichen Druck füllen, wie er außerhalb des Ventilkegels
25 auftritt, so daß der Ventilstift die Ventilöffnung nicht mehr oder nicht mehr vollständig freigibt.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Dosierpumpe so auszugestalten, daß zwischen Pumpkolben und Ventilkegel keine Undichtigkeit mehr auftritt und
30 die Dosierpumpe unter allen Umständen zuverlässig arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Dichtelement eine elastische Ringscheibe ist, deren äußerer Umfang zwischen dem ersten Kolbenstück und dem sich daran an¬ schließenden zweiten Kolbenstück des Pumpkolbens dicht einge¬
~ - klemmt ist, so daß der der. Ventilkegel und dessen Schließfeder aufnehmende Innenraum des zweiten Kolbenstücks stets abgedichtet ist. Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß zwischen dem Ventil¬ kegel und der Innenwand des Pumpkolbens eine Dichtung vorgese¬ hen, deren relative Lage sowohl an der Berührungsstelle zwischen Dichtung und Pumpkolben als auch an der Berührungsstelle zwi¬ schen Dichtung und Ventilkegel ortsfest ist und die sich bei einer Bewegung des Ventilkegels elastisch verformt.
10 Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Da erfindungsgemäß somit das Dichtelement keine Bewegung entlang einer angrenzenden Wandung ausführt, kann auch keine Reibung und damit keine Abnutzung des Dichtelementes mit der - - Folge einer zunehmenden Undichtigkeit auftreten. Darüberhinaus kann das Dichtelement so dimensioniert werden, daß auch keine Undichtigkeiten infolge eines plastischen Fließens des Dicht¬ elementes mehr auftreten können.
-^ Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen die
Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform der Dosierpumpe im Schnitt; die
Fig. 3 und 4 eine zweite Ausführungsform davon, ebenfalls 25 im Schnitt; und die
Fig. 5 eine besondere Ausgestaltung eines Rückschlagven- tiles für die Dosierpumpen der Fig. 1 bis 4.
In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Längsschnitt durch eine
30 erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosierpumpe darge¬ stellt. Die Fig. 1 zeigt die Dosierpumpe in der normalen Ruhe¬ stellung, wenn kein Druck darauf ausgeübt wird, und die Fig. 2 zeigt die Dosierpumpe, wenn darauf eine Kraft F ausgeübt wird, unmittelbar nach dem Zerstäuben einer Flüssigkeitsdosis.
Die Dosierpumpe der Fig. 1 und 2 weist ein im wesentlichen zylindrisches Pumpengehäuse 10 auf. Am oberen Ende des Pumpen¬ gehäuses 10 befindet sich eine Halterung 20, die mittels eines radialen Ringflansches 22 so auf die Öffnung eines (nicht ge¬ zeigten) Behälters für die zu versprühende Flüssigkeit aufge¬ setzt werden kann, daß der Ringflansch 22 an der Behälteröffnung anliegt und zum Beispiel mit Hilfe einer (ebenfalls nicht ge¬ zeigten) Verschlußkappe am Behälter befestigt werden kann. Die Halterung 20 weist des weiteren einen in das Innere des Pumpen¬ gehäuses 10 ragenden, axial verlaufenden Innenmantel 24 auf. Über Aussparungen 26 in der Halterung 20 steht der Innenraum des Behälters mit der Umgebungsluft in Verbindung, wenn die Kraft F auf die Dosierpumpe ausgeübt wird (Fig. 2).
Das untere Ende des Pumpengehäuses 10 läuft in einen An- schlußnippel 30 aus, der zur Aufnahme eines Tauchrohres dient, das in etwa bis zum Boden des Behälters reicht und durch das die Flüssigkeit angesaugt wird. (Das Tauchrohr ist nicht darge¬ stellt. )
Im Inneren des Pumpengehäuses 10 ist ein axial beweglicher Pumpkolben 40 angeordnet. Der Pumpkolben 40 weist einen langge¬ streckten, hohlen Kolbenschaft 42 mit einem axialen Austritts¬ kanal 43 auf, der nach oben aus dem Pumpengehäuse 10 herausragt und auf den ein (nicht gezeigter) Betätigungsknopf aufgesetzt ist, der mit einer (ebenfalls nicht gezeigten) Sprühöffnung ver¬ sehen ist, aus der die zu versprühende Flüssigkeit beim Betäti¬ gen der Dosierpumpe austritt. An den Kolbenschaft 42 schließt sich einstückig in axialer Richtung und innerhalb des Pumpen¬ gehäuses 10 liegend ein erstes Kolbenstück 44 an. In Verlänge¬ rung des axialen Austrittskanals 43 des Kolbenschaftes 42 be¬ findet sich im ersten Kolbenstück 44 eine Ventilöffnung 45 mit einem Ventilsitz 45. An seiner Außenseite weist das erste Kol¬ benstück 44 zwei axial beabstandete Dichtlippen 48, 49 auf, die zum einen der Abdichtung des Inneren des Pumpengehäuses 10 nach außen und zum anderen, zusammen mit dem Innenmantel 24 der Halterung 20, der Führung des Pumpkolbens 40 bei dessen axialer Bewegung dienen. An das erste Kolbenstück 44 schließt sich wiederum ein ~ zweites Kolbenstück 52 an. Das zweite Kolbenstück 52 weist einen geschlossenen Boden 54 auf, so daß es generell die Form eines Bechers hat, der mit seinem oberen, offenen Ende 53 am ersten Kolbenstück 44 befestigt ist, beispielsweise mittels eines Ring¬ wulstes an der Innenwand des zweiten Kolbenstücks 52 und einer
- - entsprechenden Ringnut in der Außenwand des ersten Kolbenstückes 44, in das der Ringwulst einrastet.
Der Pumpkolben 40 wird durch eine Rückstellfeder 56 in seiner Ruhelage gehalten bzw. nach Betätigung der Dosierpumpe von der Feder 56 wieder in diese Ruhelage gebracht. Dazu liegt
15 die Druckfeder 56 einerseits am Boden des Pumpengehäuses 10 und andererseits an einer Schulter 58 des Pumpkolbens 40 derart an, daß der Pumpkolben 40 von der Feder 56 nach oben in Richtung seiner Ruhestellung beaufschlagt wird. Der Weg des Pumpkolbens 40 nach oben wird dabei vom Innenmantel 24 der Halterung 20
20 begrenzt, der einen oberen Anschlag für den Pumpkolben 40 bil¬ det. Außerdem sorgt der Innenmantel 24 in Verbindung mit der oberen Dichtlippe 48 des Pumpkolbens 40 in der Ruhestellung des Pumpkolbens 40 für eine Abdichtung, so daß in dieser Ruhestel¬ lung der Behälter nach außen abgedichtet ist und keine Flüssig-
25 keit austreten kann.
Der Pumpkolben 40 mit dem zweiten Kolbenstück 52 und das Innere des Pumpengehäuses 10 bilden eine Pumpenkammer 60. Die Pumpenkammer 60 steht über ein Rückschlagventil 62, beispiels¬ weise ein Kugelventil, mit dem Anschlußnippel 30 zum Ansaugen
30 der Flüssigkeit aus dem Behälter in Verbindung. Über Kanäle 64 besteht in der Seitenwand des Pumpkolbens 40, etwa an der Ver¬ bindungsstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Kolbenstück 44 und 52, eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Pumpenkammer 60 und dem Inneren des Pumpkolbens 40.
35 im Innern des Pumpkolbens 40, das heiß- in einem Hohlraum
41, der vom ersten und zweiten Kolbenstück 44 und 52 umschlossen ist, befindet sich ein unabhängig vom Pumpkolben 40 axial beweg- licher Ventilkegel 70, dessen oberes Ende am Ventilsitz 46 des ersten Kolbenstücks 44 anliegt und so die Ventilöffnung 45 und damit den zur Sprühöffnung führenden Austrittskanal 43 im Kol¬ benschaft 42 verschließt, solange die Dosierpumpe nicht betätigt wird. Zu diesem Zweck steht der Ventilkegel 70 unter der Wirkung einer zweiten Druckfeder 72. Die Feder 72 liegt einerseits im zweiten Kolbenstück 52 an dessen Boden 54 an und stützt sich andererseits an Führungsrippen 74 des Ventilkegels 70 ab, die den Ventilkegel 70 entlang der Innenwände des zweiten Kolben¬ stücks 52 führen.
Damit sich im Innenraum des zweiten Kolbenstücks 52 keine Leckflüssigkeit ansammelt, ist die Pumpenkammer 60 durch ein elastisches Dichtelement 80 gegenüber dem Innenraum des zweiten Kolbenstücks 52 abgedichtet. Die Pumpenkammer 60 steht über die radialen Kanäle 64 mit dem Ventilsitz 46 in Verbindung.
Das elastische Dichtelement 80 ist bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform als Ringscheibe ausgebildet, die an ihrem äußeren Umfang zwischen dem ersten und dem zweiten Kol¬ benstück 44, 52 dicht eingeklemmt ist und deren innerer Umfang mit radialer Vorspannung in einer im Querschnitt bogenförmigen Ringnut 82 liegt, die im Ventilkegel 70 ausgebildet ist. Da die Schulter 58, an der sich die Pumpkolben-Rückstellfeder 56 ab¬ stützt, als Abschnitt 61 des zweiten Kolbenstücks 52 mit ver¬ größertem Durchmesser ausgeführt ist,entspricht der äußeren Schulter 58 ein innerer, ringschulterförmiger Absatz 59, auf dem das Dichtelement 80 dicht aufliegt. Der erweiterte Abschnitt 61 des zweiten Kolbenstücks 52 greift über einen rohrfδrmigen An¬ satz 47 mit in Winkelabständen vorgesehenen, äußeren Klemmrippen 55 des ersten Kolbenstücks 44 und ist daran mittels einer ring¬ förmigen Rastverbindung 81 befestigt. Die Winkelabstände zwi¬ schen den Klemmrippen 55 für das Dichtelement: 80 bilden die radialen Durchtrittskanäle 64. Der Ansatz 47 des ersten Kolben¬ stücks 44 ragt so weit in den Abschnitt 61 des zweiten Kolben¬ stücks 52, daß der äußere Umfang des Dichtelementes 80 zwischen dem ersten und dem zweiten Kolbenstück 44, 52 gas- und flüssig- keitsdicht festgeklemmt ist. Der innere Lochrand des Dichtele¬ ments 80 sitzt ebenfalls gas- und flüssigkeitsdicht in der Ringnut 82 des Ventilkegels 70, so daß sich eine flüssigkeits¬ dichte Verbindung des Dichtelements 80 sowohl mit der inneren Wandung des zweiten Kolbenstücks 52 des Pumpkolbens 40 als auch mit dem Ventilkegel 70 ergibt.
Wenn sich beim Betätigen der Dosierpumpe der Ventilkegel 70 innerhalb des Pumpkolbens 40 vom Ventilsitz 46 weg nach unten bewegt, verformt sich das Dichtelement 80 elastisch, ohne daß zwischen dem Dichtelement 80 und den angrenzenden Teilen eine Verschiebungsbewegung erfolgt. Die elastische Verformung des Dichtelements 80 unterstützt dabei die Wirkung der Druckfeder 72.
Die Ringscheibe für das Dichtelement 80 liegt mit ihrem inneren Lochrand vorzugsweise mit radialer Vorspannung in der Ringnut 82 und besteht aus einem Kunststoffmaterial oder einem Kautschukmaterial, das hinsichtlich der Elastizität und der Verträglichkeit mit der zu fördernden Flüssigkeit geeignet ist.
Im folgenden wird kurz die Wirkungsweise der Dosierpumpe beschrieben. Ohne äußere Krafteinwirkung ist die Pumpenkammer 60 gefüllt und die Ventilöffnung 45 und die Aussparungen 26 sind durch den Ventilkegel 70 bzw. den Pumpkolben 40 verschlossen, so daß der Behälter und die Pumpenkammer 60 nach außen abgeschlos¬ sen sind. Beim Ausüben der Kraft F auf den Betätigungsknopf und damit auf den Kolbenschaft 42 des Pumpkolbens 40 laufen mehrere aufeinander folgende Vorgänge ab, bis die in der Fig. 2 gezeigte Stellung der einzelnen Teile der Dosierpumpe erreicht ist. Übersteigt zu Beginn der Krafteinwirkung die Druckkraft F den Widerstand der Rückstellfeder 56, bewegt sich der Pumpkolben 40 als Ganzes nach unten. Die Berührung der oberen Dichtlippe 48 des ersten Kolbenstückes 44 mit dem Innenmantel 24 der Halterung 20 wird aufgehoben, so daß das Innere des Behälters mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. Außerdem verringert sich mit der Abwärtsbewegung des Pumpkolbens 40 das Volumen der mit Flüssigkeit gefüllten Pumpenkammer 60, und die sich in der Pumpenkammer 60 befindliche Flüssigkeit wird über die Kanäle 64 in der Wandung des Pumpkolbens 40 in den Hohlraum 41 im Inneren des Pumpkolbens 40 gedrückt. Die in den Hohlraum 41 einströmende Flüssigkeit übt eine Kraft auf den Ventilkegel 70 aus, so daß sich der Ventilkegel 70 gegen die Wirkung der Druckfeder 72 und gegen die elastische Kraft des Dichtelements 80 vom Ventilsitz 46 weg nach unten bewegt, bis der Ventilkegel 70 die in der Fig. 2 gezeigte untere Offenstellung einnimmt. Damit wird der Weg frei für die Flüssigkeit, die' durch den Austrittskanal 43 des Kolbenschaft 42 und die (nicht gezeigte) Sprühöffnung nach außen gelangt. Die Zerstäubung findet so lange statt, bis der Druck der Flüssigkeit im Inneren des Pumpkolbens 40 nicht mehr aus¬ reicht, um den Ventilkegel 70 gegen die Wirkung der Feder 72 in der unteren Stellung zu halten.
Da das Auslaßventil nur bei ausreichendem Druck geöffnet ist, wird das ungewollte Auslaufen oder der Austritt eines un¬ zureichend zerstäubten Flüssigkeitsstrahles vermieden.
Entfällt anschließend die Kraft F, wird der Pumpkolben 40 von der Rückstellfeder 56 wieder nach oben in seine Ruhestellung bewegt. Da sich innerhalb des Pumpkolbens 40 auch der Ventilke¬ gel 70 bereits wieder nach oben bewegt hat, ist auch die Ventil¬ öffnung 45 am Ventilsitz 46 wieder geschlossen. Dadurch entsteht in der Pumpenkammer 60 ein Unterdruck, durch den über das Rück¬ schlagventil 62 Flüssigkeit aus dem Behälter in die Pumpenkammer 60 gesaugt wird. Bei der nächsten Betätigung der Dosierpumpe wird diese Flüssigkeit dann wieder nach außen befördert.
Das erfindungsgemäße Dichtelement 80 bewirkt eine sichere und nicht durch Verschleiß oder Alterung (Kriechen) beeinflußte Abdichtung, so daß keinerlei Flüssigkeit in den unteren Bereich des Innenraumes des Pumpkolbens 40 gelangen kann, die die Bewe¬ gung des Ventilkegels 70 im Laufe der Zeit behindern könnte. Dabei weist die erfindungsgemäße Dosierpumpe relativ wenige Einzelteile auf und ist daher einfach herzustellen und auch einfach zusammenzubauen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosierpumpe. Hier ist das Dichtelement 80 nicht als separate Ringscheibe vorgesehen, sondern einstückig mit dem Ventilkegel ausgebildet. Das Dichtungselement 80 ist hier als umlaufender Ringflansch 90 an den Ventilkegel 70 ange¬ formt. Der äußere Umfang des Ringflansches 90 ist, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, zwischen dem rohrförmigen Ansatz 47 mit den äußeren Klemmrippen 55 des ersten Kolbenstücks 44 und dem der Schulter 58 entsprechenden Absatz 59 des zweiten Kolben¬ stück 52 flüssigkeitsdicht eingeklemmt oder eingespannt und verformt sich bei einer Bewegung des Ventilkegels 70 elastisch, um eine zuverlässige Abdichtung an der Wandung des Pumpkolbens 40 zu ergeben. Ansonsten entspricht diese Ausführungsform dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Beispiel. Insbesondere stellt die Fig. 3 die Dosierpumpe im Normal- oder Ruhezustand dar und die Fig. 4 die Dosierpumpe bei einer Betätigung, wobei die oben in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 geschilderten Vorgänge ablaufen.
In der Fig. 5 ist eine spezielle Form des Rückschlagventils 62 für die Dosierpumpe gezeigt, die gegenüber einem einfachen Kugelventil in der Wirkung zuverlässiger und zum Beispiel völlig lageunempfindlich ist. Das spezielle Rückschlagventil besteht aus einer in den Übergang zwischen dem Anschlußnippel 30 und dem Pumpengehäuse 10 eingesetzten, durchlochten Scheibe 92, auf die mittels elastischer Rippen 94 ein Ventilelement 96 derart aufge¬ setzt ist, daß es bei Betätigung der Pumpe die Ventilöffnung 98 im Anschlußnippel 30 verschließt. Entsteht bei der Aufwärtsbe¬ wegung des Pumpkolbens 40 im Pumpengehäuse 10 ein Unterdruck in der Pumpenkammer 60, hebt sich das Ventileiement 96 gegen die elastische Wirkung der Rippen 94 von der Ventilöffnung 93 im Anschlußnippel 30 ab und gibt den Weg für die Flüssigkeit frei.

Claims

Patentansprüche
1. Dosierpumpe zum Zerstäuben einer Flüssigkeit, mit einem Pumpengehäuse (10), das auf einen Behälter für die
Flüssigkeit aufsetzbar ist; einem hohlen, im Schließsinn vorgespannten Pumpkolben (40) mit einem ersten Kolbenstück (44) und einem sich in Axialrich¬ tung daran anschließenden zweiten Kolbenstück (52), wobei der- Pumpkolben (40) im Innern eines Zylinders im Pumpengehäuse (10) axial verschiebbar ist; einem im Schließsinn federbelasteten Ventilkegel (70), der im Innern des Pumpkolbens (40) axial verschiebbar ist und mit einer Ventilöffnung (45) im Pumpkolben (40) ein Auslaßventil bildet, wobei zur Abdichtung zwischen dem Ventilkegel (70) und einer inneren Wandung des Pumpkolbens (40) ein Dichtelement (80; 90) vorgesehen ist; und mit einem Rückschlagventil (62) zwischen dem Behälter und dem Inneren des Pumpengehäuses (10); dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (80; 90) eine elastische Ringscheibe ist, deren äußerer Umfang zwischen dem ersten Kolbenstück (44) und dem sich daran anschließenden zweiten Kolbenstück (52) des Purap- kolbens (40) dicht eingeklemmt ist, so daß der den Ventilkegel (70) und dessen Schließfeder (72) aufnehmende Innenraum des zweiten Kolbenstücks (52) stets abgedichtet ist.
2. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Umfang eines Lochrandes der elastischen Ringscheibe (80) in eine Ringnut (82) des Ventilkegels (70) mit axialer Vorspannung eingreift.
3. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement ein Ringflansch (90) ist, der einstückig an den Ventilkegel (70) angeformt ist.
4. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Rückschlagventil (62) eine durchlochte Scheibe (92) aufweist, auf die mittels elastischer Rippen (94) ein axial bewegliches Ventilelement (96) aufgesetzt ist.
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