NO153046B - Dispenser - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en dispenser med en sylindrisk beholder som har en toppflate og et stempel som ligger med omkretsen tettende mot den indre beholdervegg og som på grunn av undertrykk og atmosfæretrykk bevirker fremadskyvning av en viskos beholderfylling som tannpasta i retning mot toppflaten, samt en membranpumpe som har innløpsventil på toppflaten og en ut-løpsventil og et mellom ventilene elastisk sammentrykkbart rom som er lukket unntatt ventilene.

En dispenser av ovennevnte type til avgivning av viskos kos-metika som tannpasta, omtales i US-patent 33 61 305.

Stempelet som skyver fram beholderfyllingen i den kjente dispenser krever ingen sikringer eller sperreklinker mot en forskyvning i retning av en utvidelse av det indre beholderrom, da ved betjeningen av membranpumpen alltid enten dens innløpsventil eller utløpsventil er lukket, og innføring av materialet i pumperommet foregår ved hjelp av undertrykk.

Ved den kjente dispenser er det i toppflaten av beholderen

som ligger mellom beholderens lagerrom og pumperommet for-delt flere klaffeventiler i det vesentlige symmetrisk til flatens senter. Mens ventilåpningene består av hull, hvis flater forløper svakt skrå innad fra randen til midten av toppflaten, er de tilhørende klaffer en bestanddel av en plate i pumperommet, som er lagt på toppflaten. Ved betjen-ing av membranpumpen i den kjente dispenser beveges en fleksibel flate loddrett mot dekkflaten som inneholder klaffventilene, således at produkt inneholdt i pumperommet utstøtes gjennom dispenserens utgangsventil. Ved tilbake-bevegelse av den fleksible elastiske flate, lukkes utløps-ventilen på grunn av det dannede undertrykk, og de i toppflaten befinnende innløpsklaffventiler åpner seg således at nytt produkt innsuges fra det indre beholderrom inn i pumperommet ved hjelp av det der dannede undertrykk.

En ulempe ved den kjente anordning består i at klaffene av

de ventiler som befinner seg i toppflaten skal beveges

såvel ved ventilåpningen som også ved ventillukkingen nøyaktig i strømningsretningen resp. mot strømningsinnretningen av den produktstrøm som strømmer fra det indre beholderrom inn i pumperommet. Derfor foregår såvel lukkingen av innløpsklaffventilen som også åpningen av denne ventil forsinket i forhold til membranpumpens tilsvarende slagfase, således at pumperommet ved utstøtning av produktet bare tømmes delvis og ved tilsugning av produktet bare fylles delvis. Herved blir betjeningen av pumpen resp. dispenseren ikke bare forholdsvis omstendelig, men også doseringsnøyaktigheten ikke tilstrekkelig.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebringe en dispenser som arbeider etter prinsippet av dispenseren av den innledningsvis nevnte type, hvorved minimering av ventilmotstanden av pumperommets innløpsventil membranpumpens fyllingsgrad økes, og dermed forbedres pumpens resp. dispenserens doseringsnøyaktighet.

Oppfinnelsen vedrører følgelig en dispenser for engangsbruk, fremstilt ved sprøytestøpning og omfattende et beholderlegeme utstyrt ved en ende med en fjærende sammenpressbar del innbefattende et munnstykke, et lagringskammer for material som skal dispenseres, et stempel anordnet ved den andre ende av beholderen for å danne bunnen av lagringskammeret, idet stempelet er bevegbart mot og hindret i bevegelse bort fra den sammenpressbare del, en toppflate for å danne en ytterligere grense for lagringskammeret, og en elastisk sammenpressbar pumpeinnretning dannet av den sammenpressbare del og toppflaten, og med en innløpsventil i toppflaten, en utløpsventil og et pumpekammer mellom ventilene, idet frem-gangsmåten er karakterisert ved at innløpsventilen omfatter (I) en ringsliss som strekker seg sirkulært i toppflaten symmetrisk til beholderens akse og i tverrsnitt danner en vjnkel fra ca. 45° til 75° med normalen på beholderaksen,

og (II) en sirkulær dekkring som holdes tettende foran ringslissen, elastisk under konstant trykk, idet dekkringen holdes ved hjelp av tre eller flere eiker som går ut fra

et nav plassert i toppflatens senter.

Den sirkelformede dekkring holdes ved hjelp av de bøyde eiker under stadig mekanisk forspenning mot angjeldende ventils ringsliss. Derved oppnås på grunn av forspenningen en omtrent omgående lukking av klaffeventilen ved inngangen av pumperommet, mens samtidig eikene som forbinder dekkringen med dets nav, og dermed befestigelsesstedet, ikke øver nevneverdig motstand mot ventilens åpning. Åpningen av ventilen ifølge oppfinnelsen følger således omtrent omgående en tilsvarende pumpefase.

Dette gjelder spesielt når eikene ikke forløper radialt fra navet til sirkelringen, men f.eks. bøyet på samme måte som vingene i et vannhjul, forløper etter krumme linjer fra navet til dekkringens indre kant, fordi dekkringen da ved utøvelse av en kraft i åpningsretning også får en bevegelses-komponent i navets omkretsretning, således at ringen av denne grunn ved heving fra ventilåpningen utøver en kombinert skyve- og skjærekraft på materialet som forblir i pumperommet, og derfor kan følge den respektive pumpesyklus med mindre forsinkning enn uten skjærekomponenten.

Den i toppflaten ifølge oppfinnelsen anordnede ringsliss av pumperommets inngangsventil kan være avbrutt av noen, f.eks. tre ribber som ikke vesentlig forminsker ringflaten, og som tjener som befestigelse av dekkflatens midtdel som be-grenser ringslissen ved dens indre rand. Til denne midtdel skal også dekkringens nav være festet, f.eks. naglet. I henhold til ytterligere trekk ved oppfinnelsen kan dekk-

ringen trykkes med forspenning mot randen av ringslissen av pumperommets inngangsventil ved at navet på grunn av formen av det system som består av nav, eiker og dekkring under utøvelse av en forspenning på det foreskrevne sted av toppflatens midtdel.

Den som ringsliss utformede åpning av inngangsklaffventilen

som fører fra beholderens indre til pumperommet står rela-

tivt skrått, dvs. ca. 45 til 75° mot radialen til det indre av pumperommet. Flaten av ringslissen har altså form av

en pyramidestump, resp. trakt som utvider seg i retning av

pumperommet. Tilsvarende påsettes resp. påformes hensiktsmessig dekkringen på eikenes ytre ender parallelt til ringslissens flate. Dekkringen skal med en rundtgående tetningsleppe innenfor og en leppe utenfor ringslissen ligge tettende an mot toppflaten, der hvor toppflaten på ovennevnte måte forløper konisk (i forhold til beholderaksen), dvs. i det vesentlige parallelt til ringflaten. Derved oppnås at såvel åpning som også lukking av den aktuelle slissventil mer enn noensinne foregår ved innvirkning av eikebøyning med skjærevirkning på det materialet som ved åpning skal skyves vekk foran ventilen, resp. ved lukking holdes tilbake.

Som det sees, er dispenseren ifølge oppfinnelsen bare fullt funksjonsdyktig når enkeltdelene er fremstilt med høyeste nøyaktighet. Eksempelvis forutsettes for en uklanderlig bevegelse av stempelet til etterføring av beholderinnholdet at beholderens indre vegg har den foreskrevne sylinderform. For en tilstrekkelig fyllingsgrad av pumperommet må ventilens enkeltdeler ha ønskede symmetriske former. Når videre dispenseren som masseprodukt praktisk talt skal fremstilles fullstendig automatisk med minst mulig arbeide,

kommer ved produksjon av enkeltdeler av kunststoff praktisk talt bare sprøytespøping på tale. Denne fremgangsmåte fører imidlertid bare til homogene sirkelsymmetriske støpedeler som nøyaktig utfyller de på forhånd gitte mål uten noen av-vikelser når det støpes fra et sentralt symmetrisk plassert punkt.

Nettopp med hensyn til sprøytestøping består en spesiell fordel ved dispenseren ifølge oppfinnelsen i at beholderen , innbefattende toppflate kan sprøytes som en eneste byggedel fra toppflatens midtpunkt, altså fra et sentralt punkt.

Dertil kommer som spesielt fordelaktig at den i toppflatens midtdel foreskrevne resp. gjenblivende støpeansats, kan benyttes til sammennagling eller annen forbindelse av midtdelen med navet av dekkringen ifølge oppfinnelsen. En på-støpingsvorte resp. et tilsvarende påstøpingsstykke som bare kan fjernes ved omstendelig arbeide er ved dispenseren ifølge oppfinnelsen derfor uten betydning fordi påstøpingsstedet kan benyttes for den ytterligere montasje.

Oppfinnelsens gjenstand skal forklares nærmere under henvisning til tegningen.

Fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en dispenser.

Fig. 2 viser et forstørret tverrsnitt gjennom toppflaten ved

pumperommets innløpsventil, og

fig. 3 viser et oppriss i beholderlengderetningen av dekkringen med eiker og nav.

Fig. 1 viser en med 1 betegnet dispenser i snitt parallelt til lengdeaksen 2. Dispenseren 1 består av en sylindrisk beholder 3, påformet en med 4 betegnet toppflate. I beholderen 3 er det anordnet et stempel 6 som tettende ligger an mot den sylindriske indre beholdervegg, f.eks. med tet-ningslepper 5, og er forskyvbart i retning av lengdeaksen 2. Stempelet 6 er anordnet til å skyve produkt som befinner seg i beholderens indre rom 7 i pilretning 8, fra innfyll-ingssiden 9 av beholderen 3 til toppflaten 4.

I utførelseseksempelet er det over toppflaten 4 fastgjort

en fleksibel elastisk dom 10 ved hjelp av ribber 11, f.eks. ved påpressing eller påskruing. Domen 10 har ved dens øvre ende en utløpsventil som er betegnet med 12, hvorpå

det er påsatt et munnstykke 13 med lokk 14 i utløpsåpningen 15. Domen 10, overdelen 16 av beholderen 3 som opptar toppflaten 4, og munnstykket 13 kan være beskyttet med et spesielt lokk 17.

Membranpumpen av dispenseren 1 dannes ved hjelp av en i

fig. 2 og 3 nærmere vist og på fig. 1 med 18 betegnet inn-løpsventil, pumperommet 19 og utløpsventilen 12. Ventilene

12 og 18 er utformet således at ved inntrykking av domen 10 i pilretning 20, f.eks. ved nedpressing av munnstykket 13, åpnes ventilen 12 i pilretning 21, og ventil 18 lukkes i pilretning 22. Ved etterfølgende avlastning av domen 10 tilbakedanner denne elastisk sin opprinnelige form. Ved hjelp av tilsvarende undertrykk i pumperommet 19, lukkes ventilen 12 omvendt pilretning 21 og ventilen 18 åpnes i omvendt pilretning 22. Undertrykket som oppbygger seg i pumperommet 19, kan altså bare utlignes ved etterføring av material fra det indre beholderrom 7. Som resultat suges derfor, ved å fjerne en på domen 10 utøvet kraft, produkt fra det indre beholderrom 7

inn i pumperommet 19. Dette kan deretter ved neste slag resp. sammentrykking av membranpumpen ved lukking av inn-løpsventilen og åpning av utløpsventilen 12, støtes ut over munnstykket 13 og dets utløpsåpning 15. I den grad som produktet suges fra det indre beholderrom inn i pumperommet 19, foregår selvsagt en ettersleping (etter etterskyvning på

grunn av ytre lufttrykk) av stempelet 6.

Ifølge oppfinnelsen består den i fig. 2 og 3 nærmere viste innløpsventil 18 av en ringsliss 23 i toppflaten 4 og som forløper sirkelformet symmetrisk til beholderen resp. lengdeaksen 2, og av en sirkelformet dekkring 24 som holdes i pumperommet 19 elastisk under forspenning tettende foran slissen 23. Dekkringen 24 holdes av minst tre eiker 26 som fører til et nav 25 som skal fastgjøres aksialt i forhold til beholderen 3 på toppflaten 4. Alle eiker 26 skal forløpe fra navet 25 til den indre kant av dekkringen 24 langs linjer som avviker på samme måte fra radiale linjer (med hensyn til lengdeaksen 2). Navet 25 kan ved hjelp av en nagle 27 eller annet koblingsmiddel være fastgjort til midtdelen 28 av dekkflaten 4. Befestigelsen av navet 25 i sentrum av midtdelen 28 av toppflaten 4, er spesielt gunstig, da dette punkt hensiktsmessig anvendes som innløpssted 29 ved sprøytestøping av beholderen 3 som hensiktsmessig fremstilles i en del sammen med toppflaten 4 ved sprøytestøping. Ifølge oppfinnelsen skal dekkringen 24 holdes med en viss forspenning mot ringslissen 23 i toppflaten 4. Denne forspenning kan fortrinnsvis frembringes ved at det system som består av dekkringen 24, eiker 26 og nav 25 ved pånagling deformeres en viss grad som det prinsippielt er vist ved forskjellig \ plassering av eikene 26, navet 25 og naglene 27/27 på venstre og høyre side av fig. 2. I praksis ville dekkringen 24 med tetningsleppene 30 og 31 allerede ligge fast mot rand- resp. kantområdene av ringslissen 23 på toppflaten 4, når navet 25 skyves en viss størrelse på f.eks. 1 mm over sentralområdet resp. innløpsstedet 29 på midtdelen 28 av toppflaten 4 ved en samlet diameter av dekkringen 24 på ca. 25 mm.

Det skal bemerkes at ringslissen 23 avbrytes av fortrinnsvis tre ikke viste ribber som ikke nevneverdig forminsker ringflaten, og som forbinder den ytre kant 32 av toppflaten 4

med dens midtdel 28. En spesiell fordel ved dispenseren ifølge oppfinnelsen oppnås når ringslissen 23 er skrå, idet parallelt til beholderlengdeaksen 2 forløpende tverrsnitt gående ut fra midtdelen 28 av toppflaten 4, fortrinnsvis heller med en vinkel på ca. 45 til ca. 75° mot den radiale retning mot det indre av pumperommet 19. Ved denne skrå-stilling som ringen 24 naturligvis må tilpasses, og ved at sistnevnte innenfor og utenfor ringslissen 23 i toppflaten 4 har en rundtgående tetningsleppe 30 og 31 som ligger tettende an der hvor dekkflaten forløper konisk, dvs. i det vesentlige parallelt til ringslissens traktformede flate, oppnås at såvel ved åpning som også ved lukking av den angjeldende innløpsventil 18 av pumperommet 19, og den kraft som virker mellom resp. material som skal fortrenges i be-holderindre 7, eller i pumperommet 19 på den ene side og avdekningen 23 på den annen side, for en vesentlig del overvinnes med skjærevirkning. Skjærekraftkomponentene består igjen av to enkeltkomponenter, nemlig den som for-løper i omkret.sretningen av navet 25 og en ytterligere som forløper omtrent i retning av hellingsvinkelen av ringslissen 23 resp. dekkringen 24. Disse skjærekraftkomponenter kommer i første rekke av at dekkringen ikke på noe sted trykkes flatemessig mot randen eller kanten av ringslissen, men

over alt bare har anlegg langs linjeformede tettelepper, og for det annet fordi at tetteleppene 30, 31 på ovennevnte måte ligger konisk eller skrått over hverandre. Oppklemming av en materialstrøm som beveger seg fra beholderens indre side til pumperommet 19 ved lukking av ventilene 18, foregår derfor ved avskjæring av denne strøm ved hjelp av tetteleppene 30 og 31.

Beholder 3 med påformet toppflate 4, kan bestå av et vanlig sprøytestøpekunststoff. Det har i et utførelseseksempel i sin sylindriske del en indre diameter på ca. 35 mm og en lengde på ca. 110 mm. Dens veggtykkelse kan ligge i størr-elsesorden på 0,8 mm. Ringslissen 23 har i utførelses-eksempelet en minstevidde på ca. 2 mm. Dekkringen 24 med nav 25 og eiker 26, består i utførelseseksempler av herdet polypropylen. Bøyede eiker har omtrent kvadratisk tverrsnitt med omtrent 0,2-0,4 mm kantlengde. Domen 10 som danner den elastiske flate av membranpumpen skal fortrinnsvis bestå av termoplastisk polyesterelastomer.

Claims (8)

1. Dispenser for engangsbruk, fremstilt ved sprøytestøping og omfattende et beholderlegeme (1) utstyrt ved en ende med en fjærende sammenpressbar del innbefattende et munnstykke (13), et lagringskammer (7) for material som skal dispenseres, et stempel (6) anordnet ved den andre ende av beholderen for å danne bunnen av lagringskammeret, idet stempelet (6) er bevegbart mot og hindret i bevegelse bort fra den sammenpressbare del, en toppflate (4) for å danne en ytterligere grense for lagringskammeret, og en elastisk sammenpressbar pumpeinnretning dannet av den sammenpressbare del og toppflaten, og med en innløpsventil (18) i toppflaten, en utløpsventil (12) og et pumpekammer (19) mellom ventilene, karakterisert ved at innløpsventilen (18) omfatter (I) en ringsliss (23) som strekker seg sirkulært i toppflaten (4) symmetrisk til beholderens akse (2) og i tverrsnitt danner en vinkel fra ca. 45 til 75° med normalen på beholderaksen (2), og (II) en sirkulær dekkring (24) som holdes tettende foran ringslissen (23), elastisk under konstant trykk, idet dekkringen (24) holdes ved hjelp av tre eller flere eiker (26) som går ut fra et nav plassert i toppflatens senter.

2. Dispenser ifølge krav 1, karakterisert ved at alle eiker (26) forløper på samme måte langs en fra den radiale retning avvikende bøyet linje fra navet (25) til dekkringen (24).

3. Dispenser ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at navet (25) er for-bundet med midtdelen (28) og dekkflaten (24) med en nagle (27) som forløper i beholderaksen (2).

4. Dispenser ifølge et eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at navet (25) ved befestigelse til toppflaten (4) er trykket mot toppflaten (4) resp. ringslissen (23) under utøvelse av en bøyekraft på systemet som består av eiker (26) og nav (25).

5. Dispenser ifølge et eller flere av kravene 1-4, karakterisert ved at ringslissen (23) er avbrutt av noen, fortrinnsvis tre ribber som ikke 'nevneverdig minsker ringflaten, og som forbinder ytre rand resp. område (32) av toppflaten (4) med midtdelen (28) som er koblet med navet (25).

6. Dispenser ifølge krav 1-5, karakterisert ved at dekkringen (24) er påsatt resp. påformet de ytre ender av eikene (26) omtrent parallelt med flaten av ringslissen (23).

7. Dispenser ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at dekkringen (24) med en rundtgående tetningsleppe (30, 31), innenfor og utenfor ringslissen 23, ligger tettende an mot toppflaten (4) der hvor toppflaten forløper konisk.

8. Dispenser ifølge et eller flere av kravene 1-7, karakterisert ved at forbindelsesstedet mellom nav (25)' og toppflatemidtdelen (28) er det til sprøytestøping av beholderen (3) anvendte sentrale innløps-sted (29).