WO2025196294A1 - Kunststofffeder - Google Patents

Kunststofffeder

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WO2025196294A1
WO2025196294A1 PCT/EP2025/057848 EP2025057848W WO2025196294A1 WO 2025196294 A1 WO2025196294 A1 WO 2025196294A1 EP 2025057848 W EP2025057848 W EP 2025057848W WO 2025196294 A1 WO2025196294 A1 WO 2025196294A1
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WO
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spring
plastic
bands
ring
band
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Klemens Bösch
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Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Original Assignee
Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1066—Pump inlet valves
    • B05B11/1067—Pump inlet valves actuated by pressure

Definitions

  • the invention relates to a plastic spring for use in a pump dispenser according to the preamble of claim 1 and a pump dispenser according to the preamble of claim 13.
  • Pump dispensers are used to dispense a liquid, which may have a higher viscosity (creams or gels), from a storage container by pressing down on a dispenser head.
  • the dispenser extension is formed on the dispenser head and therefore moves with it.
  • a metal spring is integrated into the dispenser to reset the dispenser head.
  • the valve function which is necessary to ensure that the liquid is pumped into the dispenser extension when the head is pressed and that liquid is drawn back into the pump dispenser when the head is returned, is implemented using metal or glass beads.
  • a pump dispenser with a plastic spring consisting of two or more intertwined threaded spring bands is available on the market.
  • the two spring bands are connected by a plurality of stabilizing bars. Due to the threaded design of the bands, this spring undergoes a torsional twist when compressed, which negatively impacts the function of the pump dispenser. This negative influence must be suppressed or compensated for in a complex manner through geometric adjustments to the other parts of the pump dispenser.
  • the invention is characterized in that at least a third and a fourth helical spring band are connected by their upper ends to the free side of the second ring, that the winding directions of the third and fourth spring bands are opposite to the winding directions of the first and second spring bands, wherein the third and fourth spring bands form a second double helix, and that the lower ends of the third and fourth spring bands are connected to a third ring.
  • the winding direction of the third and fourth spring bands is set in exactly the opposite direction to that of the first and second spring bands, when the spring is compressed they generate a torsion that counteracts the torsion of the first and second spring bands.
  • Due to the design of the plastic spring the two torsional twists are equal in magnitude and cancel each other out because they are opposite.
  • the plastic spring is therefore torsion-neutral. This eliminates the torsional twist that occurs with state-of-the-art plastic springs. This undesirable torsional twist negatively impacts the function of the pump dispenser and, with conventional springs, must be compensated for by complex adjustments to the pump dispenser's components.
  • the upper ends of the third and fourth spring bands are arranged at an angle relative to the lower ends of the first and second spring bands on the second ring. This angle distributes the plastic material at the ends of the spring bands around the second ring, preventing any spring hardening in the area of the second ring.
  • the plastic spring therefore has a uniform spring stiffness across its entire length.
  • the rotation of the upper ends of the third and fourth spring bands relative to the lower ends of the first and second spring bands is between 70 and 110 degrees, and preferably between 85 and 95 degrees. This ensures that the four spring band ends are evenly distributed over the circumference of the second ring. If more than two spring bands are provided, it is expedient to Distribute the ends evenly around the circumference of the second ring. For example, with three spring bands, the upper and lower ends are preferably twisted between 55 and 65 degrees.
  • the winding direction of the third and fourth spring bands is right-handed if the winding direction of the first and second spring bands is left-handed, or the winding direction of the third and fourth spring bands is left-handed if the winding direction of the first and second spring bands is right-handed. This ensures torsion compensation, regardless of the winding direction of the first double helix.
  • the third and fourth spring bands are connected to each other in the axial direction by a plurality of second connecting webs. It is preferred if the number of first and second connecting webs is the same. As a result, the third and fourth spring bands are held together to the same extent when compressed as the first and second spring bands, and the spring strength of the third and fourth spring bands is the same as that of the first and second spring bands.
  • third and fourth spring bands, together with the second and third rings form a second partial spring.
  • the provision of the two partial springs creates a plastic spring that has the same properties as a one-piece spring according to the state of the art, but has the significant advantage of being torsion-free during loading and unloading.
  • the second partial spring is created by mirroring the first partial spring on the second ring.
  • the two partial springs are identical except for their coil direction.
  • the spring has the outer dimensions of a rotating cylinder with a circumferential surface. This facilitates the integration of the spring into a standard pump dispenser.
  • the spring strips extend along the outer surface of the plastic spring. This prevents the spring strips from protruding from the outer surface.
  • the spring bands remain on the shell surface even in the compressed position and the outer diameter of the spring remains essentially unchanged.
  • the spring strips have a pitch angle of between 20 and 60 degrees, and preferably between 30 and 50 degrees, in the relaxed position of the spring. This gives the spring a compression ratio (the ratio of the lengths of the spring in the unloaded position and in the compressed position) that corresponds to a conventional steel spring.
  • first, second, third and fourth spring bands prefferably be of equal length in order to obtain a plastic spring which has a uniform spring force over its entire length.
  • the invention is also preferably characterized in that the plastic spring (11) is made of polypropylene.
  • Polypropylene is cost-effective and has sufficient mechanical strength for a large number of operating cycles of the spring without causing it to be destroyed.
  • the plastic spring can also be made of recycled polypropylene or polyoxymethylene (POM).
  • a further aspect of the invention relates to a pump dispenser according to the preamble of claim 14.
  • the invention is also characterized in that the spring is a plastic spring according to the above description.
  • the spring has the advantage that it can be inserted into the dispensing chamber of a previously known and accordingly commercially available pump dispenser. In such a pump dispenser, all components are made of plastic. Accordingly, the pump dispenser can be disposed of separately and recycled without effort.
  • Figure 1 a plastic spring in a side view
  • Figure 2 a first isometric view of the plastic spring from Figure 1
  • Figure 3 a second isometric view of the plastic spring from Figure 1 and Figure 4: a sectional view of a pump dispenser in which the plastic spring is installed.
  • Figures 1, 2, 3, and 4 show a plastic spring, designated collectively by reference numeral 11.
  • the plastic spring 11 is intended to be installed in a pump dispenser 13, as shown in Figure 4.
  • the plastic spring 11 comes into contact with the product to be pumped.
  • the plastic spring 11 is constructed from a first partial spring 14 and a second partial spring 15.
  • the structure of the first partial spring 14 is generally known from the prior art:
  • the first partial spring 14 has a first and a second helical spring band 17, 19, which are twisted within each other.
  • the first and second spring bands 17, 19 form a first double helix.
  • a plurality of first connecting webs 21a are provided to hold the two spring bands 17, 19 together. These connect the two spring bands 17, 19 multiple times in the axial direction.
  • the upper ends 23a, 23b of the spring bands 17, 19 are connected to a first ring 24.
  • the lower ends 23c, 23d are connected to a second ring 25.
  • the second partial spring 15 is provided to compensate for this torsional twist.
  • the second partial spring has a third and fourth helical spring band 26, 27, which are also twisted within each other and accordingly form a second double helix.
  • the winding directions of the third and fourth spring band 26, 27 are opposite to the winding directions of the first and second spring bands 17, 19. Therefore, the torsional twist of the second partial spring 15 is also opposite to the torsional twist of the first partial spring, whereby the two torsional twists of the two partial springs 14, 15 cancel each other out.
  • the upper ends 23e, 23f of the third and fourth spring bands 26, 27 are connected to the second ring 25.
  • the lower ends 23g, 23h of the third and fourth spring bands 26, 27 are connected to a third ring 28.
  • the third and fourth spring bands 26, 27 are connected in the axial direction by a plurality of second connecting webs 21b.
  • the first, second, and third rings 24, 25, 28 have an identical outer diameter and are arranged concentrically one above the other in the axial direction.
  • the winding direction of the third and fourth spring bands 26, 27 must be right-handed if the winding direction of the first and second spring bands 17, 19 is left-handed.
  • the winding direction of the third and fourth spring bands 26, 27 must be left-handed if the winding direction of the first and second spring bands 17, 19 is right-handed.
  • the second partial spring 15 is therefore the first partial spring 14, which is mirrored on the second ring 25. Therefore, the two partial springs 14, 15, or the spring bands 17, 19, 26, 27, are preferably of equal length.
  • the sum of the lengths of the first and second partial springs 14, 15 corresponds to the length L of the plastic spring with a double helix according to the state of the art and is, for example, between 4 and 100 mm.
  • the choice of length depends on the size of the spring diameter.
  • the spring diameter D can be between 5 and 20 mm. Accordingly, an L/D ratio between 1 and 5 is preferred.
  • the L/D ratio also depends on the required spring travel of the spring 11.
  • the spring bands 17, 19, 26, 27 extend on the outer surface 31 of the plastic spring 11, the diameter of which is determined by the diameters of the rings 24, 25, 28.
  • the upper ends 23e, 23f are arranged at the second circle 25, twisted relative to the lower ends 23c, 23d. This ensures that the spring 11 remains highly compressible even in the area of the second ring 25 and exhibits no undesirable stiffening. For reasons of symmetry, it is preferable for the twist angle to be 90 degrees when two spring bands 17, 19 are present.
  • the pitch angle of the spring bands 17, 19, 26, and 27 can be adjusted to the length of the spring bands and is also determined by the required restoring force.
  • the pitch angle is preferably between 30 and 50 degrees.
  • the spring 11 is integrated into a pump dispenser 13.
  • the pump dispenser has a housing 35, which is held to a container by a cap 37. This is preferably a screw cap 37, which can be screwed onto the container neck.
  • a dosing chamber 39 is formed in the housing 35.
  • the dispenser 13 further comprises a pump head 41, which is movable up and down relative to the housing 35 along the longitudinal axis 43 of the dispenser 11 between a first and second position to execute a pump stroke.
  • a piston 45 which is fixed to the pump head 41, is movable in the dosing chamber 39 to convey the liquid.
  • a dispenser opening 47 is connected to the dosing chamber 39. The dosed liquid can enter the pump dispenser 13 through the dispenser opening 47.
  • the plastic spring 11 returns the pump head 41 relative to the housing 35.
  • a valve is implemented by a first and second plastic ball 49a, 49b.
  • the balls 49a, 49b define the direction of flow of the liquid from the container into the dispensing opening 47 and block flow in the opposite direction.
  • the liquid is drawn from the container into the dispensing chamber via a suction tube 51.
  • the pump dispenser 13 is constructed entirely of plastic parts, as the spring 11 and the balls 49a, 49b are also made of plastic. This allows for easy, separate disposal of the pump dispenser. The laborious separation of metal parts is eliminated.
  • the plastic spring 11 has the further advantage of being designed to be integrated into a commercially available pump dispenser 13.
  • the pump dispenser 13 can therefore be adopted from mass production. Only the height and diameter of the dosing chamber 39 may need to be slightly adapted to the dimensions of the plastic spring 11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kunststofffeder (11) zur Verwendung in einem Pumpspender (13) wenigstens ein erstes und ein zweites helixförmiges Federband (17,19), welche ineinander verdreht sind und dementsprechend eine erste Zweifach-Helix bilden, eine Mehrzahl von ersten Verbindungsstegen (21a), welche das erste und das zweite Federband (17,19) in axialer Richtung jeweils miteinander verbinden und einen ersten und zweiten Ring (24,25), wobei die oberen und unteren Enden (23a, 23b, 23c, 23d) der Federbänder (17,19) mit dem ersten bzw. dem zweiten Ring (24,25) verbunden sind. Wenigstens ein drittes und ein viertes helixförmiges Federband (26,27) sind mit ihren oberen Enden (23e,23f) mit der freien Seite des zweiten Ringes (25) verbunden. Die Windungsrichtungen des dritten und vierten Federbandes (26,27) sind den Windungsrichtungen des ersten und zweiten Federbandes (17,19) entgegengesetzt, wobei das dritte und vierte Federband (26,27) eine zweite Zweifach-Helix bilden. Die unteren Enden (23g, 23h) des dritten und vierten Federbandes 26,27) sind mit einem dritten Ring (28) verbunden.

Description

Kunststofffeder
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kunststofffeder zur Verwendung in einem Pumpspender gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Pumpspender gemäss Oberbegriff des Anspruchs 13.
Stand der Technik
Pumpspender dienen der Entnahme einer Flüssigkeit, welche auch eine erhöhte Viskosität aufweisen kann (Cremen oder Gele) aus einem Vorratsbehälter, indem ein Dispenserkopf nach unten gedrückt wird. Der Spenderfortsatz ist an dem Dispenserkopf ausgebildet und bewegt sich daher mit dem Dispenserkopf mit. Zur Rückstellung des Dispenserkopfes ist eine Feder aus Metall in den Spender integriert. Die Ventilfunktion, welche dafür notwendig ist, dass die Flüssigkeit beim Drücken des Kopfes in den Spenderfortsatz gefördert wird und beim Rückstellen des Kopfes Flüssigkeit in den Pumpspender nachgesaugt wird, ist durch Metall- oder Glaskugeln realisiert.
Eine sortenreine Entsorgung solcher aus dem Stand der Technik bekannten Pumpspender ist nicht oder nur mit sehr grossem Aufwand möglich, da die Metallfeder und die Ventilkugeln aus dem Pumpspender entfernt werden müssten.
Es existieren bereits Pumpspender mit Kunststoffkugeln mit Ventilfunktion und im Design adaptierten Kunststofffedern. Beispielsweise befindet sich auf dem Markt ein Pumpspender mit einer Kunststofffeder, welche Feder zwei oder mehr ineinander gedrehte gewindeförmige Federbänder aufweist. Die beiden Federbänder sind durch eine Mehrzahl von Stabilisierungsstegen miteinander verbunden. Diese Feder erhält wegen der Gewindeausformung der Bänder beim Zusammendrücken eine Torsionsverdrehung, welche sich negativ auf die Funktion des Pumpspenders auswirkt. Dieser negative Einfluss muss in aufwendiger Weise durch geometrische Anpassungen an den anderen Teilen des Pumpsenders unterdrückt bzw. kompensiert werden.
Aufgabe der Erfindung
Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die Aufgabe eine gattungsgemässe Kunststofffeder derart zu verbessern, dass die Torsionsverdrehung nicht auftritt. Beschreibung
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer Kunststofffeder zur Verwendung in einem Pumpspender durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein drittes und ein viertes helixförmiges Federband mit ihren oberen Enden mit der freien Seite des zweiten Ringes verbunden sind, dass die Windungsrichtungen des dritten und vierten Federbandes den Windungsrichtungen des ersten und zweiten Federbandes entgegengesetzt sind, wobei das dritte und vierte Federband eine zweite Zweifach- Hel ix bilden, und dass die unteren Enden des dritten und vierten Federbandes mit einem dritten Ring verbunden sind.
Da die Windungsrichtung des dritten und vierten Federbandes genau in die entgegengesetzte Richtung des ersten und zweiten Federbandes festgelegt ist, erzeugen sie beim Zusammendrücken der Feder eine Torsion, welche der Torsion des ersten und zweiten Federbandes entgegenwirkt. Durch den Aufbau der Kunststofffeder sind die beiden Torsionsverdrehungen vom Betrag gleich gross und heben sich auf, da sie entgegengesetzt sind. Die Kunststofffeder ist daher torsionsneutral. Dadurch besteht keine Torsionsverdrehung, wie sie bei Kunststofffedern des Stands der Technik auftritt. Diese unerwünschte Torsionsverdrehung wirkt sich negativ auf die Funktion des Pumpspenders aus und muss bei bekannten Federn aufwendig durch Anpassungen an den Bauteilen des Pumpspenders ausgeglichen werden.
Als zweckmässig erweist es sich, wenn die oberen Enden des dritten und vierten Federbandes relativ zu den unteren Enden des ersten und zweiten Federbandes an dem zweiten Ring verdreht angeordnet sind. Durch die Verdrehung ist das Kunststoffmaterial an den Enden der Federbänder rund um den zweiten Ring verteilt, wodurch es zu keinen Federverhärtungen im Bereich des zweiten Ringes kommt. Die Kunststofffeder besitzt daher eine gleichmässige Federhärte über ihre gesamte Länge.
Aus Symmetriegründen ist es bevorzugt, wenn die Verdrehung der oberen Enden des dritten und vierten Federbandes relativ zu dem unteren Enden des ersten und zweiten Federbandes zwischen 70 und 110 Grad und bevorzugt zwischen 85 und 95 Grad beträgt. Dadurch sind die vier Federbänder-Enden gleichmässig über den Umfang des zweiten Ringes verteilt. Sind mehr als zwei Federbänder vorgesehen, so ist es zweck- mässig die Enden gleichmässig über den Umfang des zweiten Ringes zu verteilen. Beispielsweise sind bei drei Federbändern die oberen und unteren Enden bevorzugt um zwischen 55 und 65 Grad verdreht.
Zweckmässigerweise ist die Windungsrichtung des dritten und vierten Federbandes rechtsgängig, wenn die Windungsrichtung des ersten und zweiten Federbandes linksgängig ist oder die Windungsrichtung des dritten und vierten Federbandes ist linksgängig ist, wenn die Windungsrichtung des ersten und zweiten Federbandes rechtsgängig ist. Dadurch ist die Torsionskompensation sichergestellt, unabhängig von der Windungsrichtung der ersten Zweifach-Helix.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das dritte und vierte Federband in axialer Richtung durch eine Mehrzahl von zweiten Verbindungsstegen jeweils miteinander verbunden. Bevorzugt ist es, wenn die Anzahl der ersten und zweiten Verbindungsstege gleich gross ist. Dadurch sind das dritte und vierte Federband im gleichen Ausmass beim Zusammendrücken aneinandergehalten wie das erste und zweite Federband und die Federstärke des dritten und vierten Federbandes ist gleich stark wie die des ersten und zweiten Federbandes.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn das erste und zweite Federband zusammen mit dem ersten und zweiten Ring eine erste Teilfeder bilden und das dritte und vierte Federband zusammen mit dem zweiten und dritten Ring eine zweite Teilfeder bilden. Durch das Vorsehen der beiden Teilfedern entsteht eine Kunststofffeder, welche die gleichen Eigenschaften wie eine einteilige Feder gemäss dem Stand der Technik besitzt, jedoch den grossen Vorteil aufweist, dass sie beim Belasten und beim Entspannen torsionsfrei ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entsteht die zweite Teilfeder dadurch, dass die erste Teilfeder an dem zweiten Ring gespiegelt ist. Dadurch sind die beiden Teilfedern mit Ausnahme ihrer Windungsrichtung identisch.
Dadurch, dass der erste, zweite und dritte Ring einen identischen Aussendurchmesser besitzen und konzentrisch übereinander angeordnet sind, besitzt die Feder die Aussenabmessungen eines Drehzylinders mit einer Mantelfläche. Diese erleichtert die Integration der Feder in einen handelsüblichen Pumpspender.
Vorteilhaft ist es, wenn sich die Federbänder auf der Mantelfläche der Kunststofffeder erstrecken. Dadurch stehen die Federbänder an der Mantelfläche nicht vor. Bevorzugt verbleiben die Federbänder auch in der komprimierten Position an der Mantelfläche und der Aussendurchmesser der Feder bleibt im Wesentlichen unverändert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Federbänder in der entspannten Position der Feder einen Steigungswinkel zwischen 20 und 60 Grad und bevorzugt zwischen 30 und 50 Grad auf. Dadurch erhält die Feder ein Komprimierungsverhältnis (das Verhältnis der Längen der Feder in der entlasteten Position und in der komprimierten Position), welches einer üblichen Stahlfeder entspricht.
Zweckmässigerweise sind das erste, zweite, dritte und vierte Federband gleich lang, um eine Kunststofffeder zu erhalten, welche über ihre gesamte Länge eine gleichmässige Federkraft aufweist.
Die Erfindung zeichnet sich auch bevorzugt dadurch aus, dass die Kunststofffeder (11) aus Polypropylen hergestellt ist. Polypropylen ist kostengünstig und besitzt eine ausreichend mechanischer Festigkeit für eine grosse Anzahl von Betriebszyklen der Feder, ohne dass diese zerstört wird. Die Kunststofffeder kann auch aus recyceltem Polypropylen oder Polyoxymethylene (POM) hergestellt sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Pumpspender gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 14. Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, die Feder eine Kunststofffeder gemäss der obigen Beschreibung ist. Die Feder hat den Vorteil, dass sie in die Dosierkammer eines vorbekannten und dementsprechend handelsüblichen Pumpspenders einsetzbar ist. Bei einem solchen Pumpspender sind alle Bauteile aus Kunststoff. Dementsprechend lässt sich der Pumpspender sortenrein entsorgen und ohne Aufwand einem Rezyklierkreislauf zuführen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:
Figur 1 : eine Kunststofffeder in einer Seitenansicht;
Figur 2: eine erste isometrische Ansicht der Kunststofffeder aus Figur 1
Figur 3: eine zweite isometrische Ansicht der Kunststofffeder aus Figur 1 und Figur 4: eine Schnittdarstellung eines Pumpspenders, in welchen die Kunststofffeder eingebaut ist.
In den Figuren 1 , 2, 3 und 4 ist eine Kunststofffeder gezeigt, welche gesamthaft mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist. Die Kunststofffeder 11 ist dazu vorgesehen, in einem Pumpspender 13 eingebaut zu sein, wie dies in der Figur 4 gezeigt ist. Dabei kommt die Kunststofffeder 11 mit dem zu pumpenden Produkt in Kontakt.
Die Kunststofffeder 11 ist aus einer ersten Teilfeder 14 und einer zweiten Teilfeder 15 aufgebaut. Der Aufbau der ersten Teilfeder 14 ist grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt: Die erste Teilfeder 14 weist ein erstes und ein zweites helixförmiges Federband 17,19 auf, welche ineinander verdreht sind. Das erste und zweite Federband 17,19 bilden eine erste Zweifachfach-Helix. Zum Zusammenhalt der beiden Federbänder 17,19 sind eine Mehrzahl von ersten Verbindungsstegen 21a vorgesehen. Diese verbinden die beiden Federbänder 17,19 mehrfach in axialer Richtung.
Die oberen Enden 23a, 23b der Federbänder 17,19 sind mit einem ersten Ring 24 verbunden. Die unteren Enden 23c, 23d sind mit einem zweiten Ring 25 verbunden. Wird die erste Teilfeder 14 zusammengedrückt, so werden das erste und zweite Federband 17,19 von den ersten Verbindungsstegen 21a zusammengehalten. Dadurch können sich die Federbänder 17,19 während der Kompression nur gering radial aufweiten. Bedingt durch die Helixform entsteht eine Torsionsverdrehung.
Um diese Torsionsverdrehung zu kompensieren ist die zweite Teilfeder 15 vorgesehen. Die zweite Teilfeder weist ein drittes und viertes helixförmiges Federband 26,27 auf, welche ebenfalls ineinander verdreht sind und dementsprechend eine zweite Zweifach- Helix bilden. Die Windungsrichtungen des dritten und vierten Federbandes 26,27 sind den Windungsrichtungen des ersten und zweiten Federbandes 17,19 entgegengesetzt. Deshalb ist auch die Torsionsverdrehung der zweiten Teilfeder 15 der Torsionsverdrehung der ersten Teilfeder entgegengesetzt, wodurch sich die beiden Torsionsverdrehungen der beiden Teilfedern 14,15 aufheben. Die oberen Enden 23e,23f des dritten und vierten Federbandes 26,27 sind mit dem zweiten Ring 25 verbunden. Die unteren Enden 23g, 23h des dritten und vierten Federbandes 26,27 sind mit einem dritten Ring 28 verbunden. Das dritte und vierte Federband 26,27 sind in axialer Richtung durch eine Mehrzahl von zweiten Verbindungsstegen 21 b verbunden. Der erste, zweite und dritte Ring 24,25,28 besitzen einen identischen Aussendurchmesser und sind konzentrisch in axialer Richtung übereinander angeordnet. Die Windungsrichtung des dritten und vierten Federbandes 26,27 muss rechtsgängig sein, wenn die Windungsrichtung des ersten und zweiten Federbandes 17,19 linksgängig ist. Die Windungsrichtung des dritten und vierten Federbandes 26,27 muss linksgängig sein, wenn die Windungsrichtung des ersten und zweiten Federbandes 17,19 rechtsgängig ist. Die zweite Teilfeder 15 ist daher die erste Teilfeder 14, welche an dem zweiten Ring 25 gespiegelt ist. Deshalb sind die beiden Teilfedern 14,15, bzw. die Federbänder 17, 19,26,27 bevorzugt gleich lang. Die Summe der Länge der ersten und der zweiten Teilfeder 14,15 entspricht der Länge L der Kunststofffeder mit einer Zweifach-Helix gemäss dem Stand der Technik und beträgt beispielsweise zwischen 4 und 100 mm. Die Wahl der Länge ist abhängig von der Grösse des Durchmessers der Feder. Der Federdurchmesser D kann zwischen 5 und 20 mm betragen. Dementsprechend ist ein Verhältnis von L/D zwischen 1 und 5 bevorzugt. Das Verhältnis L/D ist auch vom benötigten Federweg der Feder 11 abhängig. Die Federbänder 17,19,26,27 erstrecken sich auf der Mantelfläche 31 der Kunststofffeder 11 , deren Durchmesser durch die Durchmesser der Ringe 24,25,28 festgelegt ist.
Die oberen Enden 23e,23f sind and dem zweiten Kreis 25 relativ zu den unteren Enden 23c, 23d verdreht angeordnet. Dadurch bleibt die Feder 11 auch im Bereich des zweiten Ringes 25 gut komprimierbar und weist keine unerwünschten Versteifungen auf. Aus Symmetriegründen ist es bevorzugt, wenn der Verdrehwinkel 90 Grad beträgt, wenn zwei Federbänder 17,19 vorhanden sind.
Der Steigungswinkel der Federbänder 17,19,26,27 kann an die Länge der Federbänder angepasst sein und ist auch durch die erforderliche Rückstellkraft bestimmt. Bevorzugt ist es, wenn der Steigungswinkel zwischen 30 und 50 Grad beträgt.
Gemäss der Figur 4 ist die Feder 11 in einen Pumpspender 13 integriert. Der Pumpspender weist ein Gehäuse 35 auf, welches mit einer Kappe 37 an einem Behälter gehalten ist. Bevorzugt handelt es sich um eine Schraubkappe 37, welche sich auf den Behälterhals aufschrauben lässt. In dem Gehäuse 35 ist eine Dosierkammer 39 gebildet. Der Spender 13 umfasst weiters einen Pumpenkopf 41 , welcher relativ zu dem Gehäuse 35 entlang der Längsachse 43 des Spenders 11 zwischen einer ersten und zweiten Position auf und ab bewegbar ist zur Ausführung eines Pumpenhubes. Ein Kolben 45, welcher an dem Pumpenkopf 41 festgelegt ist, ist in der Dosierkammer 39 zur Förderung der Flüssigkeit bewegbar. Eine Spenderöffnung 47 ist mit der Dosierkammer 39 verbunden. Durch die Spenderöffnung 47 kann die dosierte Flüssigkeit den Pumpspender 13 verlassen. Die Kunststofffeder 11 stellt den Pumpenkopf 41 relativ zum Gehäuse 35 zurück. Ein Ventil ist in durch eine erste und zweite Kunststoffkugel 49a, 49b realisiert. Die Kugeln 49a, 49b definieren die Förderrichtung der Flüssigkeit von dem Behälter in die Spenderöffnung 47 und sperren eine Förderung in umgekehrter Richtung. Über ein Saugrohr 51 wird die Flüssigkeit aus dem Behälter in die Dosierkammer gesaugt.
In der Dosierkammer 39 tritt die Kunststofffeder 11 mit der Flüssigkeit in Kontakt. Der Pumpspender 13 ist vollständig aus Kunststoffteilen aufgebaut, da auch die Feder 11 und die Kugeln 49a, 49b aus Kunststoff hergestellt sind. Dadurch lässt sich der Pumpspender mit wenig Aufwand sortenrein entsorgen. Das mühsame Trennen von Metalltei- len entfällt.
Die Kunststofffeder 11 besitzt den weiteren Vorteil, dass sie derart designt ist, dass sie in einen handelsüblichen Pumpenspender 13 integrierbar ist. Der Pumpenspender 13 kann daher aus der Massenproduktion übernommen werden. Lediglich die Höhe und der Durchmesser der Dosierkammer 39 müssen eventuell geringfügig an die Abmessungen der Kunststofffeder 11 angepasst werden.
Legende:
11 Kunststofffeder
13 Pumpspender
14 Erste Teilfeder
15 Zweite Teilfeder
17 Erstes Federband
19 Zweites Federband
21a Erste Verbindungsstege
21b Zweite Verbindungsstege
23a, 23b Obere Enden des ersten und zweiten Federbandes
23c, 23d Untere Enden des ersten und zweiten Federbandes
23e,23f Obere Enden des dritten und vierten Federbandes
23g, 23h Untere Enden des dritten und vierten Federbandes
24 Erster Ring
25 Zweiter Ring
26 Drittes Federband
27 Viertes Federband
28 Dritter Ring
31 Mantelfläche
35 Gehäuse
37 Kappe
39 Dosierkammer
41 Pumpenkopf
43 Längsachse
45 Kolben
47 Spenderöffnung
49a, 49b Erste und zweite Kunststoffkugel
51 Saugrohr

Claims

1. Kunststofffeder (11) zur Verwendung in einem Pumpspender (13) aufweisend
- wenigstens ein erstes und ein zweites helixförmiges Federband (17,19), welche ineinander verdreht sind und dementsprechend eine erste Zweifach-Helix bilden,
- eine Mehrzahl von ersten Verbindungsstegen (21a), welche das erste und das zweite Federband (17,19) in axialer Richtung jeweils miteinander verbinden und
- einen ersten und zweiten Ring (24,25), wobei die oberen und unteren Enden (23a, 23b, 23c, 23d) der Federbänder (17,19) mit dem ersten bzw. dem zweiten Ring (24,25) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
- dass wenigstens ein drittes und ein viertes helixförmiges Federband (26,27) mit ihren oberen Enden (23e,23f) mit der freien Seite des zweiten Ringes (25) verbunden sind,
- dass die Windungsrichtungen des dritten und vierten Federbandes (26,27) den Windungsrichtungen des ersten und zweiten Federbandes (17,19) entgegengesetzt sind, wobei das dritte und vierte Federband (26,27) eine zweite Zweifach- Helix bilden, und
- dass die unteren Enden (23g, 23h) des dritten und vierten Federbandes 26,27) mit einem dritten Ring (28) verbunden sind.
2. Kunststofffeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Enden (23e,23f) des dritten und vierten Federbandes (26,27) relativ zu den unteren Enden (23c, 23d) des ersten und zweiten Federbandes (17,19) an dem zweiten Ring (25) verdreht angeordnet sind.
3. Kunststofffeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehung der oberen Enden (23e,23f) des dritten und vierten Federbandes (26,27) relativ zu dem unteren Enden (23c, 23d) des ersten und zweiten Federbandes (17,19) zwischen 70 und 110 Grad und bevorzugt zwischen 85 und 95 Grad beträgt.
4. Kunststofffeder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungsrichtung des dritten und vierten Federbandes (26,27) rechtsgängig ist, wenn die Windungsrichtung des ersten und zweiten Federban- des (17,19) linksgängig ist oder dass die Windungsrichtung des dritten und vierten Federbandes (26,27) linksgängig ist, wenn die Windungsrichtung des ersten und zweiten Federbandes (17,19) rechtsgängig ist.
5. Kunststofffeder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und vierte Federband (26,27) in axialer Richtung durch eine Mehrzahl von zweiten Verbindungsstegen (21b) jeweils miteinander verbunden sind.
6. Kunststofffeder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Federband (17,19) zusammen mit dem ersten und zweiten Ring (24,25) eine erste Teilfeder (14) bilden und das dritte und vierte Federband (26,27) zusammen mit dem zweiten und dritten Ring (25,28) eine zweite Teilfeder (15) bilden.
7. Kunststofffeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Teilfeder (15) dadurch entsteht, dass die erste Teilfeder (14) an dem zweiten Ring (25) gespiegelt ist.
8. Kunststofffeder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, zweite und dritte Ring (24,25,28) einen identischen Aussendurchmesser besitzen und konzentrisch übereinander angeordnet sind.
9. Kunststofffeder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Federbänder (15,17,26,27) auf der Mantelfläche (31) der Kunststofffeder (11) erstrecken.
10. Kunststofffeder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbänder (15,17,26,27) in der entspannten Position der Feder (11) einen Steigungswinkel zwischen 20 und 60 Grad und bevorzugt zwischen 30 und 50 Grad aufweisen.
11 . Kunststofffeder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, zweite, dritte und vierte Federband (15,17,26,27) gleich lang sind.
12. Kunststofffeder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffeder (11) aus Polypropylen hergestellt ist.
13. Pumpspender (13) zur dosierten Entnahme einer Flüssigkeit aus einem Behälter auf welchen der Pumpspender (13) aufsetzbar ist, aufweisend ein Gehäuse (35), welches mit einer Kappe (37) an dem Behälter gehalten ist und in welchem eine Dosierkammer (39) gebildet ist, einen Pumpenkopf (41), welcher relativ zu dem Gehäuse (35) entlang der Längsachse (43) des Spenders (13) zwischen einer ersten und zweiten Position auf und ab bewegbar ist zur Ausführung eines Pumpenhubes, einen Kolben (45), welcher an dem Pumpenkopf (41) festgelegt ist und in der Dosierkammer (39) zur Förderung der Flüssigkeit bewegbar ist, eine Spenderöffnung (47) , welche mit der Dosierkammer (39) verbunden ist und durch welche dosierte Flüssigkeit den Pumpspender (13) verlassen kann, eine Feder (11), welche den Pumpenkopf (41) relativ zum Gehäuse (35) rückstellt ein Saugrohr (51) mit welchem Flüssigkeit aus dem Behälter in die Dosierkammer (39) gesaugt wird und ein Ventil in Gestalt einer ersten und zweiten Kugel (49a, 49b) aus Kunststoff, welche Kugeln (49a, 49b) die Förderrichtung der Flüssigkeit von dem Behälter in die Spenderöffnung (37) definieren und eine Förderung in umgekehrter Richtung sperren, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder eine Kunststofffeder (11) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche ist.
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