DE29514349U1 - Vorrichtung zur Ausgabe dosierter Mengen - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Ausgabe dosierter Mengen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ausgabe dosierter Mengen aus einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter durch Eindrücken der Wandung desselben, mit einem im Ausgabemundstück geführt verschiebbaren Dosierkolben, der zwischen seinen mit Abstand zueinander liegenden Dichtstellen zu seinem Zylinderraum hin die abgeteilte Menge speichert und entgegen Federwirkung, welche durch das Eindrücken der Wandung unter Zwischenschaltung der vom Vorrat abgeteilten Flüssigkeitsmenge überwindbar ist und derart in Richtung des freien Endes des Ausgabemundstücks verschiebbar ist, daß ein Auslaufquerschnitt freiliegt.

Eine Vorrichtung dieser Art ist durch DE-PS 43 10 019 bekannt. Dort tritt der Ausgabehub als die Mündung des Ausgabemundstücks überragender Überstand des Dosierkolbens auf. Der so exponiert liegende kolbenseitige Part der vorderen Dichtstelle kann in einer solchen Stellung leicht beschädigt werden. Das ist unter Umständen der erstrebten Dichtfunktion abträglich.

Aus der DE-OS 33 03 562 ist dagegen eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der der Dosierkolben nicht in eine solche Vorstandslage tritt. Diese Lösung arbeitet bezüglich der Kolbenverlagerung schwerkraftabhängig. Hier kann es aber im Zuge der Herbeiführung der entsprechend stürzenden Ausrichtung des Flüssigkeits-Vorratsbehälters zu unkontrolliertem Vorbeifließen vor der eigentlichen Mengendosierung kommen.

Federunterstützte Vorrichtungen haben dagegen grundsätzlich den Vorteil, daß die Dichtstellung lagenunabhängig aufrechterhalten bleibt, bis willensbetont die volumen-

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

verringernde Quetschbewegung am Flüssigkeits-Vorratsbehälter stattfindet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung unter Einbeziehung der Federwirkung funktionssicher auszubilden.

Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.

Daran anschließende Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der erfindungsgemäßen Vorrichtung an.

Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Vorrichtung erhöhten Gebrauchswerts erzielt. Der liegt vornehmlich in der erreichten hohen Funktionssicherheit begründet. Die als nachteilig empfindbare Vorstandslage ist vermieden. Die Feder ist günstigst einverleibt. Konkret sieht die entsprechende Merkmalskombination so aus, daß die Dosierkolben-Belastungsfeder jenseits der außenliegenden Dichtstelle des Dosierkolbens angeordnet ist und sich an einer dem Zylinderraum vorgelagerten und mit diesem stegverbundenen Kopffläche abstützt. Die Kopffläche bildet als Feder-Widerlager den demzufolge ortsunveränderlichen Abschluß der Vorrichtung. Die Mechanik liegt als Ganzes dahinter. Die außenliegende Dichtfläche ist so sicher vor mechanischer Belastung geschützt. Gleichwohl ist so auch die als vorteilhaft empfundene Federwirkung generell beibehalten. Das Strömungsumfeld ergibt sich dabei aus einer Ausgestaltung dahingehend, daß Kopfflächenrand und Stege mit radialem Abstand liegen zur umfassenden Ausgabemundstück-Wand. Eine solche Zuordnung ist weiter dadurch günstigst genutzt, daß in den radialen Ab-

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

standsraum eine Dichtringlippe einer Verschlußkappe ragt. Weiter bringt die Erfindung vor allem in montagevereinfachender Hinsicht in Vorschlag, daß die Dosierkolben-Belastungsfeder einer die außenliegende Dichtstelle bildenden Tellerwand des Dosierkolbens angeformt ist, welche in Klipsverbindung steht zu dem hohl gestalteten Dosierkolben, dessen Mantelwand in den Endbereichen Ein- und Auslauföffnungen besitzt. Über die Einlauföffnungen ergibt sich das schnelle Fluten zur Bildung der zu dosierenden Menge, während über die Auslauföffnungen das rasche Ausgießen geschieht. Weiter wird vorgeschlagen, daß den vorratsbehälterinnenseitig liegenden Einlauföffnungen Stege der Zylinderraumwand gegenüberliegen, an welche Stege sich eine umfangsgeschlossene Kehle in der Innenfläche der Zylinderraumwand anschließt, deren auf den Führungsquerschnitt zurückführende Ringstufe einen Anschlag für die Verlagerungsbewegung des Dosierkolbens bildet. Das erleichtert die Montage, indem einfach bspw. drei winkelgleich verteilt liegende Stege leicht gespreizt werden, um den Dosierkolben einzuführen. Schließlich erweist es sich noch als vorteilhaft, daß die auf dem Rand der Tellerwand wurzelnde Dosierkolben-Belastungsfeder als peitschenförmig gebogene Flachfeder gestaltet ist. Letztere an einem gesonderten Bauteil, nämlich dem klipstechnisch zuordbaren Tellerrand anzuformen, läßt den Vorteil der optimalen federbezogenen Materialwahl. Endlich wird noch vorgeschlagen, daß der Zylinderraum von einem in die Höhlung des Ausgabemundstucks eingesteckten Einsatz gebildet ist, dessen innen die Kopffläche bildende Platte mit ihrer Außenseite im wesentlichen ebenengleich mit dem Stirnrand des Ausgabemundstückes fluchtet. Das macht es zugleich unnötig, die Verschlußkappe zu stufen.

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestückten Flüssigkeits-Vorratsbehälter in Seitenansicht, mit aufgesetzter Verschlußkappe,

Fig. 2 den Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1, in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Wiedergabe und

Fig. 3 die Vorrichtung in Ausgießstellung der abgeteilten Menge in Verdeutlichung der dazu erforderlichen Quetschbetätigung.

Die Wandung 1 des dargestellten Flüssigkeits-Vorratsbehälters 2 besteht aus kollabierbarem Material. Unter Quetschen der Wandung 1 läßt sich das Aufnahmevolumen verringern und so die mit 3 bezeichnete Flüssigkeit ausgeben.

Die Ausgabe geschieht in exakt reproduzierbaren, dosierten Mengen 3'.

Hierzu dient eine dem Ausgabemundstück 4 des in Form einer Flasche mit sich verjüngendem Hals ausgebildeten Flüssigkeits-Vorratsbehälters 2 zugeordnete Vorrichtung V.

Herzstück der entsprechenden Vorrichtung V ist ein hohl ausgebildeter Dosierkolben 5. Der bildet eine durch Dichtstellen Dl und D2 definierte Flutkammer 6. Die liegen mit axialem Abstand zueinander und sind das Kontrollorgan für die Abmessung.

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

Der Dosierkolben 5 führt sich axial verschieblich in einem Zylinderraum 7. Der ist von einem rohrförmigen Abschnitt eines Einsatzes 8 gebildet. Letzterer steckt freiragend in einer Höhlung 9 des Ausgabemundstücks 4, also im Hals der Flasche. Der Einsatz 8 kann, wie bspw. dargestellt ist, schraubtechnisch zugeordnet sein oder einfach durch Prellen. Es ist in jedem Fall auf eine axial abgestützte Zuordnung geachtet.

Der Dosierkolben 5 steht unter Federwirkung. Die ihn belastende Feder erstreckt sich in Ausgaberichtung vor dem Dosierkolben 5 liegend. Sie ist also jenseits der dortigen, außenliegenden Dichtstelle Dl des Dosierkolbens 5 angeordnet.

Die Dosierkolben-Belastungsfeder 10 ist leicht vorgespannt und hält den Dosierkolben 5 in Dichtstellung. Sie geht von einer die außenliegende Dichtstelle Dl mitbildenden Tellerwand 11 aus. Letztere verschließt den dortigen kreisrunden Wandungsquerschnitt des Dosierkolbens 5, begrenzt also die Flutkammer 6 nach außen hin. Sie (10) ist der Tellerwand 11 gleich angeformt. Bezüglich dieser Baueinheit Dosierkolben-Belastungsfeder/Tellerwand 10/11 kann daher auf besonders federfähiges Material zurückgegriffen werden, um die genügende, nur willensbetont überwindbare Federkraft sicher aufzubringen. Die betriebliche Federkraft ist größer als die aus einer maximalen Füllung herrührende Belastung auf den Dosierkolben 5 in Ausgaberichtung.

Wie der Zeichnung entnehmbar, ist die Dosierkolben-Belastungsfeder 10 als peitschenförmig gebogene Flachfeder realisiert. Sie besitzt, die Tellerwand 11 einbezogen, eine Z-förmige Silhouette. Der Z-Steg setzt dabei

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

/&sfgr;

außenseitig auf dem Rand der Tellerwand an. Der Federkörper selbst ist eher V-förmig.

Das freie Ende der Dosierkolben-Belastungsfeder 10, praktisch ihr oberer Z-Schenkel, findet sein Widerlager an einer dem Zylinderraum 7 vorgelagerten Kopffläche 12. Letztere ist mit dem Einsatz 8 einstückig und körperlich von einer Platte 13 gebildet. Die Platte 13 liegt quer zur Verlagerungsrichtung des Dosierkolbens 5.

Die Kopffläche 12, respektive Platte 13, steht über längs verlaufende Stege 14 mit dem Zylinderraum 7 in Verbindung. Die Stege sind wandungsartige Fortsätze des Einsatzes 8 in Ausgaberichtung. Die Innenseite der Stege 14 fluchtet mit der Innenwandung des Zylinderraumes 7, so daß die Stege 14 eine Art Führungskorb für die außenliegende, sich öffnende Dichtstelle Dl bilden. Es sind drei Stege 14 angeformt, die auf einer Querschnittshälfte des Einsatzes 8 winkelgleich verteilt liegen. Dementsprechend könnte die Tellerwand 11 sogar über die nicht stegbesetzte Querschnittshälfte querseitig eingeschoben und mit dem dortigen Ende des Dosierkolbens 5 in Klipsverbindung gebracht werden.

Der axiale Abstand &khgr; zwischen der vorratsbehälterabgewandten Ringstirnfläche 15 und der Kopffläche 12 ist größer als die Gesamtdicke der Platte 13 plus der Gesamtlagendicke der zusammengefalteten Dosierkolben-Belastungsfeder 10. Zur Plattendicke gehört auch ihr in Richtung der Flutkammer 6 weisender, von einer Ringwand gebildeter Klipskragen 16.

Die Zwischenräume 17 zwischen den Stegen 14 bilden den Auslaßquerschnitt A des Einsatzes 8. Um auch das diesbezügliche Umfeld des Ausgabemundstückes 4 in eine

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

Auslaß- bzw. Gießtüllenfunktion einzubringen, endet der Rand 18 der Kopffläche 12 in radialem Abstand zur ihn umfassenden Ausgabemundstück-Wand 19. Bezüglich dieser Wand 19 handelt es sich um einen gegenüber dem Außendurchmesser des Ausgabemundstückes 4 abgesetzten, einen kleineren Außendurchmesser aufweisenden Abschnitt der Wandung des Ausgabemundstücks 4. Der entsprechende Wandungsversatz geht aus der Zeichnung hervor. Die Stege 14 sind ebenfalls in radialem Abstand zur besagten Ausgabemundstück-Wand 19 angeordnet. So verbleibt ein ringspaltförmiger, radialer Abstandsraum 20, peripher umschrieben durch die Ausgabemundstück-Wand 19, letztere als Gießtülle fungierend.

Besagter Abstandsraum 20 ist aber auch noch weiter genutzt, indem in diesen eine Dichtringlippe 21 einer Verschlußkappe 22 hineinragt. Die Dichtringlippe 21 geht von der Innenseite der ebenen Decke 23 der Verschlußkappe aus, und zwar in Form einer Ringwand, deren Außenkante gefast oder querverrundet ist, zum zerstörungsfreien Einfühlen der Dichtringlippe bei Kappenzuordnung.

Bezüglich der Verschlußkappe 22 handelt es sich um eine Schraubverschlußkappe, deren Innengewinde mit einem passenden Außengewinde auf der zylindrischen Mantelfläche der Ausgabemundstück-Wand 19 zusammenwirkt.

Die dichtende Anlage findet mündungsseitig an der Innenseite der Ausgabemundstück-Wand 19 statt. Die Wandung der Verschlußkappe 22 verschwindet ebenenmäßig in der Ausgabemundstück-Wand 19, erreicht durch den oben erwähnten Wandungsversatz.

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

In Bezug auf die ebene Decke 23 bleibt zu erwähnen, daß die Außenseite 24 der Platte 13 mit dem Stirnrand 25 der Ausgabemundstück-Wand 19 im wesentlichen ebenengleich abschließt bzw. etwas darunterliegt. Der Rand der Gießtülle wird also nicht von Eingerichtteilen der Vorrichtung V überragt.

Der Dosierkolben 5 beläßt in seiner Mantelwand 26 Einlauföffnungen 27 und Auslauföffnungen 28. Die in anschlagbegrenzter, federbelasteter Grundstellung offenstehenden, das Einströmen der Flüssigkeit 3 in die Flutkammer 6 erlaubenden Einlauföffnungen 27 befinden sich im vorratsbehälterseitigen Endbereich 29 der Vorrichtung V. Die zum Ausgießen freigebbaren Auslauföffnungen 28 liegen dagegen im vorratsbehälterseitig abgewandten Endbereich 30 des Dosierkolbens 5. Es handelt sich in beiden Fällen um schlitzartige, durch Materialbrücken 31 bzw. 32 unterbrochene Durchbrechungen der Mantelwand 26.

Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, daß die vorratsbehälterseitig liegenden Einlauföffnungen 27 in Grundstellung vor axial verlaufenden Stegen 33 liegen. Letztere überragen die untere Stirnringfläche 34 des Zylinderraumes 7 bzw. des ihn bildenden Einsatzes 8. Genauer gesagt, wurzeln die zylinderraumseitigen Enden der Stege 33 stirnseitig im Bereich einer zylinderraumseitigen, rotationssymmetrischen Kehle 35. Deren lichter Durchmesser ist größer als der des restlichen Zylinderraums 7. Die in der Innenfläche des Zylinderraums 7 berücksichtigte, umfangsgeschlossene Kehle 35 formt eine Ringstufe 36. Letztere bildet einen Anschlag für die in Auswärtsrichtung (Pfeil y) gehende Verlagerung des Dosierkolbens 5. Den entsprechenden Gegenanschlag des Dosierkolbens 5 bringt ein den Außendurchmesser des

21 865 VGNr 258024 Dr.R./P/G 24.08,1995

Dosierkolbens 5 radial um Kehlentiefe überragender Ringwulst 37, gebildet auf Höhe eines Bodens 38 des Dosierkolbens 5. Der Boden 38 schließt vorratsbehälterseitig den Stirnquerschnitt des Dosierkolbens 5 ab. Innenseitig der Flutkammer 6, direkt an der Innenseite des Bodens 38 ansetzend, beginnen die schlitzförmigen Einlauföffnungen 27.

Die freien Enden der innenseitig mit der zylindrischen Fläche der Kehle 35 fluchtenden und so auf den Dosierkolben 5 dort führend wirkenden Stege 33 tragen endseitig je eine Rastnase 39. Deren obere Flanke springt bei in Pfeilrichtung y gehender Steckmontage des Dosierkolbens 5 unter den Ringwulst 37, so daß so die Grundstellung des in Gegenrichtung zum Pfeil y federbelasteten Dosierkolbens 5 gegeben ist; die Rasthaltekraft ist größer als die Federkraft. Die Stege 33 spreizen dabei leicht aus. Montageerleichternd wirken Eckkantenfasungen. Es genügt eine winkelgleiche Dreieraufteilung von Stegen 33. Hier ergibt sich gleichfalls eine Korbstruktur.

In der Grundstellung stehen die Auslauföffnungen 28 vor korrespondierenden, verschließend wirkenden Innenflächen der Zylinderraumwand 7.

Zur Ausgabe einer gegenüber dem Restvorrat abgeteilten Menge 3' an Flüssigkeit 3 wird die Verschlußkappe 22 abgeschraubt und der Flüssigkeits-Vorratsbehälter 2 in eine Stellung überführt, in der sein Ausgabemundstück 4 nach unten weist (vergl. Fig. 3). In diese stürzende Stellung gekippt, füllt sich die Flutkammer 6 über die Einlauföffnungen 27. Es kann noch keine Flüssigkeit austreten aufgrund der durch die Dosierkolben-Belastungsfeder 10 aufrechterhaltenen Dichtungsstellung des

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

10

Dosierkolbens 5. Wie ersichtlich, befindet sich die Dichtstelle Dl in Wirkung. Erst wenn der Benutzer Druck auf den dünnwandigen Flüssigkeits-Vorratsbehälter 2 ausübt, also bspw. dessen Wandung 1 in Richtung des Pfeiles P eindrückt, wird der Dosierkolben 5 entgegen der Kraft der ihn belastenden Belastungsfeder 10 in Ausgaberichtung vorgetrieben. Hierbei fungiert in der ersten Phase die Platte 13 und in der Endphase der Boden 38 als Druckboden des schieberartigen Dosierkolbens 5. Der entsprechende Freigabehub ist so bemessen, daß nach vorherigem rückwärtigen Abschließen der abgeteilten Menge 3' über die rückwärtige Dichtstelle D2 die Auslauföffnungen 28 in eine Freistandslage gegenüber der Ringstirnfläche 15 des Zylinderraums 7 treten. Das ist in Fig. 3 dargestellt. Die Flüssigkeit gelangt in den tüllenbildenden Abstandsraum 20 und fließt über die tiefstliegende Mündungsrandkanten&zgr;one 40 ab. Der optisch einwandfrei verfolgbare Gießstrahl ist mit 41 bezeichnet. Die Dosierkolben-Belastungsfeder 10 ist bei vollem Freistandsquerschnitt der Auslauföffnungen 28 in eine nahezu "knöchernde" Stellung getreten. Nach Ausgabe der abgeteilten Menge 3' wird die Quetschsituation aufgehoben. Da die hierbei im Flüssigkeits-Vorratsbehälter 2 auftretende Unterdrucksituation alleine nicht ausreicht, sondern nur als Komponente mitwirkt, ist es nützlich, daß die Dosierkolben-Belastungsfeder 10 das völlige Zurückschieben des Dosierkolbens 5 in seine Grundstellung (Fig. 2) unterstützt. Hierbei wird die vom Ringwulst 37 im Verein mit dem Grund der Kehle 35 gebildete Dichtstelle D2 wieder aufgehoben und die ausgabeseitig liegende Dichtstelle Dl wieder herbeigeführt. Luftausgleich findet über die Öffnungen 27, 28 statt.

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995

Claims (7)

12 ANSPRÜCHE

1. Vorrichtung (V) zur Ausgabe dosierter Mengen (3¹) aus einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter (2) durch Eindrücken der Wandung (1) desselben, mit einem im Ausgabemundstück (4) geführt verschiebbaren Dosierkolben (5), der zwischen seinen mit Abstand zueinander liegenden Dichtstellen (Dl, D2) zu seinem Zylinderraum (7) hin die abgeteilte Menge (3') speichert und entgegen Federwirkung, welche durch das Eindrücken der Wandung (1) unter Zwischenschaltung der vom Vorrat abgeteilten Flüssigkeitsmenge überwindbar ist und derart in Richtung (Pfeil y) des freien Endes des Ausgabemundstücks (4) verschiebbar ist, daß ein Auslaufquerschnitt (A) freiliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkolben-Belastungsfeder (10) jenseits der außenliegenden Dichtstelle (Dl) des Dosierkolbens (5) angeordnet ist und sich an einer dem Zylinderraum (7) vorgelagerten und mit diesem stegverbundenen Kopffläche (12) abstützt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß Kopfflächenrand (18) und Stege (14) mit radialem Abstand liegen zur umfassenden Ausgabemundstück-Wand (19).

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß in den radialen Abstandsraum (20) eine Dichtringlippe (21) einer Verschlußkappe (22) ragt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkolben-Belastungsfeder (10) einer die außenliegende Dichtstelle (Dl) bildenden Tellerwand (11) des Dosierkolbens (5) angeformt ist,

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24-08.1995

J. O

welche in Klipsverbindung steht zu dem hohl gestalteten Dosierkolben (5), dessen Mantelwand (26) in den Endbereichen (29, 30) Ein- und AuslaufÖffnungen (27, 28) besitzt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß den vorratsbehälterseitig liegenden Einlauföffnungen (27) Stege (33) der Zylinderraumwand gegenüberliegen, an welche Stege (33) sich eine umfangsgeschlossene Kehle (35) in der Innenfläche der Zylinderraumwand anschließt, deren auf den Führungsquerschnitt zurückführende Ringstufe (36) einen Anschlag für die Verlagerungsbewegung des Dosierkolbens (5) bildet.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Rand der Tellerwand (11) wurzelnde Dosierkolben-Belastungsfeder (10) als peitschenförmig gebogene Flachfeder gestaltet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (7) von einem in die Höhlung (9) des Ausgabemundstücks (4) eingesteckten Einsatz (8) gebildet ist, dessen innen die Kopffläche (12) bildende Platte (13) mit ihrer Außenseite (24) mit einem Stirnrand (25) des Äusgabemundstückes (19) im wesentlichen ebenengleich abschließt.

21 865 VGN: 258024 Dr.R./P/G 24.08.1995