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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe eines
fluiden, gasförmigen,
flüssigen
oder pasteusen Produktes, mit einem Behälter, der mehrere Abgabemengen
des Produktes enthält, auf
dessen Hals eine mit einem hohlen Betätigungsschaft versehene Pumpe
befestigt ist, der in einem Pumpenkörper in Längsrichtung verschiebbar ist, und
mit einem Gehäuse,
in welchem der Behälter
angeordnet ist, wobei das Gehäuse
mit einer Abgabedüse
für das
Produkt versehen ist, die durch ein Verbindungsmittel mit dem hohlen
Betätigungsschaft verbunden
ist, und ein Betätigungsmittel
der Pumpe aufweist, um eine Abgabemenge des Produktes durch die
Abgabedüse
bei jeder von dem Benutzer auf das Betätigungsmittel ausgeübten Aktion
auszustoßen.
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Bei
Vorrichtungen zum Verspritzen zum Produkten, beispielsweise bei
Zerstäubern
sieht man bei der Betätigung
der Pumpe im Allgemeinen einen Vorverdichtungsweg oder eine Vorverdichtungswirkung vor,
damit das Produkt mit einer ausreichenden Auswurfkraft freigesetzt
wird, um das Zerstäuben
des Produktes an der Zerstäubungsdüse zu gewährleisten.
Dieser Vorverdichtungsweg der Pumpe dient dazu, den Benutzer dazu
zu zwingen, mit seinem Finger oder seiner Hand eine größere Kraft
auf den Betätigungsknopf
auf diesem Vorverdichtungsweg auszuüben. So wird der Finger oder
die Hand des Benutzers durch seinen Schwung so weiter geführt, bis
der Knopf bis zum Boden hinabgedrückt ist, denn jenseits des
Vorverdichtungsweges kann das Produkt aus der Pumpe ausgestoßen werden
und somit leistet der Knopf weniger Widerstand gegen sein Hinabgedrückt werden.
Es ist möglich,
die gesamte Abgabemenge des Produktes mit hoher Geschwindigkeit auszustoßen, wenn
die durch den Benutzer ausgeübte
Kraft den Vorverdichtungswert übersteigt,
der beispielsweise in der Größenordnung
von 25 N liegen kann.
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Wenn
es aus Gründen
des Platzbedarfs oder der Ergonomie oder aus anderen Gründen erwünscht ist,
dass die Bewegung des Betätigungsorgans
in einer anderen Richtung stattfindet, als der Arbeitsweg des Betätigungsschaftes
der Pumpe, kann man zwischen beiden ein System mit einer schrägen Doppelrampe
vorsehen, wobei eine erste Rampe mit dem Betätigungsmittel zusammenwirkt
und eine zweite Rampe mit dem Betätigungsschaft der Pumpe verbunden
ist, so dass das gegenseitige Verschieben der beiden Rampen die
Verschiebung des Betätigungsschaftes
im Pumpenkörper
bewirkt. Jedoch sind bei einem solchen System die Reibungskräfte zwischen
den beiden Rampen so groß,
dass nach dem Vorverdichtungsweg der Finger des Benutzers durch
seinen Schwung nicht mehr ausreichend mitgeführt wird, um das Betätigungsmittel
bis zum Boden hinabzudrücken,
sondern durch die Reibungskräfte
zwischen den Rampen abgebremst wird. Es gibt darum nach dem Vorverdichtungsweg
keinen Überschuss
mehr, der für
den Ausstoß der
gesamten Produktabgabemenge mit einer zu dessen Zerstäubung ausreichenden
Geschwindigkeit sorgt. Zur Verringerung der Reibung ist es möglich, Rampen
mit geringer Schräge
vorzusehen, jedoch ist in diesem Fall der Betätigungsweg zu groß. Wenn
man Rampen mit größerer Schräge wählt, ist
zwar der Betätigungsweg
verringert, aber in diesem Fall sind die Reibungskräfte zu groß.
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Das
Dokument
US 4 315 582 beschreibt
ein Pumpensystem, bei welchem gemäß einer Variante die Pumpe
durch einen Auslösemechanismus
ausgelöst
wird, der einen schwenkbaren Abzug und ein Y-förmiges Element umfasst. Dieses
System gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 weist eine komplexe Außenform mit beweglichen vorspringenden
und von außen
zugänglichen
Teilen auf, was die Gefahr einer ungewollten Zerlegung erhöht und die
Ergonomie beeinträchtigt.
Außerdem
betrifft es keine Abgabevorrichtungen, die Gehäuse aufweisen, in welchen ein
mit einer Pumpe versehener Behälter
angeordnet ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu beseitigen
und eine Vorrichtung zur Abgabe eines Produktes anzugeben, die einen
mit einer Pumpe versehenen Behälter
und ein Gehäuse
aufweist, in welchem der Behälter
angeordnet ist, welche es ermöglicht,
einen Produktausstoß mit
einer ausreichenden Geschwindigkeit sicherzustellen und bei der
die Position der Abgabedüse
unabhängig
von der Position des Betätigungsmittels
der Pumpe sein soll.
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Zu
diesem Zweck ist eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 Gegenstand
der Erfindung.
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Außerdem sind
bei dem oben genannten bekannten System die Kräfte, denen das Yförmige Element
unterworfen ist, auf Grund des spitzen Winkels zwischen seinen beiden
Teilen zu Beginn des Wegs groß,
so dass die Stabilisierung des Y-förmigen Elementes und die Ermüdung auf
Höhe der
Verbindung der Teile problematisch sind.
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Gemäß einer
besonderen Eigenschaft der Erfindung bilden die beiden Arme in der
Ruheposition gemeinsam einen stumpfen Winkel und bleiben in der
aktiven Position nicht-fluchtend, ohne eine fluchtende Stellung
der beiden Arme zu durchlaufen.
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Vorteilhaft
sind die beiden Kniehebelarme über
ein zentrales Bauteil angelenkt, das in der Querbewegung in dem
Gehäuse
geführt
ist.
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Erfindungsgemäß kann das
Auflageelement auf dem Kraftumlenkmittel auf beiden Seiten des Kniehebelgelenks
auf den beiden Kniehebelarmen in Anlage kommen.
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Vorzugsweise
ist das freie Ende des Kniehebelarms, der das fixierte Ende des
Kraftumlenkmittels bildet, an einem festen Punkt des Gehäuses angelenkt.
Vorteilhaft umfasst das Kraftumlenkmittel zwei zusätzliche
Arme, die jeweils an jedem der Kniehebelarme auf Höhe von deren
freien Enden angelenkt sind, wobei die zusätzlichen Arme an ihren jeweiligen,
den Kniehebelarmen gegenüber
liegenden Enden zur Bildung eines Gelenkvierecks aneinander angelenkt
sind.
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Vorzugsweise
ist das Gelenk der zusätzlichen
Arme des Vierecks in Querrichtung in verschiebbaren Kontakt gegen
eine im Wesentlichen längliche
Führungsrippe
der Vorrichtung gehalten, damit es bei der Betätigung der Pumpe an der Führungsrippe
gleiten kann.
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Vorteilhaft
ist derjenige der zusätzlichen
Arme, der an das fixierte Ende des Kraftumlenkmittels angelenkt
ist, in der Ruhestellung gegen eine schräge Anschlagrippe der Vorrichtung
in Anschlag.
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Vorzugsweise
sind die Führungsrippe
und die Anschlagrippe aneinander angrenzend auf einer Innenfläche des
Gehäuses
ausgebildet.
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Vorteilhaft
ist das fixierte Endteil des Kraftumlenkmittels gegenüber der
Achse des hohlen Schaftes achsversetzt.
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Vorteilhaft
ist das erste Pumpenelement der hohle Schaft, wobei das bewegliche
Endteil des Kraftumlenkmittels auf einem Ansatz angelenkt ist, der
fest auf dem freien Ende des hohlen Schaftes montiert ist, um auf
den hohlen Schaft zu drücken, wobei
der Ansatz das Verbindungsmittel trägt.
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Vorzugsweise
ist das Verbindungsmittel ein nachgiebiger Schlauch oder eine verformbare
Manschette oder eines oder mehrere gegenüber dem Gehäuse bewegliche Teile.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung ist das erste Pumpenelement der Pumpenkörper und
das erste bewegliche Endteil des Kraftumlenkmittels ist gegen eine
von dem Pumpenkörper getragene,
im Wesentlichen quer verlaufende Wand in Anlage, wobei der Pumpenkörper und
der Behälter bezüglich des
Gehäuses
in der Längsrichtung
beweglich sind.
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Vorzugsweise
geht der hohle Schaft bezüglich
des Kraftumlenkmittels von der anderen Seite der Querwand aus, wobei
das freie Ende des hohlen Schaftes fest in einer Wand des die Düse tragenden Gehäuses angebracht
ist, wobei das Verbindungsmittel ein durch die Wand des Gehäuses gebildeter Kanal
ist.
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Vorteilhaft
wird die Abgabedüse
fixiert auf dem Gehäuse
getragen.
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Vorzugsweise
umfasst das oben erwähnte Auflageelement
eine flexible Membran, die fixiert in der Wand des Gehäuses montiert
ist.
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Vorteilhaft
bildet das Gehäuse
eine Außenverkleidung,
welche den Behälter
vollständig
enthält. Die
gesamte Vorrichtung kann daher in einfacher Form und in ausreichend
geringer Größe konstruiert werden,
beispielsweise in einer flachen parallelepipeden Form, so dass sie
sich leicht in einer Kleidungstasche verstauen lässt. Der Behälter kann
vorzugsweise aus einem Beutel aus einer weichen Kunststofffolie
bestehen.
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Bevorzugt
ist das Kraftumlenkmittel in dem äußeren Gehäuse enthalten. Das Kniehebelgelenk oder
die Kniehebelgelenke können
aus Filmscharnieren bestehen.
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Die
Erfindung wird besser verständlich
und deren Zwecke, Details, Merkmale und Vorteile werden deutlicher
im Laufe der folgenden detailliert dargestellten Beschreibung von
mehreren Ausführungsformen
der Erfindung, die jedoch lediglich zur Illustration und nicht zur
Einschränkung
unter Bezugnahme auf beigefügte
schematische Zeichnungen wiedergegeben wird.
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In
den Zeichnungen ist:
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1 eine Teilansicht im Längsschnitt
einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in der Ruhestellung;
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2 eine der 1 entsprechende Ansicht in der Betriebsposition
am Ende des Betätigungswegs
der Pumpe;
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3 eine perspektivische Ansicht
eines Montageteils, das in den Behälter der 1 eingesetzt werden soll, wobei das Montageteil
in seiner ausgeformten Position dargestellt ist;
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4 eine der 3 entsprechende perspektivische Ansicht,
wobei aber das Montageteil in einer zusammengeklappten Betriebsposition
dargestellt ist;
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5 eine schematische Ansicht
im Längsschnitt
einer zweiten Ausführungsform
einer zum Verständnis
der Erfindung nützlichen
Vorrichtung in ihrer Ruhestellung;
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6 eine der 5 entsprechende Ansicht, aber in einer
Betriebsposition am Ende des Betätigungswegs
der Pumpe;
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7 eine Teilansicht im Längsschnitt
einer dritten Ausführungsform
einer zum Verständnis
der Erfindung nützlichen
Vorrichtung in der Ruhestellung;
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8 eine Teilansicht im Längsschnitt
einer vierten Ausführungsform
einer zum Verständnis
der Erfindung nützlichen
Vorrichtung in der Ruhestellung;
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9 eine der 8 entsprechende Ansicht, allerdings in
einer Betriebsposition am Ende des Betätigungswegs der Pumpe, wobei
die Zerstäubungsdüse translatorisch
fest mit dem Betätigungsschaft
der Pumpe verbunden ist;
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10 ein Vektorschema, das
die Betätigungskräfte zum
Verschieben des Betätigungsschaftes
der Pumpe bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wiedergibt;
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11 eine Teilansicht im Längsschnitt
einer fünften
Ausführungsform
einer zum Verständnis
der Erfindung dienlichen Vorrichtung in der Ruhestellung;
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12 eine der 11 entsprechende Ansicht, allerdings
in der Betriebsposition am Ende des Betätigungswegs der Pumpe;
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13 eine Teilansicht im Längsschnitt
einer sechsten Ausführungsform
einer zum Verständnis
der Erfindung dienlichen Vorrichtung in der Ruhestellung;
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14 eine der 13 entsprechende Ansicht, aber in einer
Betriebsposition am Ende des Betätigungswegs
der Pumpe; s
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15 eine Ansicht im Längsschnitt
entlang der Linie XV-XV der 16 einer
Ausführungsform einer
zum Verständnis
der Erfindung dienlichen Vorrichtung in der Ruhestellung;
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16 ein Längsschnitt entlang der Linie XVI-XVI
in 15 der in 15 in Ruhestellung dargestellten
Vorrichtung;
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17 eine Ansicht im Längsschnitt
entlang der Line XVII-XVII der 18 einer
Ausführungsform einer
dem Verständnis
der Erfindung dienlichen Vorrichtung in der Betriebsposition am
Ende des Betätigungswegs
der Pumpe;
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18 eine Ansicht im Längsschnitt
entlang der Linie XVIII-XVIII der 17 der
in 17 dargestellten
Vorrichtung in der Betriebsposition am Ende des Betätigungswegs
der Pumpe;
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19 eine perspektivische
Teilansicht des Montageteils der 3 gemäß einer
anderen Ausführungsvariante;
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20 eine perspektivische
Teilansicht einer Ausführungsvariante
des Kniehebelgelenks der 4,
welches dem Montageteil der 19 entspricht.
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Bezugnehmend
auf die 1 bis 4 erkennt man einen Flakon
B der mehrere Abgabemengen eines Produktes aufnehmen kann und dessen
Hals 1 mit einer Pumpe P versehen ist. Die Pumpe P weist einen
mit einem Ring 3, der auf den Hals 1 des Flakons
B eingefasst ist, verbundenen Pumpenkörper 2 und einen hohlen
Betätigungsschaft 4 auf,
der in dem Pumpenkörper 2 verschiebbar
ist, um eine Abgabemenge des Produktes auszustoßen. Die Pumpe P ist mit einem
Tauchrohr 5 verbunden, welches bis zum Boden des Flakons
reicht (vergleiche 5 und 6).
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Der
Flakon B ist (wenigstens teilweise) in einem größeren, beispielsweise aus Kunststoff
bestehenden Behälter
oder Gehäuse
R angeordnet, das eine Außenverkleidung
des Flakons bildet. Beispielhaft kann der Behälter R aus einem transparenten Kunststoff
bestehen, der auf der Innenseite des Behälter mit einer Schicht Metalliclack
versehen ist, um das Innere des Behälters R abzudecken. Vorteilhaft besteht
der Behälter
R aus zwei Halbschalen aus Kunststoff, die miteinander verschweißt sind.
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Bei
den Varianten der 1 und 2 weist der Behälter R eine Öffnung 6 auf,
in die eine Kautschukmembran 7 durch Einpressen eingeklipst
ist. Die Kautschukmembran 7 weist eine relativ dicke zylindrische
Wand 7a, die dazu dient, in eine Schulter der in der Wand
der Gehäuses
ausgesparten Öffnung 6 einzugreifen,
und einen im Wesentlichen scheibenförmigen nachgiebigen Abschnitt 7b auf,
der im Inneren der dicken zylindrischen Wand liegt, wobei die Membran 7 in
ihrem Zentrum einen dickeren Abschnitt 7c aufweist, der
eine Ausnehmung zur Aufnahme und zum Halt des Kopfes eines im Wesentlichen
pilzförmigen
Kunststoffstößels 8 bildet.
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An
seiner Spitze weist der Behälter
R eine Ausnehmung auf, in welcher ein Ansatz 9 montiert ist,
der eine an sich bekannte Zerstäubungs-
oder Vergaserdüse 10 aufnehmen
kann. Ein Verriegelungsring 11 ist um den Ansatz 9 herum
innerhalb der oberen Wand des Behälters R montiert, um den Ansatz 9 in
der Wand des Behälters
festzusetzen. Der obere Ansatz 9 verlängert sich in das Innere des
Behälters 11 durch
einen axial versetzten zylindrischen Ansatz 9a, der das
obere Ende eines nachgiebigen Schlauchs 12 aufnehmen kann,
dessen unteres Ende in einen unteren Ansatz 13 eingepresst
ist, der durch einen weiteren koaxialen Ansatz 13a verlängert wird,
welcher auf dem oberen Ende mit kleinerem Durchmesser 4a des
Betätigungsschaftes 4 montiert
ist.
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Wie
in den 1 und 2 erkennbar, ist ein Schaumstoff 14 zwischen
dem Flakon B und der Innenwand des Behälters R vorgesehen, um den
Flakon zu fixieren.
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Wie
besser in den 3 und 4 erkennbar, werden die oberen
Ansätze 9 und 9a von
einer im Wesentlichen horizontalen Scheibe 15a getragen, die
ein integrales Teil eines Trägers 15 ist.
Der Träger 15 besteht
aus einer ebenen vertikalen Platte 16 mit hochgezogenen
Seitenkanten 17, wobei die ebene Platte 16 gegen
eine seitliche Innenwand des Behälters
R in Anlage kommen soll. Die obere Scheibe 15a ist auf
beiden Seiten der Ansätze 9 und 9a mit
einem U- oder gabelförmigen
Arm 18 mittels zweier Filmscharniere 18a verbunden.
Das gegenüber
liegende Ende des ersten Arms 18 ist durch ein Gelenk 19 mit einem
zweiten Arm 20 verbunden, der ebenfalls im Wesentlichen
eine U-Form aufweist. Die Anordnung aus beiden Armen 18 und 20 und
dem Gelenk 19 bildet eine Kniehebel-Winkelumlenkung. Die
Allgemeinform des Kniehebels ist ein N und ist an der horizontalen
Strebe des N angelenkt. Die beiden Zweige des zweiten Gabelarms 20 sind
durch ein Filmscharnier 20a mit einer Platte 21 verbunden,
die auf beiden Seiten ihrer Ebene die Ansätze 13 und 13a trägt. Die Platte 21 weist
außerdem
zwei seitliche Klammern 21a auf, die dazu dienen, in eine
Nut 17a einzugreifen, die in den hochgezogenen Rändern des
Trägers 15 ausgespart
ist. Die Nuten 17a dienen dazu, die Bewegung des Betätigungsschaftes 4 zu
führen.
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Jeder
Arm 18, 20 weist seitliche Verstärkungsrippen 18b, 20b und
eine querverlaufende Verstärkungsrippe 18c, 20c in
der Nähe
des Gelenks 19 auf.
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Der
zweite Arm 20 kann außerdem
eine nachgiebige Zunge 22 aufweisen, die in der Montageposition
gegen den Boden der Platte 16 in Anlage kommen soll, wie
dies durch gestrichelte Linien in 1 dargestellt
ist, um als elastische Rückstellung des
Kniehebels in dessen Ruheposition zu dienen.
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Vorteilhaft
ist der Träger 15 in
einem Stück mit
den Ansätzen 9, 9a,
dem Kniehebel 18–20,
der Platte 21 und den Ansätzen 13 und 13a,
sowie gegebenenfalls mit der (oder den) elastischen Zunge(n) 22 ausgebildet.
In der in 3 dargestellten
Position ist die genannte Trägergruppe 15 in
einer Stellung dargestellt, wie man sie nach dem Ausformen erhält. Die
Trägeranordnung
ist also durch Formen erhältlich.
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Man
entnimmt aus 3, dass
die Richtung des Ausformens im Wesentlichen vertikal ist, wobei die
den Kniehebel bildenden Arme 18 und 20 in einer Position
sind, die gleichzeitig mit der Platte 21 und der Klammer 15a ausgerichtet
ist.
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Gemäß einer
in den 19 und 20 dargestellten Variante
bilden einerseits der Träger 15 mit der
Platte 16, den hochgezogenen Kanten 17 und den
Ansätzen 9 und 9a und
andererseits der Kniehebel 18 bis 20, die Platte 21 und
die Ansätze 13 und 13a,
sowie gegebenenfalls die elastische(n) Zunge(n) 22, zwei
verschiedene Anordnungen, die man separat durch Formen erhält. In diesem
Fall weist der erste Arm 18 an jedem Ende der Gabel 18a einen
Zylinder 59 auf, der zur Bildung einer Schwenkachse des
Arms 18 an Stelle der Filmscharniere quer angeordnet ist.
Die Klammer 15a des Trägers 15 wird
in diesem Fall durch eine obere Wand 31 ersetzt, welche
den Träger 15 von
einer Kante 17 zur anderen vollständig verschließt, wobei
die obere Wand immer noch die ausgerichteten Ansätze 9 und 9a und
auf ihrer Unterseite auf jeder Seite der Ansätze 9a jeweils zwei
längliche
Klammern 33 trägt,
zwischen denen die Wand 31 eine Querrille 20 aufweist,
wobei die Klammern 33 und die Rille 60 ein im
Wesentlichen halbzylindrisches Lager bilden, in welchem jede Schwenkachse 59 des
Arms 18 zur Bildung einer Schwenkverbindung eingreift.
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Im
Folgenden wird kurz die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 10 beschrieben.
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In
der in 1 dargestellten
Ruheposition befindet sich der Betätigungsschaft 4 der
Pumpe P in einer nach oben vorspringenden Position und der Kniehebel
weist einen Öffnungswinkel θ1 zwischen den
Armen 18 und 20 beispielsweise in der Größenordnung
von 115° in 10 auf. In dieser Position befindet
sich der Stößel 8 in
Anlage gegen die Querrillen 18c und 20c der beiden
Arme 18 und 20 auf beiden Seiten des Gelenks 19,
ohne jedoch in Kontakt mit dem Gelenk zu kommen. Wenn man eine Federlamelle 22 vorgesehen
hat, ist diese leicht zusammengefaltet, wobei ihr freies Ende gegen
den Boden der Platte 16 drückt, wie dies in 1 dargestellt ist. Der weiche
Schlauch 12 weist eine im Wesentlichen V-förmig gekrümmte Form
im Inneren des Behälters R
auf.
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Wenn
der Benutzer eine Druckkraft F auf den mittleren Abschnitt 7c der
Membran 7 auf Höhe
des Stößels 8 ausübt, verformt
sich die Membran ins Innere des Behälters und nimmt auf Grund ihrer
im Ruhezustand wellenartigen Form eine im Wesentlichen konkave Form
an, wobei, wie in 2 gezeigt,
die konkave Ausnehmung nach Außen
gerichtet ist. Der Stößel 8 kommt
dann an den Rillen 18c und 20c in Anlage, um die
Arme 18 und 20 zurückzustoßen. Da jedoch das obere Ende 18a des
ersten Arms 18 gegenüber
dem Behälter
R fixiert ist, ist es das untere Ende 20a des zweiten Arms 20,
das sich nach unten verschiebt und dabei den Betätigungsschaft 4 ins
Innere des Pumpenkörpers
hinabdrückt,
um eine Produktdosis über
die Zerstäubungsdüse 10 auszustoßen, wobei
der zerstäubte
Produktstrahl mit der Bezugsziffer J bezeichnet ist. Der nachgiebige
Schlauch 12 verformt sich so, dass er eine gestrecktere
Position annimmt. Wie in 2 erkennbar
nehmen die beiden Arme 18 und 20 eine verglichen
mit dem Fall der 1 mehr
ausgerichtete Relativposition an, ohne jedoch vollständig ausgerichtet
zu sein, um zu verhindern, dass die beiden Arme 18 und 20 auf
die andere Seite ihrer instabilen ausgerichteten Position schwenken
können.
Es ist auch darauf hinzuweisen, dass das obere Ende 18a des
ersten Arms 18 nicht mit der Achse des Betätigungsschaftes 4 ausgerichtet
ist, obwohl dies vorstellbar wäre.
In der Position am Ende des Produktsausstoßes, wie sie in 2 dargestellt ist, bilden
die beiden Arme 18 und 20 einen Winkel θ2 in der
Größenordnung
von 145°,
wie dies in 10 gezeigt
ist. Im Beispiel wird der Stößel 8 um
eine Strecke d1 in der Größenordnung
von 4 mm in Querrichtung verschoben, um das Gelenk 19 zwischen
dessen beiden in 10 dargestellten
Positionen zu führen
und das untere Ende 20a des zweiten Arms 20 wird
in einer Höhe
d2 in der Größenordnung
von 4 mm verschoben. So wird ein Kraftumlenksystem gebildet, bei
dem eine transversale Druckkraft F in eine longitudinale oder vertikale
Verschiebungskraft F2 umgewandelt wird.
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In 10 ist in einem Vektorschema
die Bilanz der auf das Betätigungsmittel
wirkenden Kräfte dargestellt.
F bezeichnet die querverlaufende Druckkraft, die vom Benutzer ausgeübt wird
und durch den Stößel im Wesentlichen
auf Höhe
des Gelenks 19 übertragen
wird. Die Kraft F3 ist die Reaktion des Trägers 15 auf das freie
Ende 18a des ersten Arms 18 auf Höhe der Schwenkverbindung.
Die durch das freie Ende 20a des zweiten Arms 20 auf
den Betätigungsschaft 4 ausgeübte Kraft
F2 ist die longitudinale Resultierende, welche die Verschiebung
des Betätigungsschaftes 4 im
Pumpenkörper 2 gegen
Druckkräfte
und andere entgegenwirkende Kräfte
bewirkt. F kann beispielsweise im Bereich von 35,7 N, F3 in der
Größenordnung
von 21,6 N und F2 in der Größenordnung
von 20 N liegen. Der Punkt 18a kann in einer Größenordnung
von 4 mm gegenüber
der Längsachse
A des Betätigungsschaftes
versetzt sein.
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Da
sich der Kniehebel während
der Querbewegung des Stößels öffnet, nimmt
die Umwandlung der vom Benutzer ausgeübten Druckkraft F in eine auf
den Betätigungsschaft
ausgeübte
Längsverschiebungskraft
F2 auf dem Druckweg zu. So wird der Hebelarm der Druckkraft F bezogen
auf die Drehachse des zweiten Arms 20 an dessen Ende 20a auf dem
Bewegungsweg des Gelenks 19, der durch den Kreisbogen C
wiedergegeben wird, größer, während der
auf das Gelenk 19 bezogene Hebelarm der Kräfte, die
der Verschiebung des Schaftes 4 entgegengerichtet sind,
abnimmt. So nimmt im Fall der Reibungskräfte, deren Stärke konstant
ist, die zur Überwindung
dieser Reibungskräfte
und damit die zur Betätigung
der Pumpe P notwendige Druckkraft F ab. Dieser Effekt der zunehmenden Übertragung
wird ergänzt
durch den Vorverdichtungseffekt der Pumpe, so dass sich eine der
Druckkraft des Benutzers entgegengerichtete Widerstandskraft ergibt,
die auf dem Druckweg abnimmt.
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Sobald
die ursprüngliche
Widerstandskraft überwunden
ist, wird die vom Benutzer ausgeübte Bewegung
durch den ursprünglichen
Schwung aufrecht erhalten und bewirkt eine Beschleunigung des Stößels, so
dass ein ausreichend großer
Ausstoßdruck
der Produktabgabemenge gewährleistet
ist, um ein zufriedenstellendes Pulverisieren oder Zerstäuben des
Strahls J durch die Zerstäubungsdüse 10 zu
bewirken.
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Wenn
der Benutzer den auf den Stößel 8 ausgeübten Druck
lockert, kann die in die Pumpe integrierte Feder den Kniehebel automatisch
wieder in seine Ruhestellung zurückführen. Jedoch
kann man außerdem
eine oder mehrere weiche Lamellen 22 vorsehen, welche die
Rückstellung
des Kniehebels in seine Ruheposition unterstützen.
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Die
vertikale Verschiebung der Platte 21 wird durch die Klammern 21a geführt, welche
in den Nuten 17a der Kanten 17 des Trägers 15 gleiten.
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In
der in den 5 und 6 dargestellten Variante
werden die gleichen Bezugsziffern verwendet, um identische Bauteile
zu bezeichnen, während
entsprechende Bauteile durch um 100 vergrößerte Bezugsziffern bezeichnet
werden.
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Bei
dieser Variante ist der Träger
weggelassen worden und die oberen Ansätze 109, 109a werden
von einer Platte 115 getragen, die direkt an der oberen
Wand des Behälters
R befestigt ist, während die
unteren Ansätze 113 und 113a direkt
von dem Betätigungsschaft 4 der
Pumpe P getragen werden. Der Kniehebel besteht hier aus einem oberen
Arm 118, der bei 118a an einer oberen, unter der
Platte 115 fixierten Scheibe 115a angelenkt ist,
sowie aus einem bei 120a auf einer unteren Platte 121 angelenkten unteren
Arm 120, wobei die Arme 118 und 120 auf
einem zentralen Bauelement 119 angelenkt sind, das gleichzeitig
als Druckknopf dient. Die Ansätze 113 und 113a ragen
auf beiden Seiten über
die Platte 121 hinaus. Das zentrale Bauteil 119 steht
in Kontakt mit einer Membran 107, welche im wesentlichen
die Form einer sphärischen
Calotte aufweist, die durch die Öffnung 6 in
die Wand des Behälters
R eingesetzt ist. Die Membran 107 weist einen an seiner
Basis 107a vorspringenden Randkragen auf, während ihr zentraler
sphärischer
Bereich nach außen
aus dem Behälter
ragt. Vorteilhaft ist das zentrale Bauteil 119 in Querrichtung
(durch nicht dargestellte Mittel) geführt, um zu verhindern, dass
das Teil 119 um eines seiner Verbindungsscharniere mit
den Armen 118 und 120 schwenkt. Wenn also der
Benutzer, wie in 6 angedeutet,
eine Kraft F auf die Membran 107 ausübt, was dieser eine im Wesentlichen
eingedrückte
konkave Form verleiht, verschiebt sich das Bauteil 119 in
Querrichtung so, dass sich der durch den Kniehebel gebildete Winkel öffnet, ohne
dass das Bauteil auch nicht nach oben oder nach unten schwenkt,
was es anderenfalls nicht ermöglichen
würde,
eine vertikale Bewegung auf den Betätigungsschaft 4 zu übertragen.
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Im übrigen entspricht
die Funktionsweise der in den 5 und 6 dargestellten Variante
derjenigen der ersten Variante.
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Eine
dritte Variante ist in 7 dargestellt, bei
der die Elemente, die identisch mit denjenigen der ersten Variante
sind, die gleichen Bezugsziffern tragen, während entsprechende Elemente
Bezugsziffern tragen, die um 200 vergrößert sind.
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In 7 ist der nachgiebige Schlauch
durch einen Faltenbalg 212 ersetzt, dessen oberes Ende
in einen oberen Ansatz 209a und dessen unteres Ende direkt
in das freie Ende 4a des Betätigungsschaftes 4 der
Pumpe P eingesetzt ist. Der obere Ansatz 209a wird von
einer Platte 215 getragen, von der auf der anderen Seite
der zur Aufnahme der Vergaserdüse dienende
Ansatz 209 herausragt. Unter der Platte 215 ist
eine Scheibe 215a montiert, an die sich ein Filmscharnier 218a des
ersten Arms 218 des Kniehebels anschließt. Das andere Ende des ersten
Arms 218 ist durch das Gelenk 219 mit dem zweiten
Arm 220 verbunden, dessen unteres Ende durch ein Firmscharnier 220a mit
einer Platte 221 verbunden ist, die um das untere Ende
des Faltenbalgs 212 herum befestigt ist. Das Gelenk 219 wird
durch einen Stößel 208 verlängert, der
direkt von außerhalb
des (in 7 nicht dargestellten
Behälters
zugänglich
sein kann.
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Die
Funktionsweise dieser Variante entspricht im Übrigen derjenigen der beiden
oben beschriebenen Varianten.
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Die 8 und 9 zeigen eine vierte Variante, bei der
die Zerstäubungsdüse 10 von
einem hohlen, beweglichen Verbindungsteil 312 mit länglicher
Form getragen wird, das selbst an seinem unteren Ende direkt von
dem Betätigungsschaft 4 der
Pumpe P getragen wird. Das bewegliche Teil 312 weist einen
axialen Durchlass 313 auf, der an seinem unteren Ende in
den hohlen Betätigungsschaft 4 mündet und
an seinem oberen Ende in die Zerstäubungsdüse 10, die hier senkrecht
zur Achse des Behälters
R angeordnet ist. Das Bauteil 312 kann vertikal bezüglich einer Führungshülse 309 gleiten,
die, ausgehend von der Spitze des Behälters R sich in dessen Innenraum
erstreckt. Folglich ist bei dieser Variante die Produktaustrittsdüse 10 bezüglich des
Behälters
R beweglich, während
sie bei den anderen Varianten bezüglich des Behälters fixiert
ist.
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Außerdem ist
bei dieser Variante eine Elastomermanschette auf dem gesamten Umfang
der Seitenwand des Behälters
R vorgesehen, so dass dieser durch Einklemmen der Manschette in
einer Hand komprimiert werden kann. So ist bei dieser Variante die
Elastomermanschette an ihrem unteren Ende direkt mit einer Rille 1a im
oberen Bereich des Flakons B und an ihrem oberen Ende mit der oberen
Wand des Behälters
R mittels einer Wulst 306 in Form eines halben Torus verbunden.
Im Inneren des Behälters
R, das heißt
in dem zwischen der Spitze des Flakons B und der oberen Wand des
Behälters
R definierten Raum sind mehrere, im Wesentlichen vertikale Segmente 308 vorgesehen,
die regelmäßig um den
gesamten Umfang des Behälters
verteilt sind und die Innenfläche
der Elastomermanschette 307 berühren. Die Segmente 308 können sich
radial in Richtung der Vorrichtungsachse verschieben. Diese Segmente dienen
als Druckelement. Jedes Segment 308 wird durch einen oberen
Arm 318 verlängert,
der bezüglich
der Vorrichtungsachse in eine Quer- und Radialrichtung verschiebbar
ist. Der erste Arm 318 ist durch ein Gelenk 319 mit
einem zweiten unteren Arm 320 verbunden, der über ein
Filmscharnier 320a mit dem Bauteil 312 verbunden
ist. Die Anordnung aus Arm 318, Gelenk 319 und
zweitem Arm 320 bildet den erfindungsgemäßen Kniehebel.
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Bei
dieser Variante bilden das Bauteil 312, der Kniehebel und
der Stößel 308 ein
einstöckiges Formteil.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 11 und 12 eine
fünfte
Ausführungsform
beschrieben. Elemente, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen oder
mit ihnen identisch sind, werden durch die gleichen, um 400 vergrößerten Bezugsziffern
bezeichnet.
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Bei
dieser Variante wird das Gehäuse
R durch einen Behälter 448,
in welchem der Flakon B angeordnet ist, und einen auf dem Behälter 448 befestigten
Deckel 440 gebildet, um die longitudinale Stirnseite in
Verlängerung
des Pumpenschaftes 404 zu verschließen. Der Deckel 440 weist
eine im wesentlichen ebene obere Wand 458 und eine ringförmige Hülse 454 auf,
die in Längsrichtung
in den Behälter 448 eingreift,
um den Deckel 440 in Querrichtung festzulegen. Auf Höhe der Düse 410 weist
die Hülse 454 einen
länglichen
Ausschnitt 457 auf, um die Passage des Deckels 440 um die
Düse 410 bei der
Montage zu ermöglichen.
Eine Befestigungsklammer der Düse 410 greift
in eine Quernut 455 am Boden des Ausschnitts 457 ein,
um die Düse 410 in Querrichtung
bezüglich
dem Behälter
R festzusetzen. Der Druckknopf 408 ist zur Querverschiebung
in einer Öffnung 423 der
Seitenwand des Behälters 428 und
einer mit dieser ausgerichteten Öffnung 456 der Hülse 454 geführt. Er
weist eine in der Ruhestellung im Wesentlichen mit der Seitenwand
ausgerichteten Auflagefläche 424 auf,
die in der Betriebsposition in das Gehäuse R hinabgedrückt ist.
Der Knopf 408 weist eine elastische Zunge 425 auf,
die zwischen einem im Wesentlichen geradlinigen Zustand in der Ruhestellung
und einem in der Betriebsposition des Stößels 408 gegen einen
Vorsprung 453 des Deckels 440 gebogene Position
verformbar ist, so dass auf sie eine Rückstellkraft in ihre Ruheposition
ausgeübt wird.
In der Ruheposition ist ein Vorsprung 426 des Knopfes 408 in
Anlage an der Hülse 454 des
Deckels 440.
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Die
der Auflagefläche 424 gegenüber liegende
Längsfläche 408a berührt gleitend
das Gelenk 419 mittels eines, bevorzugt mittels zweier
Kniehebel, der (die) von einem Gelenkviereck gebildet wird (werden),
das aus vier Armen 418, 420, 427 und 428 besteht.
Während
die beiden Arme 418 und 420 denjenigen der ersten
Ausführungsform
entsprechen, sind die beiden Arme 427 und 428 zu
diesen im Wesentlichen symmetrisch bezüglich der Längsachse der Verschiebung A
des Pumpenschaftes 404 angeordnet. Das dem Gelenk 419 gegenüberliegende
Gelenk 429 berührt
gleitend eine Längsrippe 430 des Deckel 440.
Das Gelenk 418a zwischen den Armen 418 und 428 steht
im gleitendem Kontakt mit einer Querrippe 432. In der Ruheposition
ist der Arm 428 in Anlage an einer schrägen Rippe 437. Die
Rippen 430, 437 und 432 sind zusammenhängend im
Inneren der Hülse 454 ausgebildet.
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Der
auf den Pumpenschaft 404 aufgesetzte Ansatz 413 weist
eine Schulter auf, auf der eine Scheibe 434 aufliegt, auf
deren Seitenfläche
das dem Gelenk 418a gegenüberliegende Gelenk 420a anliegt.
Das obere Ende des Ansatzes 413 mündet quer in den verformbaren
Faltenbalg 412, der den Ansatz 413 mit der Düse 412 verbindet.
Bei einem in Querrichtung wirkenden Druck auf den Druckknopf 408 ist das
Gelenk 429 in Querrichtung zwischen der Rippe 430 blockiert,
so dass die Querausdehnung des Gelenkvierecks abnimmt, während dessen
Längsausdehnung
zunimmt. Da das Gelenk 418 durch die Rippe 432 blockiert
ist, ist es das Gelenk 420a, das sich in Längsrichtung
verschiebt und mittels der Scheibe 434 und des Ansatzes 413 die
Betätigung
des Pumpenschaftes 404 bewirkt. Bei dieser Bewegung gleitet
das Gelenk 429 entlang der Rippe 430, das Gelenk 418a entlang
der Rippe 432, das Gelenk 420a entlang der Scheibe 434 und
das Gelenk 419 entlang der Fläche 408a des Stößels 408.
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Am
Ende des Hubweges von letzterem liegt das Gelenk von 419 an
einem Ausschnitt 435 der Fläche 408a an und das
Gelenk 420a an einem Ausschnitt 436 der Scheibe 434.
Die mechanischen Vorteile des Gelenkvierecks entsprechen denjenigen des
Kniehebels der ersten Ausführungsform.
Darüber
hinaus weist das Gelenkviereck einen größeren Ermüdungswiderstand auf, da die
Kräfte
besser verteilt werden.
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Die
in den 13 und 14 dargestellte sechste Ausführungsform
unterscheidet sich von der vorhergehenden nur in der Verwendung
einer verformbaren Hülse
anstelle jedes Gelenkvierecks. Die Bauelemente, die denjenigen der
ersten Ausführungsform
entsprechen oder mit diesen identisch sind, tragen die gleiche,
um fünfhundert
vergrößerte Bezugsziffer.
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Die
im Wesentlichen zylindrische Hülse 538 ist
so angeordnet, dass sich ihre Achse in einer Querrichtung befindet,
die im Wesentlichen senkrecht zur Wirkungsrichtung des Knopfes 508 ist.
Sie weist einen im Wesentlichen elliptischen Querschnitt auf, dessen
große
Achse mit der Verschiebungsrichtung des Stößels 508 übereinstimmt
und dessen kleine Achse in Längsrichtung
der Verschiebung des Pumpenschaftes 504 liegt. Beim Drücken des
Knopfes 508 von seiner Ruhestellung in seine Betriebsstellung
nähern
sich die Teile der Hülse 538,
die an den Enden 519 und 529 der großen Achse
liegen, in Querrichtung an die Oberfläche 508a beziehungsweise
der Rippe 530 an. Die Hülse 538 mit
im Wesentlichen konstantem Umfang verformt sich also durch Auseinanderstreben
der Enden 518a und 520a der kleinen Achse, was
ein Entfernen der Scheibe 534 von der Rippe 532 und
eine Verschiebung des Pumpenschaftes 504 in dem Gang 502 bewirkt.
Die Scheibe 534 weist hier eine zentrale Vertiefung 539 auf,
die dazu dient, die Hülse 538 in
Querrichtung zu stabilisieren. Die mechanischen Vorteile des aus
der Hülse 538 gebildeten
Betätigungsmittels
entsprechen hinsichtlich der Übertragung
und Umlenkung der Kräfte
denjenigen des Kniehebels der ersten Ausführungsform. Vorzugsweise ist
eine entsprechende Hülse
auf jeder Seite des Pumpenschaftes 504 angeordnet.
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Im
Folgenden wird eine siebte Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 15 und 16 beschrieben. Elemente,
die denjenigen der ersten Ausführungsform
entsprechen oder mit diesen identisch sind, tragen die gleichen,
um sechshundert vergrößerten Bezugsziffern.
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Bei
dieser Variante hat das Gehäuse
R im Wesentlichen die Form eines Pflastersteins mit quadratischem
Querschnitt, bei dem zwei diagonal gegenüber liegende Ecken 647 im
Wesentlichen senkrecht zu dieser Diagonalen abgeschnitten sind und dessen
Dicke im Wesentlichen einem Viertel der Länge entspricht. Das Gehäuse R weist
einen Behälter 648 auf,
der auf halber Dicke eine im Wesentlichen halbkreisförmige äußere Randausnehmung 641 aufweist,
und ist auf seiner Oberseite durch einen Deckel 440 verschlossen.
Die verformbare Membran 607 wird durch ein im Wesentlichen
zentrales dünneres
Teil des Deckels 640 gebildet und weist in ihrer in 16 dargestellten Ruhestellung
eine vom Behälter
R nach außen
gerichtete Ausbuchtung auf. Auf ihrer Unterseite weist sie einen
dickeren Abschnitt 607c auf, der das Gelenk 619 mittels
eines, bevorzugt zweier, Kniehebel gleitend berührt, die jeweils zwei Arme 618 und 620 aufweisen.
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Die
Düse 610 ist
im Wesentlichen auf halber Höhe
in einer Seitenwand 649 des Behälters 648 montiert,
auf deren Innenseite direkt der Betätigungsschaft 604 der
Pumpe eingreift. Ein Kanal 612 durch die Wand 649 verbindet
den Schaft 604 mit der Düse 610. Die Wand 649 weist
auf Höhe
des Kanals 612 ein ins Innere des Gehäuses R vorspringendes Teil 646 auf.
Bei dieser Ausführungsform
ist der Flakon durch einen Behälter
B mit starren Wänden 644 ersetzt,
der vollständig
in dem Gehäuse
R eingeschlossen und in diesem unter der Einwirkung der Kniehebel 618 bis 620 in
Längsrichtung
beweglich ist. Der Behälter
B weist im Wesentlichen die Form eines großen E auf, mit einer Basis 650,
von der in Längsrichtung
zwei Seitenflügel 651 und
ein zentraler Kragen 601 ausgehen, der den Hals des Behälters bildet,
in welchem der Pumpenkörper 602 fest
montiert ist.
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Der
Kragen 601 ist an seinem Ende durch eine querverlaufende
Platte 643 verschlossen, die von dem Pumpenkörper 602 durchquert
wird und zwei Endteile aufweist, die in Querrichtung auf jeder Seite
des Kragens 601 in Richtung der Seitenflügel 651 hinausragen.
Die auf dem Behälter
B befestigte Platte 643 dient als Auflagefläche für jeden
Arm 620 des Kniehebels, dessen freies Ende 620a in
eine Kerbe 645 der Platte 643 zur Bildung einer
Schwenkverbindung mit dieser eingreift. Der andere Arm 618 jedes
Kniehebels ist an seinem freien Ende 618a in der Längsverschiebung
durch einen am Boden des Behälters 648 ausgebildeten
Vorsprung 642 blockiert. Wenn der Kniehebel durch einen
auf die Membran 607 ausgeübten, querverlaufenden Druck
offen ist, dann gleitet die Anordnung aus Behälter B und Pumpenkörper 602 in
Längsrichtung
zur Düse 610 hin,
um den Pumpenschaft 604 und bewirkt so den Ausstoß einer
Abgabemenge des Produktes. Um um die Vorsprünge 642 herum bewegt
werden zu können,
weist die Basis 650 des Behälters B zwei Längsnuten 652 auf.
Bei dieser Verschiebung gleitet das Gelenk 619 in Längsrichtung
auf dem dicken Abschnitt 607c der Membran 607.
Die mechanischen Vorteile der beiden Kniehebel bei dieser Ausführungsform
entsprechen denjenigen der zweiten Ausführungsform.
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Die
in den 17 und 18 dargestellte siebte Ausführungsform
zeigt verglichen mit der sechsten Ausführungsform eine unterschiedliche
Konstruktion des Behälters
B. Die Elemente, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen oder
mit diesen identisch sind, tragen die gleichen um siebenhundert vergrößerten Bezugsziffern.
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Bei
dieser Variante wird der Behälter
B durch einen Beutel gebildet, dessen Wand 744 aus einer weichen
Kunststofffolie besteht. Der Behälter
B weist im Wesentlichen die Form eines U mit einer Basis 750 und
zwei Seitenflügeln 751 auf.
Der Pumpenkörper 702 ist
direkt in der Mitte der Basis 750 zwischen den beiden Flügeln 751 fixiert
und trägt
die Platte 743. Zwei Nuten 752 unter der Basis 750 erlauben deren
Längsverschiebung
um die Vorsprünge 742 des
Gehäuses
R. Wie in 18 erkennbar,
weist die Membran 707 in der Betriebsposition eine ins
Innere des Gehäuses
R gerichtete Ausbauchung auf.
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Obwohl
die Erfindung im Zusammenhang mit mehreren speziellen Ausführungsformen
beschrieben wurde, versteht sich, dass sie dadurch keinesfalls eingeschränkt wird
und dass sie alle technischen Äquivalente
der beschriebenen Mittel umfasst, sowie deren Kombinationen, soweit
diese im Schutzbereich der Ansprüche
liegen.