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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine von Hand zu betätigende
Abgabepumpe für
ein fluidförmiges
Produkt sowie eine Abgabevorrichtung für ein fluidförmiges Produkt,
die eine solche Pumpe umfasst.
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In
bekannter Weise umfasst eine Abgabepumpe für ein fluidförmiges Produkt
im allgemeinen einen Pumpenkörper,
in dem ein Kolben zwischen einer Ruhelage und einer Abgabestellung
gleitet. Wenn es sich bei der Pumpe um eine dosierende Pumpe handelt,
d.h., dass sie bei jeder Betätigung genaue
und gleiche Dosen abgibt, kann der Pumpenkörper eine Pumpenkammer enthalten,
die allgemein zwischen einem Eingangsventil und einem Austrittsventil
eingeschlossen ist. In diesem Fall ist die Dichtigkeit im Bereich
des Ausgangsventils während
der Betätigung
wichtig, um jegliches Ausströmen
vor dem Ende der Betätigung
zu vermeiden, und in ähnlicher
Weise muss die Dichtigkeit im Bereich des Eingangsventils ebenfalls
optimal sein, um im Augenblick der Betätigung jegliches Zurückströmen des
in der Pumpenkammer enthaltenen Produktes zum Behälter zu
vermeiden. Ein anderes Problem, das sich stellen kann, betrifft
das Initialisieren, d.h. das Austreiben von in der Pumpenkammer
enthaltener Luft, vor der ersten Betätigung der Pumpe. Bei bestimmten
Pumpen wird die Luft durch das Ausgangsventil in Richtung der Abgabeöffnung ausgetrieben.
Diese Lösung
ist nicht immer geeignet, wenn die Vorrichtung einen Verschluss
im Bereich der Abgabeöffnung umfasst,
und insbesondere dann, wenn ein solcher Verschluss das Austreiben
der Luft während
des Initialisierens nicht ermöglicht.
Eine andere Lösung
besteht darin, im Pumpenkörper
ein Loch vorzusehen und die Luft durch dieses Loch hindurch auszutreiben.
Diese Lösung
impliziert jedoch, dass es nach dem Initialisieren der Pumpe erforderlich
ist, eine Verschlusseinrichtung für dieses Loch vorzusehen, so
dass der Aufbau einer solchen Pumpe relativ komplex werden kann.
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Das
Dokument US-5,303,854 offenbart eine Pumpe, wie sie im Oberbegriff
von Anspruch 1 beschrieben ist.
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Pumpe für die Abgabe eines fluidförmigen Produktes zu
schaffen, welche die oben erwähnten
Nachteile nicht aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch zum Ziel, eine Abgabepumpe für ein fluidförmiges Produkt
zu schaffen, die während
der Betätigung
der Pumpe im Bereich des Ausgangsventils und im Bereich des Eingangsventils
eine perfekte Dichtigkeit sicherstellt, wodurch jegliche Gefahr
beseitigt wird, dass es während
der Betätigung
zu einem Aus- oder Zurückströmen des
im Inneren der Pumpenkammer enthaltenen Produktes kommt, wodurch
die Genauigkeit und die Reproduzierbarkeit der Dosierung garantiert
werden.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch zum Ziel, eine Abgabepumpe für ein fluidförmiges Produkt
zu schaffen, die auf einfache Weise ein leichtes Initialisieren
dieser Pumpe selbst dann sicherstellt, wenn die Vorrichtung eine
Pumpe umfasst, die einen Verschluss aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch zum Ziel, eine Abgabepumpe für ein fluidförmiges Produkt
zu schaffen, die einfach und kostengünstig hergestellt und zusammengebaut
werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung hat somit eine von Hand zu betätigende
Abgabepumpe für
ein fluidförmiges
Produkt zum Gegenstand, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind
in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch eine Abgabevorrichtung für ein fluidförmiges Produkt
zum Gegenstand, die eine Pumpe umfasst, wie sie oben definiert wurde.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch
genauer aus der folgenden detaillierten Beschreibung von zwei Ausführungsformen,
die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung als nicht einschränkend zu verstehende
Beispiele erläutert
werden; in der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Querschnittsansicht einer Pumpe gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in der Ruhelage,
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2 eine
der 1 ähnliche
Darstellung in der Initialisierungsstellung,
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3 eine
den 1 und 2 ähnliche Darstellung in der
Abgabestellung,
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4 eine
schematische Querschnittsansicht durch eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in der Ruhelage,
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5 eine
der 4 ähnliche
Darstellung in der Initialisierungsstellung, und
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6 eine
den 4 und 5 ähnliche Darstellung in der
Abgabestellung.
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Wie
in den Figuren gezeigt, umfasst eine Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Pumpenkörper 10,
in dem ein Kolben 50 zwischen einer Ruhelage (in den 1 und 4 dargestellt) und
einer Abgabestellung gleitet (in den 3 und 6 wiedergegeben).
Der Kolben 50 ist vorzugsweise in einstückiger Weise mit einer Betätigungsstange 60 verbunden,
auf welche der Verwender eine axiale Kraft beispielsweise mit Hilfe
eines Drückers oder
eines Abgabekopfes (beide nicht dargestellt) ausübt. Die Betätigungsstange 60 kann
hohl sein und allgemein einen Ausstoßkanal 65 umfassen,
der das Ausstoßen
des Produktes ermöglicht.
Der Pumpenkörper 10 enthält eine
Pumpenkammer 20, die zwischen einem Eintrittsventil 30 und
einem Ausgangsventil 40 eingeschlossen ist. Das Eingangsventil 30 umfasst
ein Eintrittsventil-Element 31, das mit dem Pumpenkörper 10 oder
einem mit diesem fest verbundenen Element zusammenwirkt, um die Öff nungs-
und Schließstellungen
des Eintrittsventils 30 zu definieren. In ähnlicher
Weise umfasst das Ausgangsventil 40 ein Ausgangsventilelement 41,
das mit der Betätigungsstange 60 (oder
mit einem mit dieser fest verbundenen Element) zusammenwirkt, um die Öffnungs-
und Schließstellungen
des Ausgangsventils 40 zu definieren. Das Eintrittsventilelement 31 und
das Ausgangsventilelement 41 sind beide im Inneren des
Pumpenkörpers 10 verschiebbar.
Die erfindungsgemäße Pumpe
kann auf einem (nicht dargestellten) Behälter mit Hilfe eines Befestigungsringes 1 befestigt
werden, der beliebiger Art sein kann, insbesondere ein aufschraubbarer,
aufquetschbarer oder einrastbarer Ring. Allgemein ist eine Dichtung 5 zwischen
den oberen Rand des Behälters
(nicht dargestellt) und den Befestigungsring 1 eingefügt. Ein Abgabekopf
oder Drücker
wird schließlich
auf die Pumpe aufgesetzt, um letztere zu betätigen und somit eine von Hand
zu betätigende
Abgabevorrichtung für
das fluidförmige
Produkt zu bilden.
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Gemäß der Erfindung
wird das Ausgangsventil 40 in seine Schließstellung
durch den Druck des in der Pumpenkammer 20 enthaltenen
Produktes vorgespannt. Dies garantiert, dass keinerlei Gefahr eines
Ausströmens
während
der Betätigung
der Pumpe besteht, da, sobald der Verwender die Pumpe betätigt, er
einen Druck im Inneren der Pumpenkammer 20 erzeugt und
dieser Druck das Ausgangsventil 40 in seine Verschlussstellung
vorspannt und somit eine optimale Dichtigkeit in diesem Bereich
sicherstellt. In ähnlicher
Weise wirkt das Eintrittsventilelement 31 mit einem Teil
des Pumpenkörpers 10 zusammen,
der derart ausgebildet ist, dass der Druck des im Inneren der Pumpenkammer 20 enthaltenen Produktes
ebenfalls die Dichtigkeit des Eintrittsventils 30 verbessert.
Wenn der Kolben 50 seine Abgabestellung erreicht, wirkt
das Eintrittsventilelement 31 mit dem Ausgangsventilelement 41 derart
zusammen, dass es letzteres mechanisch in die Öffnungsstellung des Austrittsventils 40 verschiebt.
Dieses mechanische Öffnen
des Ausgangsventils am Ende des Betätigungshubes der Pumpe stellt
bei jeder Betätigung
der Pumpe eine Abgabe der ganzen Dosis sicher.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Eintrittsventilelement 31 eine axiale, hohle,
untere Buchse 32 und eine axiale, hohle, obere Buchse 34.
Die axiale, untere Buchse 32 gleitet in dichter Weise um
ein axiales, hohles Rohr 12, das mit dem Pumpenkörper 10 fest
verbunden ist. Wie in den Figuren dargestellt, kann dieses axiale
Rohr 12 einstückig
mit dem Pumpenkörper 10 ausgebildet
und konzentrisch in dessen Inneren im Bereich seines unteren Randes
angeordnet sein. Die Dichtigkeit wird im Bereich des unteren Endes 33 der
unteren Buchse 32 realisiert und diese Dichtigkeit wird
somit während
der Betätigung der
Pumpe durch den Druck des in der Pumpenkammer 20 enthaltenen
Produktes verbessert, da sich dieses Produkt um die untere Buchse 32 des
Eintrittsventilelements 31 herum erstreckt. In der Ruhelage
der Pumpe befindet sich, wie dies in den 1 und 4 dargestellt
ist, das untere Ende 33 der unteren Buchse 32 im
Abstand vom oberen Ende 13 des axialen Rohres 12,
wodurch die Öffnungsstellung des
Eintrittsventils 30 definiert wird, da ein Durchgang für das Produkt
zur Pumpenkammer 20 geöffnet
ist.
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Vorteilhafterweise
kann das axiale Rohr 12 des Pumpenkörpers 10 einen oder
mehrere radiale Vorsprünge 14 aufweisen,
der bzw. die vorzugsweise in seinem unteren Teil ausgebildet sind
und der bzw. die bei der ersten Betätigung der Pumpe mit dem unteren
Ende 33 der unteren Buchse 32 des Eintrittsventilelements 31 zusammenwirken.
Dies ermöglicht es,
die Pumpe in sicherer und einfacher Weise dadurch zu initialisieren,
dass die in der Pumpenkammer 20 enthaltene Luft durch das
Verlängerungsrohr zum
Inneren des (nicht dargestellten) Behälters hin ausgetrieben wird.
Die 2 und 4 stellen die Initialisierungsstellung
dar, in welcher das untere Ende 33 der unteren Buchse 32 mit
den radialen Vorsprüngen 14 des
axialen Rohrs 12 zusammenwirkt. Dies ermöglicht es,
einen Ausstoßdurchgang
für die in
der Pumpenkammer 20 enthaltene Luft zu öffnen. Wohlgemerkt füllt sich
nach dem Initialisieren der Pumpe die Pumpenkammer 20 mit
dem vom Behälter
(nicht dargestellt) abgegebenen fluidförmigen Produkt. Von diesem
Moment an nimmt deswegen, weil das fluidförmige Produkt im Gegensatz
zu Luft nicht komprimierbar ist, das Eintrittsventilelement 31 nie
wieder die Stellung ein, in der sein unteres Ende 33 mit
den radialen Vorsprüngen 14 des
axialen Rohrs 12 zusammenwirken kann. Tatsächlich wird das
Ausgangsventil 40 der Pumpe immer mechanisch durch das
Eintrittsventilelement 31 geöffnet, bevor der untere Rand 33 dieses
Eintrittsventilelementes 31 die radialen Vorsprünge 14 erreicht.
Das Vorhandensein dieser radialen Vorsprünge 14 ermöglicht somit
das Initialisieren der Pumpe, bildet aber keinerlei Risiko eines
Lecks bei der nachfolgenden Betätigung
der Pumpe insbesondere im Dichtbereich des Eintrittsventils 30.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht
somit ein einfaches und zuverlässiges
Initialisieren der Pumpe, und das Ausstoßen von Luft durch das Verlängerungsrohr
ermöglicht
es, die Pumpe der vorliegenden Erfindung mit jeder Art von Verschluss
zu verwenden, einschließlich
eines Verschlusses, der das Ausstoßen von Luft während des Initialisierens
nicht zulässt.
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Die
axiale, hohle, obere Buchse 34 des Eintrittsventilelements 31 umfasst
einen oberen Rand 35, der eine radial nach innen vorspringende
Schulter bildet. Dieser obere Rand 35 ist vorzugsweise
in dichter Weise um einen Teil des Ausgangsventilelements 41 herum
verschieblich montiert, der zwischen zwei nach außen vorspringenden
unteren und oberen Schultern 45 und 46 eingeschlossen
ist. Somit wirkt der obere Rand 35 der oberen Buchse 34 mit der
unteren Schulter 45 des Ausgangsventilelements 41 zusammen,
um dieses Ausgangsventil 40 mechanisch zu öffnen, wenn
der Kolben 50 seine Abgabestellung erreicht. Tatsächlich verschiebt
sich während der
Betätigung
aufgrund der Durchmesserunterschiede zwischen dem Kolben 50 und
dem Eintrittsventilelement 31 letzteres schneller im Pumpenkörper 10 als
der Kolben 50, so dass der obere Rand 35 des Eintrittsventilelements 31 um
das Ausgangsventilelement 41 herum gleitet, um die Schulter 45 zu
erreichen und mechanisch das Ausgangsventil 40 zu öffnen.
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Bei
dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird das Ausgangsventil nach der Betätigung der Pumpe automatisch
durch das in das Innere der Pumpenkammer 20 eintretende
Produkt in seine Verschlussstellung zurückgebracht, wenn der Kolben 50 aus
seiner Abgabestellung zu seiner Ruhelage zurückkehrt. Bei der in den 4 bis 6 dargestellten
Ausführungsvariante
ist vorgesehen, dass der obere Rand 35 der oberen Buchse 34 des
Eintrittsventilelementes 31 mit der oberen Schulter 46 des
Ausgangsventilelements 41 zusammenwirkt, um nach dem Ausstoßen des
in der Pumpenkammer 20 enthaltenen Produktes das Ausgangsventil 40 wieder
mechanisch zu schließen.
Es sei darauf hingewiesen, dass dieses Merkmal des mechanischen
Wiederverschließens
des Ausgangsventils 40 auch bei der unter Bezugnahme auf
die 1 bis 3 beschriebenen ersten Ausführungsform
vorgesehen werden kann.
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Eine
Feder 70, welche die Rückholfeder
der Pumpe bildet, ist vorteilhafterweise zwischen dem Pumpenkörper 10 und
dem Eintrittsventilelement 31 angeordnet. Diese Feder 70 spannt
das Eintrittsventil 30 zu seiner Öffnungsstellung und den Kolben 50 zu seiner
Ruhelage hin vor.
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Die
vorliegende Erfindung schafft somit eine sichere und zuverlässige Pumpe,
bei der jedes Leckrisiko während
der Betätigung
vermieden ist, die bei der ersten Betätigung der Pumpe auf einfache
und zuverlässige
Weise initialisiert werden kann, und die vor allem einfach und kostengünstig hergestellt
und zusammengebaut werden kann, da sie nur eine sehr kleine Anzahl
von sie bildenden Bestandteilen umfasst. Tatsächlich werden gemäß der Erfindung
zur Schaffung dieser Pumpe mit all diesen Vorteilen nur 6 Elemente
verwendet, d.h. der Pumpenkörper 10, das
Eintrittsventilelement 31, das Ausgangsventilelement 14,
die Rückholfeder 70,
der Kolben 50 und ein Griffring 80 (der das auf
dem oberen Rand des Pumpenkörpers 10 angeordnete
Anschlagselement bildet und die Ruhelage des Kolbens 50 definiert.).
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf zwei spezielle Ausführungsformen
erläutert
wurde, kann der Fachmann alle Modifikationen vorsehen, ohne vom
Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er durch die
beigefügten Ansprüche definiert
ist.