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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Zerstäubung oder Verteilung eines fluiden Produkts mit
Ansaugung des im Ausgangskanal enthaltenen Produkts am Ende
der Betätigung.
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Viele fluide Produkte werden in Form von Verteilern
mit Pumpen oder Ventilen verpackt, die das Produkt zerstäuben
oder es ohne Zerstäubung verteilen, wenn ein Benutzer auf
einen Drücker drückt. Die Ausgabe des Produkts erfolgt durch
einen Ausgangskanal, der im allgemeinen in den Drücker
integriert ist.
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Am Ende der Ausgabe des Produkts bleibt eine bestimmte
Menge des Produkts im Ausgangskanal. Wenn der Endbereich des
Ausgangskanals waagrecht ist, kann das in diesem Bereich des
Ausgangskanals befindliche Produkt während der Zeiträume, in
denen die Vorrichtung nicht benutzt wird, aus dem Kanal
heraussickern. Bei einem wenig flüchtigen Produkt, wie z.B. einer
Paste oder einer Creme, verdunstet das aus dem Ausgangskanal
austretende Produkt nicht, sondern sickert oder fällt in Form
von Tropfen auf den Reserveflakon des Produkts oder in seine
Umgebung und verschmutzt den Flakon oder die Umgebung.
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Außerdem hat der Endbereich dieses Ausgangskanals im
allgemeinen einen geringen Durchmesser, so daß, wenn die
Vorrichtung lange nicht benutzt wird, ein Teil des in diesem
Endbereich verbleibenden Produkts trocknen kann und den
Endbereich verstopft.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, diese
Nachteile zu vermeiden.
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Aus der Druckschrift FR-2 165 571 ist es bekannt, eine
spezielle Art von Drücker auf eine Pumpe zu montieren, wobei
dieser Drücker ein System aufweist, das nach der Ausgabe einer
Dosis das im Kanal befindliche Produkt durch Ansaugen
wiedergewinnt.
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Die vorliegende Erfindung hat eine Pumpe zur
Verteilung
oder Zerstäubung eines fluiden Produkts zum Gegenstand,
die einen Pumpenkörper aufweist, der eine Pumpenkammer
abgrenzt, in der ein Kolben gleitet, wobei die Pumpe einen
hohlen Drückerstab besitzt, der mit einem Ausgangsdurchlaß
versehen ist, wobei dieser Drückerstab mit dem Kolben verbunden
ist, um ihn zu betätigen und den Auslaß des Produkts zu
erlauben, wobei die Pumpe weiter eine Ansaugkammer aufweist, die
mit dem hohlen Drückerstab in Verbindung steht und deren
Volumen sich verringert, wenn man auf den Drückerstab drückt, und
sich vergrößert, wenn man nicht mehr auf den Drückerstab
drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugkammer durch den
Kolben und den Drückerstab begrenzt wird und das Volumen der
Kammer durch relatives Gleiten des Drückerstabs und des
Kolbens variiert.
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In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung
weist der Drückerstab eine Krone auf, die zur Pumpenkammer hin
durch einen Mantel verlängert wird, in dessen Inneren ein
oberer ringförmiger Teil des Kolbens in dichtem Kontakt mit dem
Mantel gleitet, und der Drückerstab weist weiter einen
massiven zylindrischen Teil auf, auf dem ein unterer rohrförmiger
Teil des Kolbens gleiten kann, indem er die Verbindung
zwischen der Pumpenkammer und dem Ausgangsdurchlaß unterbricht,
wobei die Pumpenkammer mit dem Ausgangsdurchlaß in Verbindung
gesetzt wird, wenn der untere rohrförmige Teil des Kolbens
sich oberhalb des massiven zylindrischen Teils des
Drückerstabs befindet.
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In einer Variante gleitet ein oberer ringförmiger Teil
des Kolbens in dichtem Kontakt auf einem komplementären Teil
des Drückerstabs und der Drückerstab weist außerdem einen
massiven zylindrischen Teil auf, auf dem ein unterer rohrförmiger
Teil des Kolbens gleiten kann, der die Verbindung zwischen der
Pumpenkammer und dem Ausgangsdurchlaß unterbricht, während die
Pumpenkammer mit dem Ausgangsdurchlaß in Verbindung gesetzt
wird, wenn der untere rohrförmige Teil des Kolbens sich
oberhalb des massiven zylindrischen Teils des Drückerstabs
befindet.
Eine in der Pumpenkammer angeordnete Rückholfeder kann
den Drückerstab aus der Pumpe heraus bewegen. Außerdem ist
eine Vorkompressionsfeder vorteilhafterweise zwischen dem
Drückerstab und dem Kolben angeordnet und bewegt den Kolben in
eine Stellung, in der der untere rohrförmige Teil des Kolbens
auf dem massiven zylindrischen Teil des Drückerstabs gleitet.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist
der Drückerstab einen unteren verengten Teil mit einer
seitlichen Öffnung auf, die mit dem Ausgangsdurchlaß in Verbindung
steht und der Kolben weist einen inneren rohrförmigen Teil
auf, der in dichtem Kontakt mit dem Drückerstab gleitet, wobei
der innere rohrförmige Teil von einer unteren Verengung
verlängert wird, die in dichtem Kontakt mit dem unteren verengten
Teil des Drückerstabs gleitet, wobei die Ansaugkammer vom
Drückerstab, seinem unteren verengten Teil, dem inneren Teil
des Kolbens und seiner unteren Verengung begrenzt wird. Der
verengte untere Teil des Drückerstabs weist mindestens eine
Nut auf, die ausgehend von der seitlichen Öffnung axial
verläuft, indem sie sich von der Pumpenkammer entfernt.
Vorteilhafterweise bewegt eine erste Feder, die in der Pumpenkammer
angeordnet ist, den Kolben nach außerhalb der Pumpe, und eine
zweite Feder, die zwischen dem Drückerstab und dem Kolben
angeordnet ist, beansprucht den Drückerstab derart, daß er vom
Kolben weg nach außerhalb der Pumpe entfernt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus
der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mehrerer nicht
einschränkend zu verstehender Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen hervor.
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Figur 1 zeigt im axialen Schnitt eine Dosierpumpe
gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Figur 1a zeigt im axialen Schnitt eine Variante der
Pumpe aus Figur 1.
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Figur 1b zeigt im axialen Schnitt eine weitere
Variante der Pumpe aus Figur 1.
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Figur 2 zeigt im axialen Schnitt die Pumpe aus Figur 1
in der Betätigungsstellung.
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Figur 3 zeigt eine Detailansicht der Pumpe aus Figur
1.
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Figur 4 zeigt im axialen Schnitt eine Dosierpumpe
gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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Figur 5 zeigt eine Detailansicht der Pumpe aus Figur 4
in der Ruhestellung.
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Figur 6 zeigt die gleichen Elemente wie Figur 5, aber
während der Verteilung oder der Zerstäubung des Produkts.
Erste Ausführungsform:
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Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Pumpe besteht aus
einem hohlen zylindrischen Pumpenkörper 201 mit einer
Drehachse 202. Der Pumpenkörper 201 hat ein offenes oberes Ende 201c
und eine untere Verengung 201a, die nach unten durch eine
Eingangsleitung 201b verlängert wird, die mit einem nicht
dargestellten Tank für ein zu verteilendes Produkt direkt oder über
ein nicht dargestelltes Tauchrohr verbunden ist.
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Der Pumpenkörper 1 begrenzt eine Pumpenkammer 206, die
normalerweise zu verteilendes Produkt enthält. Die
Eingangsleitung 201b ist mit einem Eingangsventil versehen, das zum
Beispiel eine Kugel 215 enthalten kann, die sich dicht auf
einen Ventilsitz 216 anlegt und so die Eingangsleitung 201b
verschließt, wenn ein Überdruck in der Pumpenkammer 206
erzeugt wird. Wenn ein Unterdruck in der Pumpenkammer 206
erzeugt wird, löst sich dagegen die Kugel 215 von ihrem Sitz 216
und öffnet die Eingangsleitung 201b, wobei sie durch Arme 217
in der Nähe ihres Sitzes 216 gehalten wird, die sich von der
unteren Verengung 201a des Pumpenkörpers aus erstrecken. Das
Eingangsventil könnte jede beliebige bekannte Form aufweisen,
ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie sie in den
Ansprüchen beschrieben ist, zu verlassen.
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Wie in Figur 1 gezeigt, kann der Pumpenkörper 201 in
einen Aufsatz 209 eingeklinkt sein, dessen zentraler Bereich
209a, der ein zentrales Loch 209b aufweist, auf dem oberen
Ende 201c des Pumpenkörpers sitzt. Der Aufsatz 209 kann zum
Beispiel auf den Hals des nicht dargestellten Produkttanks
aufgeschraubt sein, und eine ringförmige Dichtung 230 kann
zwischen den Aufsatz 209 und den Hals des Tanks eingefügt
sein. Selbstverständlich könnte der Pumpenkörper 201 durch
jedes andere bekannte Mittel am Tank befestigt sein, zum
Beispiel durch Aufquetschen einer Metallkapsel.
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Ein Kolben 203 gleitet im Pumpenkörper 1. Wie in Figur
3 gezeigt, ist der Kolben 203 drehsymmetrisch zur Achse 202
und besitzt vorteilhafterweise mindestens eine äußere
periphere Dichtlippe 205 und einen unteren und inneren rohrförmigen
Teil 204. Der Kolben 203 verlängert sich außerdem nach oben
durch einen ringförmigen oberen Teil 203a bis zu einem oberen
Ende, das eine äußere periphere Dichtlippe 203b aufweist.
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Der Kolben 203 ist gleitend mit Leerlauf auf einen
Drückerstab 207, 208 montiert, der aus einer Manschette 207
besteht, die dicht anliegend auf einen inneren Kern 208
aufgeschoben ist, so daß die Manschette 207 und der innere Kern 208
fest miteinander verbunden sind. Die Manschette 207 enthält
eine Krone 207a, die eine untere Schulter 207f und eine obere
Schulter 207d definiert. Die Krone 207a verlängert sich außen
nach unten durch einen Mantel 207c, der die Manschette 207
umgibt. Der obere ringförmige Teil 203a des Kolbens gleitet im
Inneren des Mantels 207c, wobei die periphere Dichtlippe 203b
in dichtem Kontakt mit dem Mantel 207c steht.
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Ausgehend von der Krone 207a verlängert sich die
Manschette 207 senkrecht nach oben durch einen oberen
rohrförmigen Teil 207e. Außerdem besitzt die Manschette 207 ein
Innenrelief 207b, das eine präzise relative Positionierung der
Manschette 207 und des inneren Kerns 208 bei ihrem Zusammenbau
durch Einschieben des inneren Kerns 208 in die Manschette 207
bis zum Anschlag des Innenreliefs 207b erlaubt.
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Der innere Kern 208 besitzt eine untere Verbreiterung
208a mit einem peripheren Sitz 208b, der einen unteren
Anschlag für den unteren rohrförmigen Teil 204 des Kolbens 203
bildet; der Kolben 203 ist also zwischen einem oberen
Anschlag,
der aus der unteren Schulter 207f der Manschette 207
besteht, und einem unteren Anschlag, der aus dem peripheren
Sitz 208b des inneren Kerns 208 besteht, eingeschlossen, so
daß der Kolben 203 mit Leerlauf zwischen diesen beiden
Anschlägen gleiten kann.
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Oberhalb des peripheren Sitzes 208b besitzt der innere
Kern 208 einen zylindrischen Teil 2089, auf dem der untere
rohrförmige Teil 204 des Kolbens 203 gleitet. Eine axiale Nut
208f ist in den massiven zylindrischen Teil 208g des Kerns 208
ausgehend von einem bestimmten Abstand oberhalb des peripheren
Sitzes 208b ausgearbeitet und verlängert sich nach oben über
die ganze Länge des inneren Kerns 208, um im oberen
rohrförmigen Teil 207c der Manschette 207 zu münden. Wenn also der
untere rohrförmige Teil 204 des Kolbens 3 über einen massiven
zylindrischen Teil 208h des Kerns gleitet, der sich zwischen
dem peripheren Sitz 208b und der Nut 208f befindet, isoliert
der untere rohrförmige Teil 204 die Pumpenkammer 206 von der
Nut 208f. Wenn dagegen der untere rohrförmige Teil 204 sich
oberhalb des massiven zylindrischen Teils 208h des Kerns
befindet, steht die Nut 208f mit der Pumpenkammer 206 in
Verbindung.
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Gegebenenfalls kann der innere Kern 208 außerdem einen
Mantel 208c aufweisen, der die untere Verbreiterung 208a nach
unten verlängert und im Pumpenkörper 1 gleitet. So beteiligt
sich der Mantel 208c an der Führung des Drückerstabs 207, 208
im Pumpenkörper 1 und begrenzt die Bewegung des Drückerstabs
207, 208 nach unten, indem er gegen die untere Verengung 201a
des Pumpenkörpers 1 anschlägt. Der Mantel 208c besitzt eine
oder mehrere Vertiefungen 208d, die die Verbindung zwischen
der Pumpenkammer 206 und der Nut 208f des Kerns 208
ermöglichen, wenn der untere rohrförmige Teil 204 des Kolbens sich
oberhalb des Teils 208h des Kerns 208 befindet.
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Wie in Figur 1 gezeigt, ist eine zur Achse 202
drehsymmetrische axiale Leitung 210 eines Drückers 211 eng auf das
obere rohrförmige Ende 207e der Manschette aufgeschoben, in
Anschlag gegen die obere Schulter 207d. Die axiale Leitung 210
verlängert sich durch einen zum Beispiel waagrechten
Ausgangskanal 212, der seitlich außerhalb des Drückers 211 mündet. Der
Drücker 211 könnte jede andere bekannte Form haben und kann
ggf. eine Zerstäubungsdüse aufweisen.
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Eine Feder 200 drückt einerseits gegen die untere
Verengung 201a und andererseits gegen die untere Verbreiterung
208a des Kerns 208, um den Drückerstab 207, 208 nach oben zu
beaufschlagen. Die Bewegung des Drückerstabs 207, 208 wird
nach oben durch den Anschlag des Mantels 207c der Manschette
207 gegen den zentralen Bereich 209a des Aufsatzes 209
begrenzt. Vorteilhafterweise ist eine ringförmige Dichtung 231
unter dem zentralen Bereich 209a des Aufsatzes 209 vorgesehen,
die sandwichartig an ihrem äußeren Umfang zwischen diesem
zentralen Bereich 209a des Aufsatzes 209 und dem oberen Ende 201c
des Pumpenkörpers 201 eingeklemmt ist. Unter der Wirkung der
Feder 200 wird der Mantel 207c also elastisch gegen die
Dichtung 231 angelegt, wodurch das Innere des Pumpenkörpers 201
isoliert ist, wenn die Pumpe nicht betätigt wird.
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Wenn ein Benutzer auf den Drücker 211 drückt, schiebt
er den Drückerstab 207, 208 nach unten, indem die Feder 200
komprimiert wird. Diese Abwärtsbewegung hat die Tendenz, den
Kolben 203 nach unten zu bewegen und somit das Volumen der
Kammer 206 zu verringern: Dies erzeugt einen Überdruck in der
Pumpenkammer 206, der das Eingangsventil 215, 216, 217
schließt. Die Pumpenkammer 206 ist also erst einmal isoliert.
Da das in der Pumpenkammer 206 enthaltene Produkt nicht
komprimierbar ist, bleibt der Kolben 203 zuerst unbeweglich,
während der Drückerstab 207, 208 sich im Pumpenkörper nach unten
bewegt, bis der obere ringförmige Teil 203a des Kolbens gegen
die untere Schulter 207f der Manschette 207 in Anschlag kommt.
Sobald der untere rohrförmige Teil 204 des Kolbens 203 sich
während dieser Gleitbewegung oberhalb des Teils 208h des Kerns
208 befindet, steht die Pumpenkammer 206 mit der Nut 208f des
Kerns 208 in Verbindung, die selbst über den oberen
rohrförmigen
Teil 207e der Manschette 207, die axiale Leitung 210 und
den Ausgangskanal 212 mit der Außenumgebung in Verbindung
steht. Das in der Pumpenkammer 206 enthaltene Produkt entfernt
sich also über diesen Weg aus der Pumpe, während der Kolben
203 sich im Pumpenkörper mit dem Drückerstab 207, 208
abwärtsbewegt, bis der Mantel 208c gegen die untere Verengung 201a
des Pumpenkörpers 201 in Anschlag gerät, wie in Figur 2
gezeigt.
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Wenn der Benutzer mit dem Druck nachläßt, steigt der
Drückerstab 207, 208 unter der Wirkung des Schubs der Feder
200 nach oben. Aufgrund der Reibung zwischen der Dichtlippe
205 und dem Pumpenkörper 201 bleibt der Kolben 203 zuerst
unbeweglich. Der Kern 208 gleitet also relativ zum unteren
rohrförmigen Teil 204 des Kolbens nach oben, was zuerst einmal den
unteren rohrförmigen Teil 204 in Höhe des Teils 208h des Kerns
208 bringt, wo er die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 206
und der Nut 208f des Kerns 208 unterbricht. Dann gleitet der
Teil 208h des Kerns 208 weiter nach oben in den unteren
rohrförmigen Teil 204 des Kolbens, was zur Wirkung hat, das
Volumen einer ringförmigen Ansaugkammer 219 zu erhöhen, die von
der Manschette 7, dem Kern 208 und dem Kolben 207 begrenzt
wird und die nur mit der Nut 208f in Verbindung steht, da die
äußere Dichtlippe 203b des oberen ringförmigen Teils 203 des
Kolbens in dichtem Kontakt mit dem Mantel 207c der Manschette
steht und der untere rohrförmige Teil 204 des Kolbens sich in
dichtem Kontakt mit dem massiven Teil 208h des Kerns 208
befindet. Die Volumenerhöhung der ringförmigen Ansaugkammer 219
bewirkt ein Ansaugen von Produkt in die Kammer 219. Das im
Ausgangskanal 212 enthaltene Produkt wird also in die Kammer
219 angesaugt.
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Vorzugsweise ist die Volumenerhöhung der ringförmigen
Kammer 219 derart, daß nach diesem Ansaugen der Pegel des
Produkts in der axialen Leitung 210 sich unterhalb des
Ausgangskanals 212 befindet, so daß der Ausgangskanal 212 kein Produkt
mehr enthält.
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Wenn der untere rohrförmige Teil 204 des Kolbens gegen
den Sitz 208b des Kerns 208 in Anschlag kommt, wird der Kolben
203 seinerseits nach oben bewegt, was einen Unterdruck in der
Pumpenkammer 206 erzeugt. Das Eingangsventil 215, 216, 217
öffnet sich, was den Einlaß von Produkt in die Pumpenkammer
206 durch die Eingangsleitung 201b erlaubt, je weiter der
Drückerstab 207, 208 und der Kolben 203 im Pumpenkörper 201
hochsteigen, bis der Mantel 207c der Manschette gegen die
Dichtung 231 anschlägt, die sich unter dem zentralen Bereich
209a des Aufsatzes 209 befindet.
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Wie bei den beiden ersten Ausführungsformen der
Erfindung kann der Pumpenkörper 201 ggf. eine Luftaufnahmeöffnung
218 aufweisen, die sich hier oberhalb der Ruhestellung der
Dichtlippe 205 des Kolbens 203 befindet, um das Innere des
Produkttanks über das zentrale Loch 209b des Aufsatzes 209 mit
der Atmosphäre in Verbindung zu setzen, wenn der Mantel 207c
der Manschette sich nicht in dichtem Kontakt mit der Dichtung
231 befindet. Die Luftaufnahmeöffnung 218 ermöglicht es so,
Luft in den Produkttank einzulassen, wenn die Pumpe während
der Aufstiegsphase des Kolbens 203 Produkt im Tank ansaugt.
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Figur 1a zeigt eine Ausführungsvariante der Pumpe aus
Figur 1, bei der der obere ringförmige Teil 203a des Kolbens
außerhalb der Manschette 207c und nicht in ihrem Inneren
gleitet. Der Betrieb dieser Pumpe ist der gleiche wie der der
Pumpe aus Figur 1, besitzt aber außerdem den Vorteil daß, wenn
die Reibung zwischen dem Kolben 203 und dem Pumpenkörper 201
nicht ausreicht, um den unteren rohrförmigen Teil 204 gegen
seinen Sitz 208b in Anschlag zu bringen, dies durch den
Anschlag des oberen ringförmigen Teils 203a des Kolbens gegen
die ringförmige Dichtung 231 am Ende des Aufsteigens des
Drückerstabs 207, 208 erfolgt, was den Kolben 203 nach unten
stößt und ihn gegen seinen Sitz 208b anlegt. Die Pumpe aus
Figur 1a besitzt also eine große Zuverlässigkeit und
gewährleistet einen guten Betrieb der Ansaugkammer 219. Außerdem
unterscheidet sich die Pumpe der Figur 1a von der der Figur 1
durch die Abwesenheit des Innenreliefs 207b der Manschette,
das durch eine Schulter 208i des inneren Kerns ersetzt wird,
die als Anschlag für die Manschette 207 dient, die auf den
inneren Kern 208 aufgeschoben ist.
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Figur 1b zeigt eine Variante der Pumpe aus Figur 1,
die gemäß einem sehr ähnlichen Prinzip funktioniert. Die Pumpe
der Figur 1b hat eine ähnliche Struktur wie die Pumpe der
Figuren 1 bis 3, die hier folglich nicht mehr im Detail
beschrieben wird, wobei die den Teilen der Pumpe der Figuren 1
bis 3 gleichen oder ähnlichen Teile die gleichen Bezugszeichen
tragen.
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Wie oben enthält die Pumpe der Figur 1b einen
Pumpenkörper 201, in dem ein Kolben 203 gleitet, der dem der Figuren
1 bis 3 ähnlich ist. Im Beispiel der Figur lb ist der
Pumpenkörper 1 auf den Hals eines Tanks über eine klassische
aufgequetschte Metallkapsel 246 montiert.
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Der Kolben 203 ist mit Leerlauf auf einen Drückerstab
207, 208 montiert, der aus einem inneren Kern 208 besteht, der
eng anliegend in eine Manschette 207 eingeschoben ist, die aus
dem Pumpenkörper vorsteht und einen Betätigungsdrücker 211
aufnimmt, der in diesem Beispiel eine Zerstäuberdüse 211a
besitzt.
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Die Manschette 207 enthält, wie in dar Ausführungsform
der Figuren 1 bis 3, einen unteren äußeren Mantel 207c, in dem
ein oberer ringförmiger Teil 203a des Kolbens dicht gleitet,
wodurch eine ringförmige Ansaugkammer 219 gebildet wird, die
um den Kern 208 des Drückerstabs herum angeordnet ist. Die
Manschette 207 enthält außerdem einen äußeren Flansch 207g,
auf dem eine Feder 240 aufliegt, die zwischen dem Flansch 207g
und dem Kolben 203 angeordnet ist und mit Kompressionsdruck
arbeitet.
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Im Unterschied zu den Figuren 1 bis 3 besitzt der Kern
208 keine axiale Nut für den Auslaß des Produkts, sondern
einen zentralen Ausgangskanal 241, der seitlich im unteren Teil
in einer oder mehreren Öffnungen 242 mündet, die oberhalb des
Teils 208h des Kerns ausgebildet sind, auf dem der untere
rohrförmige Teil 204 des Kolbens dicht gleiten kann.
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Oberhalb dieses Teils 208h steht der Kolben 203 mit
dem Kern 208 nicht in dichtem Kontakt, so daß die Ansaugkammer
219 durchgehend mit der Öffnung 242 und dem Ausgangskanal 241
in Verbindung steht.
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Der Betrieb der Pumpe der Figur 1b unterscheidet sich
von dem der Pumpe der Figuren 1 bis 3 nur durch die Wirkung
der Feder 240, die eine Vorkompression bewirkt. Bei der
Betätigung der Pumpe bewegt sich nämlich der Kolben in Bezug auf
die Manschette 208 nur, wenn der Druck in der Pumpenkammer
einen bestimmten Wert erreicht hat, der ausreicht, um die
Kraft dieser Feder 240 zu überwinden. Die Feder 240 hat weiter
die Wirkung, den Kolben 203 in die Dichtheitsstellung
zurückzuholen, d.h. in eine Stellung, in der der untere rohrförmige
Teil 204 mit dem Teil 208h des Kerns in dichtem Kontakt steht,
sobald der Druck in der Pumpenkammer fällt.
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Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen
ist die Pumpe der Figur 1b mit einer Spritzdüse ausgestattet,
um ein flüssiges Produkt zu zerstäuben, und arbeitet mit
Vorkompression. Das heißt, das Produkt wird nur ausgestoßen, wenn
ein ausreichender vorbestimmter Druck auf den Drücker 211
ausgeübt wird. Es wird jedoch auf den folgenden Unterschied in
Bezug auf übliche Vorkompressionspumpen hingewiesen. Nach der
Betätigung einer Vorkompressionspumpe bleibt Flüssigkeit in
der kleinen Kammer 250 hinter der Zerstäuberdüse 251 zurück.
Bei der folgenden Betätigung wird dieser Flüssigkeitstropfen
im allgemeinen ausgestoßen, ohne zerstäubt zu werden, was
einen schlechten Zerstäubungsanfang darstellt. Mit der durch die
Erhöhung des Volumens der Kammer 219 erhaltenen Rücksaugung
wird das Volumen der Kammer 250 geleert. Unter diesen
Bedingungen kommt bei einer Betätigung die Flüssigkeit in dieser
Kammer mit einem Druck und einer kinetischen Energie an und
teilt sich von Anfang an, indem sie gegen den Umfang der Düse
251 schlägt. Die Zerstäubung erfolgt augenblicklich und es
gibt keinen am Anfang der Zerstäubung ausgestoßenen Tropfen.
Zweite Ausführunqsform
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Die in den Figuren 4 bis 6 dargestellte Pumpe enthält
einen hohlen zylindrischen Pumpenkörper 301 mit einer
Drehachse 302. Der Pumpenkörper 301 hat ein offenes oberes Ende 301c
und einen verengten unteren Teil 301e, der sich zwischen einer
inneren Schulter 301d des Pumpenkörpers und einer unteren
Verengung 301a erstreckt, die nach unten durch eine
Eingangsleitung 301b verlängert wird, die mit einem Tank mit zu
verteilendem Produkt (nicht dargestellt) direkt oder über ein
Tauchrohr 333 in Verbindung steht.
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Der Pumpenkörper 301 begrenzt eine Pumpenkammer 306,
die normalerweise zu verteilendes Produkt enthält und die mit
der Eingangsleitung 301b über ein Eingangsventil in Verbindung
steht, das zum Beispiel eine flache Dichtung 315 aufweisen
kann, die sich dicht auf einen Sitz 316 anlegen kann, so daß
sie die Eingangsleitung 301b verschließt, wenn ein Überdruck
in der Pumpenkammer 306 erzeugt wird. Wenn dagegen ein
Unterdruck in der Pumpenkammer 306 erzeugt wird, löst sich die
Dichtung 315 von ihrem Sitz 316 und öffnet die Eingangsleitung
301b, wobei sie durch einen Ventilträger 317 in der Nähe ihres
Sitzes 316 gehalten wird, der die Verbindung zwischen dem
Tauchrohr 333 und der Pumpenkammer 306 erlaubt. Das
Eingangsventil könnte jede andere bekannte Form haben, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Ansprüchen
beschrieben ist, zu verlassen.
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Wie in Figur 4 gezeigt, kann der Pumpenkörper 301 mit
Hilfe einer Metallkapsel 309 auf den Hals des Tanks
aufgequetscht sein. Selbstverständlich könnte der Pumpenkörper 301
mit jedem anderen bekannten Mittel am Tank befestigt sein.
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Ein zur Achse 302 drehsymmetrischer hohler Kolben 303
gleitet im Pumpenkörper 301. Wie in Figur 5 gezeigt, besitzt
der Kolben 301 einen äußeren Ring 305, von dem mindestens ein
Umfang mit dem Pumpenkörper 301 in dichtem Kontakt steht, und
einen inneren, zylindrischen, rohrförmigen Teil 304, der eine
untere Verengung 304a aufweist. Der äußere Ring 305 und der
innere rohrförmige Teil 304 des Kolbens 303 sind aus einem
Stück geformt und miteinander durch einen ringförmigen Teil
303a verbunden.
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Ein Drückerstab 307, im wesentlichen zylindrisch und
auf die Achse 302 zentriert, dessen Außendurchmesser dem
Innendurchmesser des inneren rohrförmigen Teils 304 des Kolbens
entspricht, gleitet im rohrförmigen inneren Teil 304. Der
Drückerstab 307 besitzt einen verengten unteren Teil 307d,
dessen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der
unteren Verengung 304a des rohrförmigen Teils 304 des Kolbens ist.
So begrenzen der innere rohrförmige Teil 304 des Kolbens und
der Drückerstab 307 eine ringförmige Kammer 319, die
nachfolgend Ansaugkammer genannt wird, deren Volumen maximal ist,
wenn der Drückerstab 307 sich in einer in Bezug auf den Kolben
303 angehobenen Stellung befindet, wie in Figur 5 gezeigt ist,
und deren Volumen sich verringert, wenn der Drückerstab 307 in
Bezug auf den Kolben 303 eingedrückt wird, wie in Figur 6 zu
sehen ist.
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In Figur 5 besitzt der Drückerstab 307 einen einseitig
offenen axialen Kanal 307a, der seitlich in mindestens einer
Öffnung 307b mündet, die in den unteren verengten Teil 307d
des Drückerstabs gebohrt ist. Eine Nut 307c parallel zur Achse
302 verläuft außerhalb des unteren verengten Teils 307d
ausgehend von der seitlichen Öffnung 307b nach oben.
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Der Drückerstab 307 besitzt schließlich einen Kragen
307e. Eine Feder 334 ist zwischen dem Kragen 307e und dem
ringförmigen Teil 303a des Kolbens 303 angeordnet.
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Ein ringförmiges Druckglied 308 ist unter der unteren
Verengung 304a des inneren rohrförmigen Teils 304 des Kolbens
angeordnet und wird von einer Feder 300 nach oben bewegt,
deren Steifheit geringer ist als die Steifheit der Feder 334 und
die auf dem Ventilträger 317 aufliegt, wie in Figur 4 gezeigt
ist. So wird das Druckglied 308 gegen die untere Verengung
304a zurückgestoßen und legt elastisch und dicht diese untere
Verengung 304a gegen den unteren verengten Teile 307d an,
wobei es gleichzeitig den Kolben 303 nach oben stößt. Der Hub
des Kolbens 303 wird nach oben durch die aufgequetschte
Metallkapsel 309 begrenzt. Weiter wird der Drückerstab 307
durch die Feder 334 nach oben bewegt, und sein Hub wird nach
oben durch den Anschlag des Kragens 307e gegen die Kapsel 309
begrenzt. Vorteilhafterweise ist eine ringförmige Dichtung 331
zwischen dem oberen Ende 301c des Pumpenkörpers und der Kapsel
309 angeordnet. In der Ruhestellung, d.h. wenn keine äußere
Kraft auf den Drückerstab 307 durch einen Benutzer ausgeübt
wird, liegt der Kragen 307e des Drückerstabs also durch die
Wirkung der Feder 334 dicht gegen die Dichtung 331 an.
Außerdem liegt der äußere Ring 305 des Kolbens durch die Wirkung
der Feder 300 gegen die Dichtung 331 an.
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Wie in Figur 5 gezeigt, mündet in der Ruhestellung die
Öffnung 307b des Drückerstabs 307 seitlich innerhalb der
Ansaugkammer 319; sie ist somit von der Pumpenkammer 306 durch
den dichten Kontakt zwischen dem unteren verengten Teil 307d
des Drückerstabs und der unteren Verengung 304a des
rohrförmigen inneren Teils 304 des Kolbens isoliert.
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Wenn ein Benutzer auf den Drückerstab 307 drückt, im
allgemeinen mit Hilfe eines nicht dargestellten Drückers, der
jede bekannte Form haben kann, bewegt er den Drückerstab 307
nach unten in die Pumpenkammer 306, was die Feder 334
komprimiert, die ihrerseits den Kolben 303 nach unten bewegt. Dies
hat die Tendenz, das Volumen der Pumpenkammer 306 zu
verringern und somit in ihr einen Überdruck zu erzeugen, der das
Eingangsventil 315, 316, 317 schließt. Die Pumpenkammer 306
ist dann isoliert. Da das Produkt, das sie enthält, nicht
komprimierbar ist, kann der Kolben 303 nicht in die Pumpenkammer
absinken: Nur der Drückerstab 307 bewegt sich also nach unten,
indem er die Feder 334 komprimiert. Während dieser relativen
Bewegung des Drückerstabs 307 und des Kolbens 303 verringert
sich das Volumen der Ansaugkammer 319. In der Ansaugkammer 319
entsteht jedoch keinerlei Überdruck einer Art, die das
Absinken
des Drückerstabs 307 in Bezug auf den Kolben 303 behindern
könnte: Tatsächlich ist die Kammer 319 niemals isoliert, da
sie in der Ruhestellung über die Öffnung 307b mit der
Außenumgebung in Verbindung steht, wie in Figur 5 gezeigt, und dann
über die Nut 307c und die Öffnung 307b mit der Außenumgebung
in Verbindung steht, solange die untere Verengung 304a die
Öffnung 307b von der Pumpenkammer 306 isoliert, und dann mit
der Pumpenkammer 306 über die Nut 307c in Verbindung steht,
wenn die untere Verengung 304a sich oberhalb der Öffnung 307b
befindet, wie in Figur 6 gezeigt ist. Sobald die Öffnung 307b
unterhalb die untere Verengung 304a des rohrförmigen Teils 304
des Kolbens 303 gelangt ist, wie in Figur 6 gezeigt, dringt
das unter Druck stehende Produkt der Pumpenkammer nach außen
über die Öffnung 307b und den axialen Kanal 307a des
Drückerstabs. Der Kolben 303 sinkt dann in die Pumpenkammer 301, je
mehr das Volumen des in der Pumpenkammer 306 enthaltenen
Produkts sich verringert, indem er die Feder 300 komprimiert, bis
das Druckglied 308 gegen die Schulter 301d in Anschlag gerät,
wodurch die Abwärtsbewegung des Drückerstabs 307 und des
Kolbens 303 endet.
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Wenn der Benutzer den Drückerstab 307 losläßt, nimmt
zuerst die steifere Feder 334 ihre Ursprungsform ein, indem
sie den Drückerstab 307 in Bezug auf den Kolben 303 wieder
nach oben stößt. Während dieser Bewegung erhöht sich das
Volumen der Ansaugkammer 319. Wenn der Drückerstab 307 weit genug
.nach oben gestiegen ist, damit die untere Verengung 304a des
inneren rohrförmigen Teils des Kolbens die Öffnung 307b von
der Kammer 306 isoliert, zeigt sich diese Volumenvergrößerung
durch ein Ansaugen in den axialen Kanal 307a über die Öffnung
307b und ggf., während eines Teils der Bewegung, die Nut 307c.
Ein Teil des im axialen Kanal 307a und im Ausgangskanal des
Drückers enthaltenen Produkts wird also zur ringförmigen
Kammer 319 gesaugt. Das Volumen des so angesaugten Produkts ist
so bemessen, daß der Ausgangskanal 6 nach dem Ansaugen kein
Produkt mehr enthält.
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Nach der Entspannung der Feder 334 entspannt sich die
Feder 300 ihrerseits, indem sie den Kolben 303 und das
Druckglied 308 nach oben stößt. Diese Bewegung erzeugt einen
Unterdruck in der Pumpenkammer 306 und öffnet somit das
Eingangsventil 315, 316, 317, indem sie dem im Tank enthaltenen
Produkt erlaubt, in die Pumpenkammer 306 einzudringen, je weiter
der Kolben 303 nach oben steigt, bis er in die Ruhestellung
gelangt.
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In der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform besitzt
der Pumpenkörper 1 eine Luftaufnahmeöffnung 318, die sich in
der Nähe des oberen Endes 301c des Pumpenkörpers befindet, und
dieses obere Ende 301c des Pumpenkörpers hat einen
verbreiterten Innendurchmesser, so daß der äußere Ring 305 des Kolbens
303 oberhalb und in Höhe der Luftaufnahmeöffnung 318 nicht mit
dem Pumpenkörper in dichtem Kontakt steht. Wenn der
Drückerstab eingedrückt ist, ist der Kragen 307e außerdem nicht mehr
in Kontakt mit der Dichtung 331, so daß Luft zwischen dem
Drückerstab 307 und der Dichtung 331 fließen kann. In der
Phase des Aufstiegs des Kolbens 303, wenn Produkt vom Tank in die
Pumpenkammer 306 angesaugt wird, kann also ein Luftvolumen
gleich dem Volumen des in die Pumpenkammer angesaugten
Produkts über die Luftaufnahmeöffnung 318 in den Tank eindringen.
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Trotzdem könnte die Pumpe keine Luftaufnahmeöffnung
318 besitzen, ohne deswegen den Rahmen der vorliegenden
Erfindung, wie sie in den Ansprüchen beschrieben ist, zu verlassen.
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In der vorangehenden Beschreibung wurde Bezug genommen
auf eine Pumpe oder ein Ventil in senkrechter Stellung, wobei
der Drücker nach oben gerichtet ist, was die üblichste
Stellung dieser Vorrichtungen ist. Dies begrenzt jedoch natürlich
nicht ihre Verwendung auf diese besondere Stellung.