EP0213476B1 - Dispensing device for flowing materials - Google Patents
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- EP0213476B1 EP0213476B1 EP86111114A EP86111114A EP0213476B1 EP 0213476 B1 EP0213476 B1 EP 0213476B1 EP 86111114 A EP86111114 A EP 86111114A EP 86111114 A EP86111114 A EP 86111114A EP 0213476 B1 EP0213476 B1 EP 0213476B1
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- pump
- chamber body
- casing
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
- B05B15/30—Dip tubes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
- B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
- B05B11/02—Membranes or pistons acting on the contents inside the container, e.g. follower pistons
- B05B11/028—Pistons separating the content remaining in the container from the atmospheric air to compensate underpressure inside the container
- B05B11/029—Pistons separating the content remaining in the container from the atmospheric air to compensate underpressure inside the container located on top of the remaining content
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- B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
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- B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
- B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
- B05B11/1094—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle having inlet or outlet valves not being actuated by pressure or having no inlet or outlet valve
Definitions
- the invention relates to a discharge device for flowable media according to the preamble of claim 1.
- a discharge device which has a slide-controlled inlet and outlet valve, the valve slide formed by a piston sleeve is guided on the piston raceway and encloses a piston core, but not a pump chamber.
- the invention has for its object to provide a discharge device of the type described, which ensures a safe and complete filling of the pump chamber with each pump cycle with a relatively small pump stroke.
- the media inlet can be opened on a relatively large inlet cross section. If the metering chamber body is to be moved with the pump piston into the position associated with the closed position of the media inlet, the metering chamber body is immersed in the medium during this movement, the metering chamber body being repeatedly filled with a precisely determined volume with little effort.
- the dosing chamber body itself forms the movable valve closing part of an inlet valve with its front, annular cutting-shaped end in the direction of the pump stroke of the pump piston, which, at the end of an idle movement of the dosing chamber body associated with the pump stroke, dips into an annular groove-shaped valve seat of the housing and thereby both the associated end position of the dosing chamber body defines by stop, and also closes the dosing chamber body, which is initially open to practically its full inner width, at this moment at the end which is opposite the pump piston in the starting position, so that the cylinder chamber or the pump chamber is then securely closed on this cylinder end face and only for Discharge opening is open.
- the valve closing part of which is movably mounted on the cylinder between an open and a closed position, for example in the manner of a check valve
- the main advantage of the subject matter of the invention is that the valve closing part is controlled purely in a position-dependent manner by means of the pump piston or by the pump piston and also can be designed without special space so that extremely large inlet cross-sections result when the inlet valve is open.
- the inside width of the inlet valve or of the metering chamber body forming the pump chamber and the piston track can be in the order of magnitude of the pump stroke or can be substantially larger than this, for example more than twice as large.
- the design according to the invention is particularly suitable for such discharge devices which are structurally combined with a media store, ie do not have to be connected to a separate media store via a media supply line leading to the inlet.
- the dosing chamber body can be arranged practically completely floating within the stored medium as an immersion body, so that when it moves to the closed position of the media inlet it practically sticks out the media volume filling it from the medium surrounding it.
- the metering chamber body can be arranged directly adjacent to the bottom of the storage housing, that is to say at its end remote from the discharge and actuation end, so that, independently of the filling state of the media storage device, the area in the area of the metering chamber body or partially formed by this thrust piston pump always result in approximately the same operating conditions.
- the discharge device in such a way that its spaces filled with or to be flowed through by the medium are sealed airtightly before the first use of the discharge device and / or after each pumping stroke, so that the media content of the discharge device is always protected against drying out, penetration of bacteria and the like right up to the discharge opening.
- the said spaces of the discharge device are essentially completely filled with medium already during the manufacture or first filling of the discharge device, that is to say until the discharge opening or an outlet valve located close to it, so that the a full, precisely metered discharge volume is applied the first time the thrust piston pump is actuated.
- the discharge device expediently has a trailing piston at the end of the storage space remote from the media inlet, which is formed and designed for the complete ventilation of the storage space and for the first filling of the outlet channel in accordance with patent application P 35 05 911.7 - to which reference is made here for further details can be arranged.
- a ventilation channel is assigned to this empty space, which, depending on the position of the pumping piston, is only open when the pumping piston is in one of is different from its starting position.
- a piston tappet of the pump piston penetrating this empty space and led out of the housing is sealed out through a through opening of the housing and carries an actuating head of the discharge device outside the housing.
- the sealing of the cavities of the discharge device assigned to the medium can also be improved in that an outlet valve is arranged in the outlet channel between the pump piston and the discharge opening, preferably directly adjacent to the discharge opening, which tightly closes the outlet channel on its two flow sides when there is pressure equilibrium.
- This outlet valve which is expediently designed as a pressure relief valve, can be a spring-loaded ball valve, but also a hose valve according to DE-OS 29 02 624, to which reference is made for further details.
- the discharge device 1 has a housing 3 which is essentially axially symmetrical with respect to a central axis 2 and which has constant, for example cylindrical, cross sections over most of its length and at one end with a truncated cone-shaped base 4 and with an inside this lying bottom wall 5 is provided in the form of a transverse wall perpendicular to the central axis 2, which is formed in one piece with the jacket 6 of the housing 3.
- the other, at full inner width open end of the one-piece base body of the housing 3 is sealed airtight with an end cover in the form of a cover cap 7, which engages with an annular flange in the inner surface of the shell 6 of the housing 3, the outer circumference of the ring flange and the inner circumference of the Jacket 6 interlocking, ring-shaped around the central axis 2 continuous grooves and ribs are provided, which ensure both a positive connection between the casing 6 and the cover cap 7 and a tight seal in the manner of seals.
- the cover cap 7 lies with an annular disk-shaped flange on the associated end face of the jacket 6, this flange adjoining the outer circumference of the jacket 6.
- the cover cap 7 is fastened in the manner of a snap ring attachment only by being pressed into the jacket 6.
- a thrust piston pump 8, coaxial with the central axis 2, is arranged within the housing 3, the pump piston 10 of which is located close to the bottom wall 5 and the two-part piston tappet 9 is guided through the housing 3 out of the cover cap 7 to the outside.
- the section 11 of the piston tappet 9 passing through the cover cap 7 is guided to the outside through a through opening in an end wall 12 of the cover cap 7, an annular seal running on the outer circumference of this section 11, which in the form of an annular sealing lip 13 tapering at an acute angle in the shape of a truncated cone in one piece with the end wall 12 or the cover cap 7 is formed and rests with prestress on the cylindrical outer circumference of section 11.
- the cover cap 7 On the outside of the end wall 12, the cover cap 7 has a guide sleeve 14 which is formed in one piece with it and which is smaller than the width of the jacket 6 and which carries an actuating head 15 for actuating the discharge device or the push piston pump 8.
- the cams mentioned have mutually assigned inclined run-up surfaces, so that the actuating head 15 can be mounted only by pressing onto the guide sleeve 14, the mating ring cam 17 driving over the ring cam 16 with elastic expansion and then jumping into its engaging functional position.
- the annular cams can rest against each other in an airtight manner, so that the space enclosed by the guide sleeve 14 and the actuating head 15 is hermetically sealed.
- the section 11 of the piston rod 9 is formed in one piece with the actuating head 15, this section 11 projecting freely from the inside of the end wall of the actuating head 15 and projecting beyond the mating ring cam 17.
- a return spring 18 is arranged around the section 11 in the guide sleeve 14 and in the actuating head 15 and is supported with one end on the outside of the end wall 12 and with the other end on the inside of the end wall of the actuating head 15 with prestress.
- This return spring 18 can also be supported on an outer flank of the annular sealing lip 13 in such a way that it is loaded by the spring pressure towards its sealing system.
- the actuating head 15 has a discharge nozzle 19 which projects radially from its jacket in the vicinity of its end wall and has a discharge opening 20 provided in its end face and leading to the outside.
- a sealing and protective cap 21 is detachably blown open, which engages with its spherical cap-shaped inward end wall in the discharge opening 20 lying coaxially to it in such a way that it engages with it by continuous contact tightly seals its outer boundary edge.
- an outlet valve 22 is arranged in the form of a ball pressure relief valve, which is only at a distance from the discharge opening 20 by the length of its valve spring.
- a trailing piston 23 is arranged in the housing 3, which has two annular sealing lips 24, 25, which are axially one behind the other and point away from the thrust piston pump 8 at an acute angle, frusto-conical, on the inner surface 29 of the housing shell 6 and with two inner ring sealing lips 27, 28 protruding in the same direction, but narrowing frustoconically in this direction at an obtuse angle and slightly offset axially to the thrust piston pump 8 relative to the outer ring sealing lips 24, 25, lies sealingly against the outer circumference of a section 30 of the piston rod 9 which is in one piece with the pump piston 10.
- the housing 3 with its jacket 6 forms a media store 31, the storage space 32 of which is annular in cross section.
- the thrust piston pump 8 is located in this storage space 32, but the vast majority of the storage space 32 is located behind the thrust piston pump 8, i.e. adjacent to that end of the thrust piston pump or pump piston 10 that represents the rear end thereof during the pumping stroke or the cover cap 7 and the actuating head 15 is facing, from which the plunger 9 is guided to the outside.
- the housing 3 On the side of the trailing piston 23 facing away from the storage space 32, the housing 3 encloses an outwardly sealed empty space 33 which is likewise penetrated by the piston tappet 9 and is sealed with the annular sealing lip in the region of its passage through the end wall 12.
- a ventilation duct 34 is assigned to this empty space 33, for example can be formed by a single longitudinal groove 35 on the outer circumference of section 11 of the piston rod 9.
- the ventilation channel 34 to the empty space 33 is hermetically sealed by the fact that the longitudinal groove 35, which is only part of the length of section 11, lies completely outside the empty space 33 adjacent to the outside of the annular sealing lip 13.
- the associated end of the longitudinal groove 35 passes over the annular sealing lip 13 in such a way that now there is a ventilation connection between the empty space 33 and that of the guide sleeve 14 and the actuating head 15 enclosed space is produced, which remains open during the remaining pump stroke and is only closed again towards the end of the reverse stroke directed in the direction of arrow 37.
- the trailing piston 23 can run unimpeded with the movements of the medium in the storage space 32 in such a way that its end face delimiting the storage space 32, regardless of the filling state of the storage space 32, remains in direct contact with the medium.
- the arrangement of the ventilation channel 34 is expediently coordinated so that the ventilation channel is opened during the pump stroke approximately in the position to the empty space 33 in which an inlet valve of the push piston pump 8, which is still to be described, has come into the closed position, so that the trailing piston 23 is at overpressure can only move relatively stiffly in the storage space 32, while it runs relatively smoothly when there is negative pressure in the storage space 32.
- the push piston pump 8 has a suspension on the pump piston 10 and with it parallel to the central axis 2 in the arrow directions 36, 37 between two end positions the housing 3 movable dosing chamber body 38, which is arranged close to the inside of the bottom wall 5 completely within the storage space 32 and is movable in the arrow directions 36, 37 relative to the pump piston 10 by an amount greater than its maximum movement distance relative to the housing 3 is.
- the dosing chamber body 38 which in the starting position of the pump piston 10 is closed in a cup-shaped manner by this at the rear end facing away from its media inlet 39, has a jacket 40 which is coaxial with the central axis 2 of the pump piston 10, in particular essentially cylindrical, in such a way that the dosing chamber body 38 is formed by a simple sleeve.
- the outer cross section of the metering chamber body 38 which is adapted to the inner cross section of the housing 3 or of the jacket 6, is smaller than the inner cross section of the jacket 6 in such a way that the metering chamber body 38 has a constant distance from the inner surface 29 of the jacket 6 approximately over its entire outer circumference 43.
- the metering chamber body 38 With the outer circumference 43, the metering chamber body 38 is guided on the edge surfaces of the longitudinal webs 44 facing the central axis 2, which webs are provided on the inner surface of the housing shell 6 and are preferably formed in one piece therewith. According to FIG. 3, three longitudinal guide webs evenly distributed around the central axis 2 are provided. Adjacent to its rear end 41, the metering chamber body 38 is reduced in its outer width such that a rear-facing stop shoulder 45 is formed, with which the metering chamber body 38 bears against stop cams 45 in its starting position. In the exemplary embodiment shown, these stop cams 45 are formed by the associated, radially inwardly projecting ends of the longitudinal webs 44. These longitudinal webs 44 go continuously to the bottom wall 5.
- an inlet valve 47 is provided which has an annular valve body 48 which is coaxial with the central axis 2 and can be moved with respect to the housing 3 and a valve seat which is fixed with respect to the housing 3 49 has.
- the valve body 48 has a cross-sectional shape or diverges from the rear end 41 of the metering chamber body 38 such that its outer flank 50, which is formed by a frustoconical end face of the metering chamber body 38, diverges rearward at an angle of approximately 90 ° or less, while its radial inner flank 51 formed by a cylindrical surface lies in cross section essentially axially parallel to the central axis 2 or to the direction of movement of the metering chamber body 38.
- the valve seat 49 is formed by an annular groove in the inside of the bottom wall 5, the cross section of which is adapted to the cross section of the valve body 48 in such a way that when the inlet valve 47 is closed, its flanks 50, 51 on the associated inner flanks of the valve seat 49 lies essentially over the entire surface.
- the axial extent of at least the outer flank 50 of the valve body 48 is, however, greater than the axial extent of the associated inclined inner flank of the valve seat 49, so that this flank 50, when the inlet valve 47 is closed, still has an inclined section projecting inward beyond the valve seat 49.
- the flank 50 is guided up to the outer circumference 43 of the metering chamber body 38.
- the metering chamber body 38 can be moved back and forth between the starting position defined by the stop cams 46 and a pump position determined by engagement of the valve body 48 in the valve seat 49.
- the stop cams 46 have inclined inlet surfaces on their sides facing the central axis 2, against which the dosing chamber body 38 can be pressed axially with its flank 50 in such a way that the stop cams 46 dodge while elastically widening the container jacket 6 until they jump behind the stop shoulder 45.
- the axial stroke of the metering chamber body 38 is substantially smaller than its outer diameter, but in the starting position the front end face formed by the annular lip end lip of the valve body 48 lies at an axial distance from the inner surface of the bottom wall 5 or from the valve seat 49. Due to the distance of the outer circumference 43 from the container jacket 6, annular cut-out media connections 52 are formed between the longitudinal webs 44 between the main part of the media storage space 32 behind the thrust piston pump 8 and the media inlet 39.
- the inner surface of the casing 40 of the metering chamber body 38 forms a piston raceway 53 of constant width over most of its length, which is expediently cylindrical.
- the piston runway 53 merges into an internal, enlarged, conical frustum-shaped driving shoulder 54 that extends appropriately at an acute angle to the frustum of a cone up to the rear end surface of the metering chamber body.
- the piston raceway 53 also merges into an inner, enlarged, annular driving shoulder 55, which diverges in the shape of a truncated cone to the front end, but whose cone angle is smaller than that of the driving shoulder 54.
- the driving shoulder 55 lies at a distance behind the front end face of the metering chamber body 38 or the valve body 48, which is at least as large as the depth of the valve seat 49, the driving shoulder 55 expediently merging directly into the flank 51.
- the pumping piston 10 has two axially one behind the other, resilient piston lips 56, 57, which protrude radially beyond its remaining outer circumference, the rear of which widens conically at an obtuse or acute angle and, in a relaxed state, is larger in its outer width than the front piston lip 57 , which is expanded forward at an acute angle in a relaxed state at a smaller cone angle.
- the piston lips 56, 57 are at an axial distance from one another that is smaller than the axial distance of the driving shoulders 54, 55 from one another.
- the two piston lips 56, 57 start from a common ring-shaped lip root 58, which forms the base body of the pump piston 10, to which the associated section 30 of the piston tappet 9 is connected.
- the outer circumference of the rear piston lip 56 rests essentially over the entire area on the driving shoulder 54.
- the ring-shaped lip sealing surface of the piston lip 56 associated with the piston raceway 53 therefore has a diameter that is substantially larger than that of the piston raceway 53.
- the lip sealing surface provided at the front end of the piston lip 57 lies here approximately in the middle of the length of the piston raceway 53.
- the valve body 48 is moved in the direction of the valve seat 49 so that the cross section of the inlet 39 is reduced and the inlet valve 47 is finally closed.
- the flank 50 displaces the medium which completely surrounds the dosing chamber body 38 outwards and out of the valve seat 49, while the flank 51 runs into the associated flank of the valve seat 49 in the manner of a shear cutting edge.
- the piston lip 56 runs like a spring catch from the driving shoulder 54, the piston lip 56 having an acute-angled frustoconical shape is transferred.
- the pump piston 10 displaces the medium contained therein from the pump chamber 59 enclosed by the metering chamber body 38 into an outlet channel 60, which forms the connection between the pump chamber 59 and the discharge opening 20.
- the end of the pump stroke of the pump piston 10 is defined by a stop projecting beyond the inside of the bottom wall 5 in the form of a stop ring 61 coaxial with the central axis 2, the outside diameter of which is smaller than the inside diameter of the metering chamber body 38 or the diameter of the piston raceway 53, and the latter
- An internal stop shoulder 62 which is expediently formed by the front end face of the lip root 58, is assigned to the end face as a counter stop.
- the pump piston 10 is fixed before the piston lip 57 strikes the bottom wall 5, so that the piston lip 57 is protected.
- the front piston lip 57 reaches the area of the driving shoulder 55 with radial or conical widening until it reaches the full stroke of the pump stroke position according to FIG. 5.
- the piston lip 57 then also forms a non-positive, releasable latching connection between the pumping piston 10 and the metering chamber body 38 with the driving shoulder 55, the latching force of which, however, can be less than the latching connection between the piston lip 56 and the driving shoulder 54.
- the respective latching connection need not be provided directly between the respective piston lip and the metering chamber body 38, but rather can also have a detent member on the piston unit separate from the respective piston lip; it is also conceivable to select the frictional connection between the pump piston 10 and the metering chamber body 38 so high that separate driver shoulders, at least the front driver shoulder 55, is not required and the piston raceway 53 can thus continuously pass through to the associated end face of the metering chamber body 38. If the pump piston 10 is released in the pump stroke end position, it is moved back by the force of the return spring 18 in the direction of arrow 37 of its return stroke, without the need for a separate spring for the metering chamber body.
- the inlet valve 47 is opened and, during the further return stroke of the pump piston 10, a negative pressure is built up in the pump chamber 59, so that the medium connection 39 and the annular media inlet 39 medium delimited on the inner circumference by the stop ring 61 is sucked into the pump chamber 59 from the storage space 32.
- the stop ring 61 also projects into the front end of the dosing chamber body 38 when the dosing chamber body is in the starting position.
- the rear end of the metering chamber body 38 is also designed in the form of an annular cutting edge, one flank of the cutting edge being formed by the driving shoulder 54, so that the metering chamber body 38 is relatively resistant due to the Medium can move.
- the method described, according to which the discharge device operates, results in a very precise metering when the storage space 32 is sealed airtight.
- the pump piston 10 which has a larger working stroke than the metering chamber body 38, is arranged at the end of a relatively long, resilient piston plunger 9, it is guided precisely over the metering chamber body 38.
- the section 30 of the piston tappet 9 is tubular, such that the associated section of the outlet channel 16 passes through it in the central axis 2. Adjacent to the pump piston 10, the section 30 of the piston tappet 9 is widened in steps, such that the outlet channel 60 in the inner cross section of the pump chamber 59 decreases several times in cross section in the outlet direction. The end of the section 30 remote from the pump piston 10 is inserted into the section 11 of the piston tappet 9 and is thereby secured both axially and about the central axis 2 with respect to the actuating head 15.
- the outlet channel 60 also passes through the tubular section 11 of the piston tappet 9 and opens into a radial channel 63 in which the outlet valve 22 is located and which is provided coaxially with the discharge opening 20.
- the outlet valve 22a is provided further away from the discharge opening 20a in the central axis 2a, specifically within the section 11a of the piston rod 9a associated with the actuating head 15a.
- the valve seat is formed by the associated end of the portion 30a of the piston rod 9a associated with the pump piston, on which the valve body of the exhaust valve 22a formed by a ball rests under the force of a valve spring lying within the section 11a.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für fließfähige Medien nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a discharge device for flowable media according to the preamble of claim 1.
Bei derartigen Austragvorrichtungen ist es, insbesondere wenn schwer fließfähige Medien, wie Pasten, Salben oder andere breiige pharmazeutische Zubereitungen gefördert werden sollen, meist schwierig, einerseits unter geringem Kraftaufwand eine gute Förderung zu erreichen und andererseits zu gewährleisten, daß je Pumpzyklus jedes Mal ein relativ genau gleiches Volumen an Medium ausgebracht, also eine hohe Dosiergenauigkeit gegeben ist.With such discharge devices, it is mostly difficult, especially if media that are difficult to flow, such as pastes, ointments or other pulpy pharmaceutical preparations, are to be conveyed, on the one hand to achieve good conveyance with little effort and on the other hand to ensure that each pump cycle is relatively accurate each time same volume of medium is applied, so there is a high dosing accuracy.
Durch die FR-A-2 282 545 ist eine Austragvorrichtung bekanntgeworden, welche ein schiebergesteuertes Einlaß- und Auslaßventil aufweist, dessen durch eine Kolbenhülse gebildeter Ventilschieber an der Kolbenlaufbahn geführt ist und einen Kolbenkern, nicht jedoch eine Pumpenkammer umschließt.From FR-A-2 282 545 a discharge device has become known which has a slide-controlled inlet and outlet valve, the valve slide formed by a piston sleeve is guided on the piston raceway and encloses a piston core, but not a pump chamber.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Austragvorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, welche bei verhältnismäßig kleinem Pumphub eine sichere und vollständige Füllung der Pumpenkammer bei jedem Pumpzyklus gewährleistet.The invention has for its object to provide a discharge device of the type described, which ensures a safe and complete filling of the pump chamber with each pump cycle with a relatively small pump stroke.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die Bewegung des Dosierkammerkörpers kann der Medien-Einlaß auf verhältnismäßig großem Einlaß-Querschnitt geöffnet werden. Ist der Dosierkammerkörper mit dem Pumpkolben in die der Schließstellung des Medien-Einlasses zugehörige Stellung zu bewegen, so taucht der Dosierkammerkörper bei dieser Bewegung in das Medium ein, wobei der Dosierkammerkörper bei geringem Kraftaufwand wiederholbar mit einem genau bestimmten Volumen gefüllt wird.This object is solved by the features of claim 1. By moving the metering chamber body, the media inlet can be opened on a relatively large inlet cross section. If the metering chamber body is to be moved with the pump piston into the position associated with the closed position of the media inlet, the metering chamber body is immersed in the medium during this movement, the metering chamber body being repeatedly filled with a precisely determined volume with little effort.
Diese Vorteile sind insbesondere gegeben, wenn der Dosierkammerkörper selbst mit seinem in Richtung des Pumphubes des Pumpkolbens vorderen, ringschneidenförmigen Ende den bewegbaren Ventilschließteil eines Einlaß-Ventiles bildet, der am Ende einer dem Pumphub zugehörigen Mitlaufbewegung des Dosierkammerkörpers in einen ringnutförmigen Ventilsitz des Gehäuses eintaucht und dadurch sowohl die zugehörige Endstellung des Dosierkammerkörpers durch Anschlag festlegt, als auch den zunächst auf praktisch voller Innenweite offenen Dosierkammerkörper in diesem Augenblick an dem Ende mediendicht verschließt, welches dem in Ausgangslage stehenden Pumpkolben gegenüberliegt, so daß also der Zylinderraum bzw. die Pumpenkammer dann an dieser Zylinderstirnseite sicher geschlossen und nur noch zur Austragöffnung hin offen ist. Im Gegensatz zu einem Einlaß-Ventil, dessen Ventilschließteil beispielsweise nach Art eines Rückschlagventiles zwischen einer Öffnungs- und einer Schließlage bewegbar am Zylinder gelagert ist, ergibt sich beim Erfindungsgegenstand der wesentliche Vorteil, daß der Ventilschließteil rein lageabhängig über den Pumpkolben bzw. vom Pumpkolben gesteuert wird und außerdem ohne besonderen Raumaufwand so ausgebildet werden kann, daß sich extrem große Einlaß-Querschnitte bei geöffnetem Einlaß-Ventil ergeben. Die Innenweite des Einlaß-Ventiles bzw. des die Pumpenkammer und die Kolbenlaufbahn bildenden Dosierkammerkörpers kann dabei in der Größenordnung des Pumphubes liegen bzw. gegenüber diesem wesentlichen größer, beispielsweise mehr als doppelt so groß sein.These advantages are particularly given if the dosing chamber body itself forms the movable valve closing part of an inlet valve with its front, annular cutting-shaped end in the direction of the pump stroke of the pump piston, which, at the end of an idle movement of the dosing chamber body associated with the pump stroke, dips into an annular groove-shaped valve seat of the housing and thereby both the associated end position of the dosing chamber body defines by stop, and also closes the dosing chamber body, which is initially open to practically its full inner width, at this moment at the end which is opposite the pump piston in the starting position, so that the cylinder chamber or the pump chamber is then securely closed on this cylinder end face and only for Discharge opening is open. In contrast to an inlet valve, the valve closing part of which is movably mounted on the cylinder between an open and a closed position, for example in the manner of a check valve, the main advantage of the subject matter of the invention is that the valve closing part is controlled purely in a position-dependent manner by means of the pump piston or by the pump piston and also can be designed without special space so that extremely large inlet cross-sections result when the inlet valve is open. The inside width of the inlet valve or of the metering chamber body forming the pump chamber and the piston track can be in the order of magnitude of the pump stroke or can be substantially larger than this, for example more than twice as large.
Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich insbesondere für solche Austragvorrichtungen, die mit einem Medienspeicher baulich vereinigt sind, also nicht über eine zum Einlaß führende Medien-Zuführleitung an einen gesonderten Medienspeicher angeschlossen werden müssen. Der Dosierkammerkörper kann nämlich in diesem Fall praktisch schwimmend vollständig innerhalb des gespeicherten Mediums als Tauchkörper angeordnet sein, so daß er bei seiner Bewegung zur Schließlage des Medien-Einlasses praktisch das ihn füllende Medienvolumen aus dem ihn umgebenden Medium heraussticht.The design according to the invention is particularly suitable for such discharge devices which are structurally combined with a media store, ie do not have to be connected to a separate media store via a media supply line leading to the inlet. In this case, the dosing chamber body can be arranged practically completely floating within the stored medium as an immersion body, so that when it moves to the closed position of the media inlet it practically sticks out the media volume filling it from the medium surrounding it.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung liegt darin, daß der Dosierkammerkörper unmittelbar benachbart zum Boden des Speicher-Gehäuses, also an dessen vom Austrag- und Betätigungsende abgekehrten Ende angeordnet werden kann, so daß sich unabhängig vom Füllzustand des Medien-Speichers für die im Bereich des Dosierkammerkörpers liegende bzw. teilweise durch diese gebildete Schubkolbenpumpe stets etwa gleiche Betriebsbedingungen ergeben.Another important advantage of the design according to the invention is that the metering chamber body can be arranged directly adjacent to the bottom of the storage housing, that is to say at its end remote from the discharge and actuation end, so that, independently of the filling state of the media storage device, the area in the area of the metering chamber body or partially formed by this thrust piston pump always result in approximately the same operating conditions.
Auch besteht durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Möglichkeit, die Austragvorrichtung so auszubilden, daß ihre vom Medium gefüllten bzw. von diesem zu durchfließenden Räume vor der ersten Benutzung der Austragvorrichtung und/oder nach jedem Pumphub nach außen luftdicht abgeschlossen sind, so daß der Medieninhalt der Austragvorrichtung stets bis unmittelbar an die Austragöffnung gegen Austrocknen, Eindringen von Bakterien und ähnliches geschützt ist.There is also the possibility according to the invention of designing the discharge device in such a way that its spaces filled with or to be flowed through by the medium are sealed airtightly before the first use of the discharge device and / or after each pumping stroke, so that the media content of the discharge device is always protected against drying out, penetration of bacteria and the like right up to the discharge opening.
Hierbei kann es von besonderem Vorteil sein, wenn die genannten Räume der Austragvorrichtung bereits bei der Herstellung bzw. Erstbefüllung der Austragvorrichtung im wesentlichen vollständig, also bis der Austragöffnung oder einem nahe bei dieser liegenden Auslaß-Ventil mit Medium gefüllt sind, so daß bereits bei der ersten Betätigung der Schubkolbenpumpe ein volles, genau dosiertes Austragvolumen ausgebracht wird. Zweckmäßig weist die Austragvorrichtung hierbei an dem vom Medien-Einlaß entfernten Ende des Speicherraumes einen Schleppkolben auf, der zur vollständigen Entlüftung des Speicherraumes sowie zur Erstfüllung des Auslaßkanales entsprechend der Patentanmeldung P 35 05 911.7 - auf die hier wegen weiterer Einzelheiten Bezug genommen wird - ausgebildet und angeordnet werden kann.It can be particularly advantageous here if the said spaces of the discharge device are essentially completely filled with medium already during the manufacture or first filling of the discharge device, that is to say until the discharge opening or an outlet valve located close to it, so that the a full, precisely metered discharge volume is applied the first time the thrust piston pump is actuated. The discharge device expediently has a trailing piston at the end of the storage space remote from the media inlet, which is formed and designed for the complete ventilation of the storage space and for the first filling of the outlet channel in accordance with patent application P 35 05 911.7 - to which reference is made here for further details can be arranged.
Um den Leerraum hinter dem Schleppkolben trotz bei Ausgangs- bzw. Ruhelage der Schubkolbenpumpe luftdicht geschlossener Ausbildung für eine leichtgängige Beweglichkeit des Schleppkolbens belüften zu können, ist diesem Leerraum ein Belüftungskanal zugeordnet, der lageabhängig vom Pumpkolben ausschließlich dann geöffnet ist, wenn der Pumpkolben in einer von seiner Ausgangslage abweichenden Lage steht. Ein diesen Leerraum durchsetzender und aus dem Gehäuse herausgeführter Kolbenstößel des Pumpkolbens ist abgedichtet durch eine Durchgangsöffnung des Gehäuses nach außen geführt und trägt außerhalb des Gehäuses einen Betätigungskopf der Austragvorrichtung.In order to be able to ventilate the empty space behind the trailing piston, in spite of the design being airtightly closed when the thrust piston pump is in the initial or rest position, so that the trailing piston can move freely, a ventilation channel is assigned to this empty space, which, depending on the position of the pumping piston, is only open when the pumping piston is in one of is different from its starting position. A piston tappet of the pump piston penetrating this empty space and led out of the housing is sealed out through a through opening of the housing and carries an actuating head of the discharge device outside the housing.
Die Abdichtung der dem Medium zugeordneten Hohlräume der Austragvorrichtung kann auch dadurch verbessert werden, daß im Auslaßkanal zwischen dem Pumpkolben und der Austragöffnung, vorzugsweise unmittelbar benachbart zur Austragöffnung, ein Auslaßventil angeordnet ist, welches bei Druckgleichgewicht auf seinen beiden Strömungsseiten den Auslaßkanal dicht verschließt. Dieses, zweckmäßig als Überdruckventil ausgebildete Auslaß-Ventil kann ein federbelastetes Kugelventil, aber auch ein Schlauchventil entsprechend der DE-OS 29 02 624 sein, auf die wegen weiterer Einzelheiten Bezug genommen wird.The sealing of the cavities of the discharge device assigned to the medium can also be improved in that an outlet valve is arranged in the outlet channel between the pump piston and the discharge opening, preferably directly adjacent to the discharge opening, which tightly closes the outlet channel on its two flow sides when there is pressure equilibrium. This outlet valve, which is expediently designed as a pressure relief valve, can be a spring-loaded ball valve, but also a hose valve according to DE-OS 29 02 624, to which reference is made for further details.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, woobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Austragvorrichtung in Ansicht;
- Fig. 2
- die Austragvorrichtung gemäß Fig. 1, teilweise im Axialschnitt;
- Fig. 3
- einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2;
- Fig. 4
- einen Ausschnitt in der Fig. 2 in vergrößerter Darstellung und einer anderen Funktionsstellung;
- Fig. 5
- einen Ausschnitt der Fig. 2 in vergrößerter Darstellung und in einer weiteren Funktionsstellung;
- Fig. 6
- einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Austragvorrichtung.
- Fig. 1
- a discharge device according to the invention in view;
- Fig. 2
- the discharge device of Figure 1, partially in axial section.
- Fig. 3
- a section along the line III-III in Fig. 2;
- Fig. 4
- a detail in Figure 2 in an enlarged view and another functional position.
- Fig. 5
- a section of Figure 2 in an enlarged view and in a further functional position.
- Fig. 6
- a section of a further embodiment of a discharge device.
Die Austragvorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 weist ein im wesentlichen achssymmetrisch zu einer Mittelachse 2 ausgebildete Gehäuse 3 auf, das über den größten Teil seiner Länge konstante, beispielsweise zylindrische Querschnitte hat und an einem Ende mit einem hohlkegelstumpfförmigen Standfuß 4 sowie mit einer innerhalb diesem liegende Boden-Wand 5 in Form einer zur Mittelachse 2 rechtwinkligen Quer-Wand versehen ist, die einteilig mit dem Mantel 6 des Gehäuses 3 ausgebildet ist. Das andere, auf voller Innenweite offene Ende des einteiligen Grundkörpers des Gehäuses 3 ist mit einem Stirndeckel in Form einer Deckelkappe 7 luftdicht verschlossen, die mit einem Ringflansch in die Innenfläche des Mantels 6 des Gehäuses 3 eingreift, wobei am Außenumfang des Ringflansches und am Innenumfang des Mantels 6 ineinandergreifende, ringförmig um die Mittelachse 2 durchgehende Nuten und Rippenstege vorgesehen sind, die nach Art von Dichtungen sowohl eine formschlüssige Verbindung zwischen Mantel 6 und Deckelkappe 7 als auch einen dichten Verschluß gewährleisten. Die Deckelkappe 7 liegt mit einem ringscheibenförmigen Flansch an der zugehörigen Stirnfläche des Mantels 6 an, wobei dieser Flansch bündig an der Außenumfang des Mantels 6 anschließt. Die Deckelkappe 7 wird nach Art einer Sprengring-Befestigung lediglich durch Eindrücken in den Mantel 6 befestigt.The discharge device 1 according to FIGS. 1 to 4 has a housing 3 which is essentially axially symmetrical with respect to a central axis 2 and which has constant, for example cylindrical, cross sections over most of its length and at one end with a truncated cone-shaped base 4 and with an inside this lying bottom wall 5 is provided in the form of a transverse wall perpendicular to the central axis 2, which is formed in one piece with the jacket 6 of the housing 3. The other, at full inner width open end of the one-piece base body of the housing 3 is sealed airtight with an end cover in the form of a cover cap 7, which engages with an annular flange in the inner surface of the shell 6 of the housing 3, the outer circumference of the ring flange and the inner circumference of the Jacket 6 interlocking, ring-shaped around the central axis 2 continuous grooves and ribs are provided, which ensure both a positive connection between the casing 6 and the cover cap 7 and a tight seal in the manner of seals. The cover cap 7 lies with an annular disk-shaped flange on the associated end face of the jacket 6, this flange adjoining the outer circumference of the jacket 6. The cover cap 7 is fastened in the manner of a snap ring attachment only by being pressed into the jacket 6.
Innerhalb des Gehäuses 3 ist eine zur Mittelachse 2 koaxiale Schubkolbenpumpe 8 angeordnet, deren Pumpkolben 10 nahe benachbart zur Boden-Wand 5 liegt und deren zweiteiliger Kolbenstößel 9 durch das Gehäuse 3 aus der Deckelkappe 7 nach außen geführt ist. Der die Deckelkappe 7 durchsetzende Abschnitt 11 des Kolbenstößels 9 ist durch eine Durchgangsöffnung in einer Stirnwand 12 der Deckelkappe 7 nach außen geführt, wobei am Außenumfang dieses Abschnittes 11 eine Ringdichtung läuft, die in Form einer nach außen spitzwinklig kegelstumpfförmig verjüngten Ringdichtlippe 13 einteilig mit der Stirnwand 12 bzw. der Deckelkappe 7 ausgebildet ist und mit Vorspannung am zylindrischen Außenumfang des Abschnittes 11 anliegt. Die Deckelkappe 7 weist an der Außenseite der Stirnwand 12 eine einteilig mit ihr ausgebildete und gegenüber der Weite des Mantels 6 kleinere Führungshülse 14 auf, welche einen Betätigungskopf 15 zur Betätigung der Austragvorrichtung bzw. der Schubkolbenpumpe 8 trägt. Der im wesentlichen gleichen Außendurchmesser wie das Gehäuse 6 aufweisende, kappenförmige Betätigungskopf 15 übergreift die Führungshülse 14 mit seinem Mantel, wobei die Führungshülse 14 an ihrem äußeren Ende einen über ihren Außenumfang vorstehenden Ringnocken 16 aufweist, welcher von einem Gegenringnocken 17 am Ende des Mantels des Betätigungskopfes 15 hintergriffen wird, derart, daß der Betätigungskopf 15 in seiner von dem Gehäuse 3 entfernten Ausgangs- bzw. Ruhelage durch Anschlag festgesetzt ist. Die genannten Nocken weisen einander zugeordnete schräge Auflaufflächen auf, so daß der Betätigungskopf 15 lediglich durch Aufdrücken auf die Führungshülse 14 montiert werden kann, wobei der Gegenringnocken 17 den Ringnocken 16 unter elastischer Aufweitung überfährt und danach in seine hintergreifende Funktionsstellung springt. In Ausgangslage können die ringförmigen Nocken luftdicht aneinander anliegen, so daß der von der Führungshülse 14 und dem Betätigungskopf 15 eingeschlossene Raum luftdicht abgeschlossen ist. Beim Abheben des Gegenringnockens 17 vom Ringnocken 16 aufgrund einer Betätigung des Betätigungskopfes 15 ist jedoch eine Belüftungsverbindung dieses Raumes nach außen gegeben. Mit dem Betätigungskopf 15 ist der Abschnitt 11 des Kolbenstößels 9 einteilig ausgebildet, wobei dieser Abschnitt 11 von der Innenseite der Stirnwand des Betätigungskopfes 15 frei und über den Gegenringnocken 17 hinaus absteht. Um den Abschnitt 11 ist in der Führungshülse 14 und im Betätigungskopf 15 eine Rückstellfeder 18 angeordnet, die sich einen Endes an der Außenseite des Stirnwand 12 und mit dem anderen Ende an der Innenseite der Stirnwand des Betätigungskopfes 15 mit Vorspannung abstützt. Diese Rückstellfeder 18 kann auch an einer Außenflanke der Ringdichtlippe 13 derart abgestützt sein, daß diese durch den Federdruck zu ihrer Dichtanlage hin belastet wird. Der Betätigungskopf 15 weist einen in Nähe seiner Stirnwand radial von seinem Mantel abstehenden Austragstutzen 19 mit einer in dessen Endfläche vorgesehenen, ins Freie führenden Austragöffnung 20 auf. Auf diesen Austragstutzen 19 ist abnehmbar eine Dicht- und Schutzkappe 21 aufgesprengt, die mit ihrer kugelkalottenförmig nach innen gewölbten Stirnwand so in die koaxial zu ihr liegende Austragöffnung 20 eingreift, daß sie diese durch ununterbrochene Anlage an ihrer äußeren Begrenzungskante dicht verschließt. Im Austragstutzen 19 ist ein Auslaßventil 22 in Form eines Kugel-Überdruckventiles angeordnet, das lediglich um die Länge seiner Ventilfeder im Abstand von der Austragöffnung 20 liegt.A thrust piston pump 8, coaxial with the central axis 2, is arranged within the housing 3, the pump piston 10 of which is located close to the bottom wall 5 and the two-part piston tappet 9 is guided through the housing 3 out of the cover cap 7 to the outside. The section 11 of the piston tappet 9 passing through the cover cap 7 is guided to the outside through a through opening in an end wall 12 of the cover cap 7, an annular seal running on the outer circumference of this section 11, which in the form of an
Zwischen der Deckelkappe 7 und der Schubkolbenpumpe 8 ist im Gehäuse 3 ein Schleppkolben 23 angeordnet, der mit zwei axial hintereinander liegenden, von der Schubkolbenpumpe 8 wegweisend spitzwinklig kegelstumpfförmig erweiterten Ringdichtlippen 24, 25 an der, eine Kolbenlaufbahn bildenden Innenfläche 29 des Gehäuse-Mantels 6 und mit zwei in derselben Richtung ausragenden, jedoch in dieser Richtung stumpfwinklig kegelstumpfförmig verengten sowie gegenüber den äußeren Ringdichtlippen 24, 25 axial geringfügig zur Schubkolbenpumpe 8 versetzten inneren Ringdichtlippen 27, 28 am Außenumfang eines mit dem Pumpkolben 10 einteiligen Abschnittes 30 des Kolbenstößels 9 abgedichtet anliegt. Zwischen dem Schleppkolben 23 und der Boden-Wand 5 bildet das Gehäuse 3 mit seinem Mantel 6 einen Medien-Speicher 31, dessen Speicherraum 32 im Querschnitt ringförmig ist. In diesem Speicherraum 32 liegt die Schubkolbenpumpe 8, wobei jedoch der weitaus größte Teil des Speicherraumes 32 hinter der Schubkolbenpumpe 8, also benachbart zu demjenigen Ende der Schubkolbenpumpe bzw. des Pumpkolbens 10 liegt, das während des Pumphubes dessen hinteres Ende darstellt bzw. der Deckelkappe 7 und dem Betätigungskopf 15 zugekehrt ist, von welchem also der Kolbenstößel 9 nach außen geführt ist. Auf der vom Speicherraum 32 abgekehrten Seite des Schleppkolbens 23 umschließt das Gehäuse 3 einen nach außen abgedichteten Leerraum 33, welcher ebenfalls vom Kolbenstößel 9 durchsetzt und im Bereich von dessen Durchführung durch die Stirnwand 12 mit der Ringdichtlippe abgedichtet ist. Diesem Leerraum 33 ist ein Belüftungskanal 34 zugeordnet, der beispielsweise durch eine einzige Längsnut 35 am Außenumfang des Abschnittes 11 des Kolbenstößels 9 gebildet sein kann. In Ausgangslage des Pumpkolbens 10 bzw. des Betätigungskopfes 15 ist der Belüftungskanal 34 zum Leerraum 33 hermetisch dicht dadurch geschlossen, daß die nur über einen Teil der Länge des Abschnittes 11 durchgehende Längsnut 35 vollständig außerhalb des Leerraumes 33 benachbart zur Außenseite der Ringdichtlippe 13 liegt. Wird der Betätigungskopf 15 aus seiner Ausgangslage in Richtung Pfeil 36 des Pumphubes ein erstes Stück weit bewegt, so überfährt das zugehörige Ende der Längsnut 35 die Ringdichtlippe 13 derart, daß nunmehr eine Belüftungsverbindung zwischen dem Leerraum 33 und dem von der Führungshülse 14 und dem Betätigungskopf 15 umschlossenen Raum hergestellt ist, die während des restlichen Pumphubes geöffnet bleibt und erst gegen Ende des entgegengesetzt in Richtung Pfeil 37 gerichteten Rückhubes wieder geschlossen wird. Dadurch kann der Schleppkolben 23 mit den Bewegungen des Mediums im Speicherraum 32 ungehindert derart mitlaufen, daß seine den Speicherraum 32 begrenzende Stirnfläche, unabhängig vom Füllzustand des Speicherraumes 32, ständig in unmittelbarem Berührungskontakt mit dem Medium bleibt. Die Anordnung des Belüftungskanales 34 ist dabei zweckmäßig so abgestimmt, daß der Belüftungskanal beim Pumphub etwa in der Stellung zum Leerraum 33 geöffnet wird, in welcher ein noch zu beschreibendes Einlaß-Ventil der Schubkolbenpumpe 8 in Schließstellung gelangt ist, so daß der Schleppkolben 23 bei Überdruck im Speicherraum 32 nur verhältnismäßig schwergängig ausweichen kann, während er bei Unterdruck im Speicherraum 32 verhältnismäßig leichtgängig nachläuft.Between the cover cap 7 and the thrust piston pump 8, a
Die Schubkolbenpumpe 8 weist einen am Pumpkolben 10 aufgehängten und mit diesem parallel zur Mittelachse 2 in den Pfeilrichtungen 36, 37 zwischen zwei Endlagen gegenüber dem Gehäuse 3 bewegbaren Dosierkammerkörper 38 auf, der nahe benachbart zur Innenseite der Boden-Wand 5 vollständig innerhalb des Speicherraumes 32 angeordnet und in den Pfeilrichtungen 36, 37 gegenüber dem Pumpkolben 10 um ein Maß bewegbar ist, das größer als seine maximale Bewegungsstrecke gegenüber dem Gehäuse 3 ist. Der Dosierkammerkörper 38, der bei Ausgangslage des Pumpkolbens 10 durch diesen am hinteren, von seinem Medien-Einlaß 39 abgekehrten Ende napfförmig verschlossen ist, weist einen zur Mittelachse 2 des Pumpkolbens 10 koaxialen, insbesondere im wesentlichen zylindrischen Mantel 40 derart auf, daß der Dosierkammerkörper 38 durch eine einfache Hülse gebildet ist. Der an den Innenquerschnitt des Gehäuses 3 bzw. des Mantels 6 angepaßte Außenquerschnitt des Dosierkammerkörpers 38 ist dabei gegenüber dem Innenquerschnitt des Mantels 6 derart kleiner, daß der Dosierkammerkörper 38 annähernd über seinen gesamten Außenumfang 43 konstanten Abstand von der Innenfläche 29 des Mantels 6 hat. Mit dem Außenumfang 43 ist der Dosierkammerkörper 38 an den der Mittelachse 2 zugekehrten Kantenflächen von Längsstegen 44 geführt, die an der Innenfläche des Gehäuse-Mantels 6 vorgesehen und vorzugsweise einteilig mit diesem ausgebildet sind. Gemäß Fig. 3 sind drei gleichmäßig um die Mittelachse 2 verteilte Führungs-Längsstege vorgesehen. Benachbart zu seinem hinteren Ende 41 ist der Dosierkammerkörper 38 in seiner Außenweite reduziert, derart, daß eine nach hinten weisende Anschlagschulter 45 gebildet ist, mit welcher der Dosierkammerkörper 38 in seiner Ausgangslage an Anschlagnocken 45 anliegt. Diese Anschlagnocken 45 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die zugehörigen, radial nach innen vorspringenden Enden der Längsstege 44 gebildet. Diese Längsstege 44 gehen ununterbrochen bis zur Boden-Wand 5 durch.The push piston pump 8 has a suspension on the pump piston 10 and with it parallel to the central axis 2 in the
Im Bereich des vorderen Endes 42 des Dosierkammerkörpers 38, also im Bereich des Medien-Einlasses 39, ist ein Einlaß-Ventil 47 vorgesehen, das einen zur Mittelachse 2 koaxialen ringförmigen, gegenüber dem Gehäuse 3 bewegbaren Ventilkörper 48 und einen gegenüber dem Gehäuse 3 feststehenden Ventilsitz 49 aufweist. Der Ventilkörper 48 ist im Querschnitt schneidenförmig bzw. derart zum hinteren Ende 41 des Dosierkammerkörpers 38 divergierend ausgebildet, daß seine äußere, durch eine kegelstumpfförmige Endfläche des Dosierkammerkörpers 38 gebildete Flanke 50 unter einem Winkel von etwa 90° oder weniger nach hinten divergiert, während seine radial innere, durch eine Zylinderfläche gebildete Flanke 51 im Querschnitt im wesentlichen achsparallel zur Mittelachse 2 bzw. zur Bewegungsrichtung des Dosierkammerkörpers 38 liegt. Der Ventilsitz 49 ist durch eine Ringnut in der Innenseite der Boden-Wand 5 gebildet, deren Querschnitt so an den Querschnitt des Ventilkörpers 48 angepaßt ist, daß dieser bei geschlossenem Einlaß-Ventil 47 mit seinen Flanken 50, 51 an den zugehörigen Innenflanken des Ventilsitzes 49 im wesentlichen ganzflächig anliegt. Die Axialerstreckung zumindest der äußeren Flanke 50 des Ventilkörpers 48 ist jedoch größer als die Axialerstreckung der zugehörigen schrägen Innenflanke des Ventilsitzes 49, so daß diese Flanke 50 bei geschlossenem Einlaß-Ventil 47 noch einen über den Ventilsitz 49 nach innen vorstehenden schrägen Abschnitt aufweist. Die Flanke 50 ist bis an den Außenumfang 43 des Dosierkammerkörpers 38 geführt. Durch die beschriebene Ausbildung kann der Dosierkammerkörper 38 zwischen der durch die Anschlagnocken 46 festgelegten Ausgangslage und einer durch Eingriff des Ventilkörpers 48 in den Ventilsitz 49 festgelegten Pumplage hin und her bewegt werden. Für die Montage des Dosierkammerkörpers 38 weisen die Anschlagnocken 46 an ihren der Mittelachse 2 zugekehrten Seiten schräge Einlaufflächen auf, gegen welche der Dosierkammerkörper 38 mit seiner Flanke 50 axial derart angedrückt werden kann, daß die Anschlagnocken 46 unter elastischer Aufweitung des Behälter-Mantels 6 ausweichen, bis sie hinter die Anschlagschulter 45 springen. Der Axialhub des Dosierkammerkörpers 38 ist wesentlich kleiner als sein Außendurchmesser, wobei jedoch in der Ausgangslage die vordere, durch die ringschneidenförmige Endlippe des Ventilkörpers 48 gebildete Stirnfläche im axialen Abstand von der Innenfläche der Boden-Wand 5 bzw. vom Ventilsitz 49 liegt. Durch den Abstand des Außenumfanges 43 vom Behälter-Mantel 6 sind zwischen den Längsstegen 44 ringausschnittförmige Medien-Verbindungen 52 zwischen dem hinter der Schubkolbenpumpe 8 liegenden Hauptteil des Medien-Speicherraumes 32 und dem Medien-Einlaß 39 gebildet.In the area of the
Die Innenfläche des Mantels 40 des Dosierkammerkörpers 38 bildet über den größten Teil ihrer Länge eine Kolbenlaufbahn 53 von konstanter Weite, die zweckmäßig zylindrisch ist. Am hinteren Ende geht die Kolbenlaufbahn 53 in eine innenliegende erweiterte, zweckmäßig spitzwinklig kegelstumpfförmig bis zur hinteren Endfläche des Dosierkammerkörpers 38 divergierende ringförmige Mitnahmeschulter 54 über. Am vorderen Ende geht die Kolbenlaufbahn 53 ebenfalls in eine innenliegende erweiterte ringförmige Mitnahmeschulter 55 über, die zum vorderen Ende spitzwinklig kegelstumpfförmig divergiert, deren Kegelwinkel jedoch kleiner als der der Mitnahmeschulter 54 ist. Die Mitnahmeschulter 55 liegt mit einem Abstand hinter der vorderen Endfläche des Dosierkammerkörpers 38 bzw. des Ventilkörpers 48, der mindestens so groß wie die Tiefe des Ventilsitzes 49 ist, wobei die Mitnahmeschulter 55 zweckmäßig unmittelbar in die Flanke 51 übergeht.The inner surface of the casing 40 of the
Der Pumpkolben 10 weist zwei axial hintereinander liegende ringförmige und über seinen übrigen Außenumfang radial vorstehende, federelastische Kolbenlippen 56, 57 auf, von denen die hintere nach hinten stumpf- oder spitzwinklig konisch erweitert und in entspanntem Zustand in der Außenweite größer als die vordere Kolbenlippe 57 ist, die nach vorne in entspanntem Zustand unter einem kleineren Kegelwinkel spitzwinklig erweitert ist. Die Kolbenlippen 56, 57 liegen in einem axialen Abstand voneinander, der kleiner als der Axialabstand der Mitnahmeschultern 54, 55 voneinander ist. Die beiden Kolbenlippen 56, 57 gehen von einer gemeinsamen ringförmigen, den Grundkörper des Pumpkolbens 10 bildenden Lippenwurzel 58 aus, an welche der zugehörige Abschnitt 30 des Kolbenstößels 9 anschließt. In Ausgangslage der Austragvorrichtung liegt der Außenumfang der hinteren Kolbenlippe 56 im wesentlichen ganzflächig an der Mitnahmeschulter 54 an. Die ringförmige, der Kolbenlaufbahn 53 zugehörige Lippendichtfläche der Kolbenlippe 56 steht also auf einem Durchmesser, der wesentlich größer als der der Kolbenlaufbahn 53 ist. Die am vorderen Ende der Kolbenlippe 57 vorgesehene Lippendichtfläche liegt hierbei etwa in der Mitte der Länge der Kolbenlaufbahn 53 an dieser an. Wird nunmehr der Pumpkolben 10 in Richtung Pfeil 36 des Pumphubes bewegt, so nimmt er über die an der Mitnahmeschulter 54 anliegende Kolbenlippe 56 den Dosierkammerkörper 38 mit, derart, daß dessen Anschlagschulter 45 von den Anschlagnocken 46 abhebt. Der Ventilkörper 48 wird hierbei in Richtung zum Ventilsitz 49 bewegt, so daß der Querschnitt des Einlasses 39 verringert und das Einlaß-Ventil 47 schließlich geschlossen wird. Hierbei verdrängt die Flanke 50 das den Dosierkammerkörper 38 vollständig umschließende Medium nach außen und aus dem Ventilsitz 49, während die Flanke 51 nach Art einer Scherschneide in die zugehörige Flanke des Ventilsitzes 49 einläuft. Hat der Dosierkammerkörper 38 durch Anschlag seine an der Quer- bzw. Boden-Wand 5 anliegende Endlage erreicht und wird der Pumpkolben 10 in derselben Richtung weiterbewegt, so läuft die Kolbenlippe 56 nach Art eines Federrastgliedes von der Mitnahmeschulter 54 ab, wobei die Kolbenlippe 56 in eine spitzwinklig kegelstumpfförmige Form überführt wird. Gleichzeitig verdrängt der Pumpkolben 10 aus der vom Dosierkammerkörper 38 umschlossenen Pumpenkammer 59 das in dieser enthaltene Medium in einen Auslaßkanal 60, der die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 59 und der Austragöffnung 20 bildet. Das Ende des Pumphubes des Pumpkolbens 10 ist durch einen über die Innenseite der Boden-Wand 5 vorstehenden Anschlag in Form eines zur Mittelachse 2 koaxialen Anschlagringes 61 festgelegt, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Dosierkammerkörpers 38 bzw. der Durchmesser der Kolbenlaufbahn 53 ist und dessen Stirnfläche als Gegenanschlag eine innenliegende Anschlagschulter 62 zugeordnet ist, die zweckmäßig durch die vorne liegende Stirnfläche der Lippenwurzel 58 gebildet ist. Dadurch wird der Pumpkolben 10 festgesetzt, bevor die Kolbenlippe 57 an der Boden-Wand 5 anschlägt, so daß die Kolbenlippe 57 geschont ist. In der letzten Phase des Pumphubes des Pumpkolbens 10 gegenüber dem Dosierkammerkörper 38 gelangt die vordere Kolbenlippe 57 unter radialer bzw. konischer Aufweitung in den Bereich der Mitnahmeschulter 55, bis sie bei Erreichen der Pumphub-Endlage gemäß Fig. 5 an dieser im wesentlichen ganzflächig anliegt. Die Kolbenlippe 57 bildet dann mit der Mitnahmeschulter 55 ebenfalls eine kraftschlüssige lösbare Rastverbindung zwischen Pumpkolben 10 und Dosierkammerkörper 38, deren Rastkraft jedoch kleiner als die Rastverbindung zwischen Kolbenlippe 56 und Mitnahmeschulter 54 sein kann. Des weiteren braucht die jeweilige Rastverbindung nicht unmittelbar zwischen der jeweiligen Kolbenlippe und dem Dosierkammerkörper 38 vorgesehen sein, sondern sie kann auch ein von der jeweiligen Kolbenlippe gesondertes Rastglied an der Kolbeneinheit aufweisen; auch ist es denkbar, den Kraftschluß zwischen Pumpkolben 10 und Dosierkammerkörper 38 so hoch zu wählen, daß gesonderte Mitnahmeschultern, zumindest die vordere Mitnahmeschulter 55, nicht erforderlich ist und die Kolbenlaufbahn 53 somit bis zur zugehörigen Endfläche des Dosierkammerkörpers 38 ununterbrochen durchgehen kann. Wird der Pumpkolben 10 in der Pumphub-Endlage freigegeben, so wird er durch die Kraft der Rückstellfeder 18 in Richtung Pfeil 37 seines Rückhubes zurückbewegt, ohne daß eine gesonderte Feder für den Dosierkammerkörper erforderlich ist. Hierbei nimmt er zuerst durch den kraftschlüssigen Eingriff in den Dosierkammerkörper 38 diesen mit, bis der Dosierkammerkörper 38 durch formschlüssige Anlage der Anschlagschulter 45 an den Anschlagnocken 46 gegenüber dem Gehäuse 3 festgehalten wird. Bei der weiteren Rückhubbewegung des Pumpkolbens 10 löst sich dann die vordere Kolbenlippe 57 durch Ablaufen nach Art einer Federrastung von der Mitnahmeschulter 55, so daß der Pumpkolben 10 in seine Ausgangslage gegenüber dem Dosierkammerkörper 38 zurückkehrt, in welcher die Kolbenlippe 56 wieder die Mitnahmeschulter 54 hintergreift. Durch die Rückhubbewegung des Dosierkammerkörpers 38 wird das Einlaß-Ventil 47 geöffnet und beim weiteren Rückhub des Pumpkolbens 10 ein Unterdruck in der Pumpenkammer 59 aufgebaut, so daß durch die Medien-Verbindung 52 und den am Innenumfang vom Anschlagring 61 begrenzten ringförmigen Medien-Einlaß 39 Medium aus dem Speicherraum 32 in die Pumpenkammer 59 nachgesaugt wird. Der Anschlagring 61 ragt auch bei Ausgangslage des Dosierkammerkörpers 38 in dessen vorderes Ende hinein. Auch das hintere Ende des Dosierkammerkörpers 38 ist ringschneidenförmig ausgebildet, wobei die eine Schneidenflanke durch die Mitnahmeschulter 54 gebildet ist, so daß sich der Dosierkammerkörper 38 verhältnismäßig widerstandsarm durch das Medium bewegen kann. Durch das beschriebene Verfahren, nach welchem die Austragvorrichtung arbeitet, ergibt sich bei luftdichtem Verschluß des Speicherraumes 32 eine sehr genaue Dosierung. Obwohl der Pumpkolben 10, der einen gegenüber dem Dosierkammerkörper 38 größeren Arbeitshub aufweist, am Ende eines verhältnismäßig langen, biegeelastischen Kolbenstößels 9 angeordnet ist, ist er über den Dosierkammerkörper 38 genau geführt.The pumping piston 10 has two axially one behind the other,
Der Abschnitt 30 des Kolbenstößels 9 ist rohrförmig ausgebildet, derart, daß der zugehörige Abschnitt des Auslaßkanales 16 ihn in der Mittelachse 2 durchsetzt. Benachbart zum Pumpkolben 10 ist der Abschnitt 30 des Kolbenstößels 9 stufenförmig erweitert, derart, daß der Auslaßkanal 60 im Innenquerschnitt von der Pumpenkammer 59 in Auslaßrichtung mehrfach abgestuft im Querschnitt abnimmt. Das vom Pumpkolben 10 abgekehrte Ende des Abschnittes 30 ist in den Abschnitt 11 des Kolbenstößels 9 eingesteckt und dadurch sowohl axial wie auch um die Mittelachse 2 gegenüber dem Betätigungskopf 15 gesichert. Der Auslaßkanal 60 durchsetzt auch den rohrförmigen Abschnitt 11 des Kolbenstößels 9 und mündet in einen Radialkanal 63, in welchem das Auslaßventil 22 liegt und der achsgleich zur Austragöffnung 20 vorgesehen ist.The
In Fig. 6 sind für einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2, jedoch mit dem Index 'a' verwendet. Das Auslaßventil 22a ist bei der Ausführungsform nach Fig. 6 weiter entfernt von der Austragöffnung 20a in der Mittelachse 2a, und zwar innerhalb des dem Betätigungskopf 15a zugehörigen Abschnittes 11a des Kolbenstößels 9a, vorgesehen. Der Ventilsitz wird durch das zugehörige Ende des dem Pumpkolben zugehörigen Abschnittes 30a des Kolbenstößels 9a gebildet, an welchem der durch eine Kugel gebildete Ventilkörper des Auslaßventiles 22a unter der Kraft einer innerhalb des Abschnittes 11a liegenden Ventilfeder anliegt.In Fig. 6, the same reference numerals as in Fig. 2, but with the index 'a' are used for corresponding parts. In the embodiment according to FIG. 6, the outlet valve 22a is provided further away from the
Claims (14)
- Dispenser for flowable media, particularly paste or the like, with a thrust piston pump (8) having a casing (3) intended for media filling purposes and which has a pump piston (10) displaceably guided on a piston path (53) of a pump cylinder between a starting position (fig. 2) and a pump stroke end position, as well as a chamber (59) formed by the pump cylinder and connected to a discharge opening (20) of the dispenser and which is bounded by a chamber jacket (40), into which issues a media inlet (39) closing as a function of the pump stroke and opening as a function of the return stroke of the pump piston (10), characterized in that the chamber jacket (40) of the pump chamber (59) is axially movably positioned as a dosing chamber body (38) with respect to the casing (3) between two end positions in such a way that the dosing chamber body (38) is moved as a function of the movement of the pump piston (10) until in each case one of the said end positions is reached and that the end of the dosing chamber body (38) associated with the pump chamber forms the media inlet (39) with corresponding parts of the casing.
- Dispenser according to claim 1, characterized in that the media inlet (39) is closable with an inlet valve, which is opened and closed as a function of the position of the dosing chamber body (38) and preferably a valve element, particularly the valve body (48) of the inlet valve (47) is provided directly on the dosing chamber body (38) or is formed by the latter.
- Dispenser according to claim 2, characterized in that the inlet valve (46) is in particular constructed in ring-like manner around the central axis (2) of the pump piston (10) and/or the valve body (48) is provided on the end of the chamber jacket (40) of the dosing chamber body (38) and that preferably the valve seat (49) of the inlet valve (47) forms a stop face for the associated end position of the dosing chamber body (38) and is in particular formed by a depression cross-sectionally adapted to the valve body (48) and located in a partition (5) of the casing (3).
- Dispenser according to claims 1 or 2, characterized in that the pump piston (10) in the driving direction (arrows 36, 37) non-positively engages in the dosing chamber body (38) forming the pump cylinder and in particular exclusively with at least one piston lip (56, 57), preferably the pump piston (10) and the dosing chamber body (38) in at least one of the two reciprocal end positions thereof engaging in one another by means of spring locking with a higher force closure than the friction grip between the piston path (53) and the pump piston (10).
- Dispenser according to any one of the preceding claims, characterized in that the dosing chamber body (38) has at least one, more particularly annular driving shoulder (54, 55) for the locking engagement of a piston lip (56, 57) of the pump piston (10), which preferably has two approximately oppositely projecting conical piston lips (56, 57), whereof one in the starting end position (fig. 2) engages behind a conical driving shoulder (54) in the vicinity of the rear end (41) and/or the other sealing lip (51) in the pump stroke end position engages behind a conical driving shoulder (55) in the vicinity of the front end (42) of the dosing chamber (38).
- Dispenser according to any one of the preceding claims, characterized in that the starting end position (fig. 2) of the dosing chamber body (38) is fixed by a stop with respect to the casing (3) and preferably the dosing body (38) is provided on the outer circumference and in the vicinity of its rear end (41) with a stop shoulder (45) with which is associated at least one stop cam (46) provided on the inside of the casing (3).
- Dispenser according to any one of the preceding claims, characterized in that the dozing chamber body (38) is formed by a preferably sleeve-like chamber jacket (40) open at least to the width of the piston path (53) on the rear and/or front end (41, 42).
- Dispenser according to any one of the preceding claims, characterized in that the pump stroke end position of the pump piston (10) is fixed by a stop with respect to the casing (3) and preferably on the partition (5) of the casing (3) is provided a stop ring (61) projecting towards the pump piston (10) and with which is associated a stop shoulder (62) provided on the inside of the pump piston (10) in the vicinity of the lip root (58) of the piston lip (56, 57).
- Dispenser according to any one of the preceding claims, characterized in that a discharge duct (60) to discharge opening (20) open towards the pump chamber (59) leads through a pump piston (10) and that preferably the discharge duct (60) leads at least partly through a tubular piston rod (9) constructed in one piece with the pump piston (10) and whose end remote from the latter is connected to an operating member (15) for the thrust piston pump (8) and which has a discharge opening (20).
- Dispenser according to any one of the preceding claims, characterized in that the casing (3) is at least partly constructed as a media reservoir (31) open by means of media intake (39) to the dosing chamber body (38) and in which the latter is preferably completely located within the storage area (32) and/or in an approximately coaxial arrangement and that preferably the storage area (32) of the casing (3) is substantially provided behind the rear end (41) of the dosing chamber body (38) and that a media connection (52) leads from said storage area (32) along the outer circumference of the body (38) to its media intake (39) provided in the vicinity of a base wall (5) of the casing (3) and which is preferably formed by a gap between the outer circumference (43) of the dosing chamber body (38) and the inner face (29) of the casing (3).
- Dispenser according to claim 10, characterized in that the end of the storage area (32) remote from the media intake (39) is bounded by a drag piston (23) moving with the reduction of the media filling volume and which is preferably guided on the inner face (29) of the casing (3) and/or the outer face of the piston rod (9) with sealing lips (24, 25, 27, 28) and that preferably a ventilating duct (34) issuing into the empty space (33) behind the drag piston (23) is provided and which is in particular closed in the starting position (fig. 2) of the pump piston (10) and which is formed by at least one longitudinal groove (35) in the portion (11) of the piston rod (9) provided on the operating member (15), being located entirely outside the empty space (33) in the starting position (fig. 2).
- Dispenser according to any one of the preceding claims, characterized in that the dosing chamber body (38) is directly mounted on the casing (3) and is preferably guided with its outer circumference (43) on longitudinal webs (44) of the casing (3), which pass into the stop cams (46).
- Dispenser according to any one of the preceding claims, characterized in that the piston rod (9) of the pump piston (10) is led in sealed manner out of the casing (3) and which preferably has on the associated end wall (12) more particularly formed by a sealed engaged cover cap (7) a ring sealing lip (13) constructed in one piece therewith and guided on the outer circumference of a portion (11) of the piston rod (9) provided on the operating member (15).
- Dispenser according to any one of the preceding claims, characterized by an outlet pressure relief valve (22) arranged adjacent to the discharge opening (20) in the discharge duct (60) and which is particularly in the form of a spring-loaded ball valve, which tightly seals the discharge duct (60) in the inoperative position.
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