EP0388651A2 - Austragvorrichtung für Medien - Google Patents

Abstract

Bei einer Austragvorrichtung (1) für fließfähige Medien weist ein Auslaß-Ventil (10) einen unter einlaßseitigem Überdruck elastisch zusammendrückbaren, innen liegenden Ventilkörper (11) auf, der mit den gegeneinander verschiebbaren Pumpenteilen einer Austragpumpe (2) gegenüber seinem Ventilsitz (13) verschiebbar ist, so daß er mit einem zugehörigen Ventilkörper-Schaft (22) einen aus einer Sacklochbohrung (15) fördernden Verdrängungskolben bildet. Dadurch kann bei äußerst einfachem Aufbau eine sehr sichere Ventilfunktion und ein Austrag unter hohen Strömungsgeschwindigkeiten erzielt werden.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für Medien, die zur Erzielung einer besonders gut steuerbaren Ausbrin­gung des Mediums erfindungsgemäß mindestens einer Austrag­pumpe zugeordnet ist oder diese aufweist.
• Gemäß der Erfindung wird des weiteren eine Austragvorrich­tung mit wenigstens einer Austragpumpe vorgeschlagen, bei der mindestens eine Pumpenkammer unter Zwischenschaltung wenigstens eines ggf. unter Überdruck in der Pumpenkammer öffnenden Auslaßventiles an mindestens einen Auslaßkanal angeschlossen ist und wenigstens ein Auslaßventil mindestens einen ggf. druckabhängig zwischen wenigstens einer Schließ- und mindestens einer Öffnungsstellung überführbaren, innen liegenden Ventilkörper sowie wenigstens einen Ventilsitz aufweist. Die Austragvorrichtung soll insbesondere zum zer­sprühten bzw. zerstäubten Austrag von flüssigen Medien, zum strahl- bzw. strangartigen Austrag von pastösen Medien oder dgl. geeignet sein, wobei die Medien pharmazeutische, kos­metische oder ähnliche Mittel, beispielsweise auch techni­ sche Hilfsmittel sein können und zweckmäßig durch manuellen Betrieb der Austragvorrichtung bzw. der Austragpumpe ausge­bracht werden.
• Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, eine Austragvorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei wel­cher die Nachteile von bekannten Ausbildungen vermieden sind, insbesondere sich der Austrag des Mediums auch bei besonders kompakter bzw. klein dimensionierter Ausbildung sehr gut steuern läßt und die ggf. eine möglichst einfache Ausbildung erlaubt.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sind Mittel vorgesehen, durch wel­che mindestens ein innen liegender Ventilkörper wenigstens eines Ventiles der Austragvorrichtung sich für die Ventil­funktion formverändernd und dadurch mindestens eine Schließ­stellung oder mindestens eine Öffnungsstellung des Ventiles wenigstens teilweise bestimmen kann. Das Ventil könnte ein Einlaßventil, ein reines Luftventil, wie ein Belüftungsven­til, und/oder bevorzugt ein Auslaßventil, sein. Obwohl an­dere, insbesondere elastische Formveränderungen des innen liegenden Ventilkörpers zu dessen ggf. druckabhängigen Über­führung zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung denkbar sind, ergibt sich eine besonders vorteilhafte Aus­bildung, wenn der Ventilkörper zur Überführung in die Offen­stellung in Richtung wenigstens einer Querschnittser­streckung, insbesondere im wesentlichen über seinen gesamten Umfang gleichmäßig unter dem auf der entsprechenden Seite des Ventilsitzes auftretenden Überdruck und/oder mechanische Mittel verengt wird.
• Mindestens ein Ventilkörper könnte durch einen druckelasti­schen Vollkörper, wie eine Kugel, einen Zylinder oder dgl., gebildet sein, jedoch sind zweckmäßig Mittel vorgesehen, daß dieser Ventilkörper z.B. in der Schließstellung durch wenig­stens eine Dichtlippe eine im wesentlichen abgedichtete An­ lage erfährt. Ist diese Dichtlippe nicht am Ventilsitz, son­dern am Ventilkörper vorgesehen, so kann dieser praktisch nur durch einen dichtlippenförmigen Bauteil bzw. Bauteilab­schnitt gebildet sein.
• Der Ventilsitz könnte zwar ebenfalls, beispielsweise nach Art eines Schlauchventiles, druckabhängig elastisch ver­formbar sein, jedoch ergibt sich eine besonders sichere Funktion, wenn der Ventilsitz durch einen wenigstens in seinem Bereich formsteifen Bauteil gebildet ist, so daß die Ventilbewegungen ausschließlich vom innen liegenden Ventil­körper ausgeführt werden. Ist der Ventilsitz durch eine bei­spielsweise einen Abschnitt des Auslaßkanales bildende Boh­rung gebildet, die wenigstens auf einem dem Ventilkörper zugehörigen Längsabschnitt im wesentlichen konstante Quer­schnitte aufweist, so kann der Ventilkörper funktionsabhän­gig axial gegenüber dieser Bohrung lageverändert werden, ohne daß sich an der Funktion des Ventiles etwas ändern muß. Statt einer druckabhängigen Funktion kann aber auch eine wegabhängige Funktion des Ventiles vorgesehen sein, wobei dann eine Formveränderung nicht unbedingt erforderlich ist.
• Bei der lageveränderbaren Ausbildung ist es möglich, den Ventilkörper bzw. den Ventilsitz als z.B. einteiligen Be­standteil mit einem Funktionsteil der Austragvorrichtung auszubilden, der für eine weitere, nicht der Ventilfunktion dienende Bewegung vorgesehen ist. Diese Bewegung kann dabei quer bzw. rechtwinklig zur beispielsweise radial verengenden Ventilbewegung liegen. Die beiden Ventilteile sind insofern sowohl hinsichtlich der Ventilfunktion als auch in einer weiteren Bewegung gegeneinander lageveränderbar. Damit der Ventilkörper die weitere Bewegung ohne weiteres ausführen kann, ist er zweckmäßig an mindestens einem, insbesondere am freien Ende eines Schaftes vorgesehen, der sich im wesent­lichen parallel zu dieser Bewegungsrichtung erstreckt und ausschließlich mit seinem vom Ventilkörper weiter entfernt liegenden Ende gehaltert ist. Mindestens ein innen liegender Ventilkörper bzw. dessen Dichtlippe kann dabei durch einen gesonderten Bauteil gebildet oder einteilig mit dem Schaft ausgebildet sein.
• Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann eine Austragvor­richtung, ggf. einschließlich einer Schubkolbenpumpe und einschließlich wenigstens eines Ventiles, aus nur zwei oder drei einteiligen Bauteilen geschaffen werden. Dadurch ist die Austragvorrichtung insbesondere zur Ausbildung als Ein­weg-Austragvorrichtung geeignet, bei der nicht je Pumphub aus einem Medienspeicher über ein Einlaßventil in die Pum­penkammer Medium angesaugt wird, sondern bei welcher das gesamte Speichervolumen von vornherein in der Pumpenkammer enthalten ist. Eine solche Austragvorrichtung ist z.B. der DE-OS 36 31 341 zu entnehmen, auf die wegen weiterer Merk­male, Einzelheiten und Wirkungen Bezug genommen wird. Die Austragvorrichtung kann aber auch so ausgebildet sein, daß sie aus einem z.B. nachfüllbaren Medienspeicher in die Pum­penkammer ansaugt, beispielsweise in einen Behälterhals des Medienspeichers eingreift.
• Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei 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 und vorteil­hafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ein Ausfüh­rungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen darge­stellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeich­nungen zeigen:
• Fig. 1 eine erfindungsgemäße Austragvorrich­tung im Axialschnitt und in wesentlich vergrößerter Darstellung,
• Fig. 2 einen Ausschnitt der Austragvorrichtung gemäß Fig. 1 in wesentlich vergrößerter Explosionsdarstellung,
• Fig. 3 den Ausschnitt gemäß Fig. 2 in einer Pump-Betriebsstellung,
• Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Kolben­einheit im Axialschnitt,
• Fig. 5 die Kolbeneinheit gemäß Fig. 4 im Quer­schnitt und in vergrößerter Darstellung,
• Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellung entsprechend Fig. 4 und
• Fig. 7 einen Ausschnitt der Fig. 6 im Querschnitt und in wesentlich vergrößerter Darstellung.
• Die Austragvorrichtung 1 weist gemäß den Figuren 1 bis 3 eine als Schubkolbenpumpe ausgebildete Austragpumpe 2 auf, die im wesentlichen durch einen Pumpenzylinder 3 und einen an dessen Lauffläche mit mindestens einer ringförmigen Kol­benlippe 5 geführten Pumpkolben 4 gebildet ist. Der Pump­kolben 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit min­destens zwei, insbesondere drei in geringem Axialabstand zueinander liegenden und einteilig mit ihm ausgebildeten, im Querschnitt sägezahnförmigen, gleichen Kolbenlippen 5 versehen, die im Querschnitt zu ihren ringförmigen Lippen­kanten unter unterschiedlichen Flankenwinkeln spitz zulau­fen und von denen die vorderste unmittelbar benachbart zur zugehörigen Stirnfläche des Pumpkolbens 4 liegt. Die entge­ gen der Richtung des Pumphubes elastisch federnd krümmbaren Kolbenlippen gleiten unter Vorspannung an der Zylinderlauf­fläche. Zwischen der vorderen Stirnfläche des Pumpkolbens 4 und einer gegenüberliegenden Stirnwand ist innerhalb des Pumpenzylinders 3 eine Pumpenkammer 6 begrenzt, die im dar­gestellten Ausführungsbeispiel nur in Richtung zu einem Auslaßkanal geöffnet werden kann.
• Der Pumpenzylinder 3 bzw. die Pumpenkammer 6 ist nämlich durch einen napfförmigen, mit seiner offenen Seite ledig­lich durch Aufstecken auf den Pumpkolben 4 montierten Zy­linderbehälter 7 gebildet, dessen Pumpenkammer 6 im mon­tierten Zustand im wesentlichen vollständig mit dem auszu­tragenden Medium gefüllt ist. Der gegenüber der Pumpenkam­mer 6 verschließbare bzw. im Ausgangszustand verschlossene Auslaßkanal 8 führt von der Pumpenkammer 6 entlang des Pumpkolbens 4 bzw. durch diesen zu einer Auslaßdüse 9, die auf der von der Pumpenkammer 6 abgekehrten Seite des Pump­kolbens 4 vorgesehen und gegenüber diesem feststehend ange­ordnet ist. Die Auslaßdüse 9 kann z.B. als Zerstäuberdüse mit radialem bzw. tangentialem Eingang und axialem Ausgang ausgebildet sein.
• Zwischen der Pumpenkammer 6 und der Auslaßdüse 9, nämlich im dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar im Bereich des vorderen Endes des Pumpkolbens 4 ist der Auslaßkanal 8 mit einem Auslaßventil 10 verschließbar, das im wesentli­chen aus zwei ineinandergreifenden Ventilteilen, nämlich einem einteilig mit dem Zylinderbehälter 7 ausgebildeten, innen liegenden Ventilkörper 11 mit Dichtlippe 12 und einem einteilig mit dem Pumpkolben 4 ausgebildeten Ventilsitz 13 besteht. Der Ventilsitz 13 liegt innerhalb des Pumpkolbens 4 bzw. eines einteilig an diesen anschließenden Kolben­schaftes 14, der etwa gleiche Außenquerschnitte wie der Pumpkolben 4 zwischen den Kolbenlippen 5 aufweist und an­nähernd bis zur Auslaßdüse 9 reicht bzw. in deren Bereich wenigstens einen Teil einer Dralleinrichtung zur Strömungs­führung des der Auslaßdüse 9 zugeführten Mediums bildet und mehrfach länger als der Pumpkolben 4 sein kann.
• Der über seine Länge konstante Innenquerschnitte aufweisen­de Ventilsitz 13 ist wenigstens durch einen Längsabschnitt einer in dem Pumpkolben 4 und im Kolbenschaft 14 im wesent­lichen in deren Mittelachse liegende Sacklochbohrung 15 gebildet, deren offenes Ende in der vorderen Stirnseite des Pumpkolbens 4 liegt und deren Länge mehrfach größer als ihr Durchmesser ist. Die Sacklochbohrung 15 weist über ihre gesamte Länge konstante Innenquerschnitte auf und bildet zweckmäßig auch im wesentlichen über ihre gesamte Länge den Ventilsitz 13. Unmittelbar benachbart zum Sacklochboden ist von der Sacklochbohrung 15 mindestens ein gegenüber dieser engerer, annähernd radialer Querkanal 16 zum Außenumfang des Kolbenschaftes 14 geführt. Im Umfangsbereich des Kol­benschaftes 14 ist mindestens eine an diesen Querkanal 16 mit ihrem zugehörigen Ende angeschlossene, im wesentlichen axiale Kanalnut 17 vorgesehen, die den Querkanal 16 mit der Austragdüse 9 bzw. der Dralleinrichtung verbindet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die einzige, an einen einzigen Querkanal 16 angeschlossene Kanalnut 17 im Außen­umfang des Kolbenschaftes 14 vorgesehen und über ihre Länge an ihrer offenen Nutseite von einer Austraghülse 18 ver­schlossen, welche den Kolbenschaft 14 annähernd bis zum Pumpkolben 4 bzw. bis zur zugehörigen hintersten Kolbenlip­pe 5 und im wesentlichen über dessen gesamte Länge eng um­gibt.
• Die beispielsweise durch Pressung auf den Kolbenschaft 14 aufgesetzte Außenhülse 18, die mit einem in der Weite redu­zierten Endabschnitt in den Pumpenzylinder 3 bzw. in den Zylinderbehälter 7 eingreifen kann, bildet mit ihrer vom Pumpkolben 4 entfernten und einteilig mit ihrem Mantel aus­ gebildeten Stirnwand unmittelbar die Austragdüse 9. Im dar­gestellten Ausführungsbeispiel liegen das Auslaßventil 10 und die Austragdüse 9 in der Pumpenachse 20.
• Der Ventilkörper 11 könnte z.B. an dem den Ventilsitz 13 bildenden Bauteil bzw. am Pumpkolben 4 angeordnet bzw. ge­haltert sein, wobei ggf. eine mit diesem Bauteil einteilige Ausbildung denkbar wäre. Im dargestellten Ausführungsbei­spiel ist der Ventilkörper 11 jedoch mit einem gegenüber diesem Bauteil mit dem Pumphub simultan verschiebbaren Bau­teil, nämlich dem Pumpenzylinder 3 bzw. dem Zylinderbe­hälter so verbunden, daß er dessen Pumphub-Bewegung gegen­über dem Ventilsitz 13 mit ausführt. Dadurch bildet der Ventilkörper 11 mit dem Ventilsitz 13 bzw. der Sacklochboh­rung 15 eine weitere Pumpe in Form einer in Strömungsrich­tung der Pumpenkammer 6 unmittelbar nachgeschalteten Schub­kolbenpumpe, deren wirksame Querschnitte wesentlich kleiner als die der Pumpenkammer 6 sind. Diese weitere Pumpe wird beim Pumphub aus der Pumpenkammer 6 gefüllt und beschleu­nigt gleichzeitig das in sie eingebrachte Medium in Rich­tung zur Austragdüse 9, wobei der Ventilkörper 11 mit einem ihn tragenden Schaft 22 vor allem als Verdrängungskolben in der Sacklochbohrung 15 wirkt. Die Sacklochbohrung 15 ist zwischen dem Ventilkörper 11 und ihrem Boden im Querschnitt vollständig frei.
• Der Ventilkörper 11 ist nach Art eines hohlen Hülsen- bzw. Ringkörpers ausgebildet, wofür er an seiner in Strömungs­richtung vorderen Stirnseite mit einer sacklochartigen Ver­tiefung 19 versehen ist, die zu ihrer offenen Stirnseite spitzwinklig erweitert ist und deren Axialerstreckung etwa in der Größenordnung ihrer größten Weite liegt. Dadurch ist die im Querschnitt ringförmige, im wesentlichen den gesam­ten Ventilkörper 11 bildende Dichtlippe 12 zu ihrer in Strömungsrichtung vorderen, ringförmigen Stirnfläche im Querschnitt zumindest geringfügig verjüngt, wobei diese Stirnfläche am Außenumfang die radial nach außen am weite­sten vorstehende, ringförmige und im Querschnitt spitzwink­lig begrenzte Dichtkante 21 bildet, die auch radial über den Außenumfang des Schaftes 22 geringfügig vorsteht. Der Schaft 22 weist im wesentlichen über seine gesamte bzw. wirksame Länge konstante Außenquerschnitte auf, die nur geringfügig kleiner als die Innenquerschnitte des Ventil­sitzes 13 bzw. der Sacklochbohrung 15 sind, so daß der Ven­tilkörper 11 und der Schaft 22 mit dem Ventilsitz 13 einen spaltförmigen Ringkanal begrenzen können, dessen Quer­schnitt in der Größenordnung des Querkanales 16 liegen kann. Die Dichtlippe 12 bzw. die Dichtkante 21 ist so be­messen, daß sie im Ruhezustand mit federnder Vorspannung am Ventilsitz 13 anliegt und dadurch das Auslaßventil 10 ge­schlossen ist. Der Schaft 22 ist von eingreifenden Teilen frei und kann daher über seine Länge Vollquerschnitte auf­weisen.
• Des weiteren ist die im Querschnitt in Förderrichtung frei ausragende Dichtlippe 12 elastisch federnd so radial ver­engbar, daß ihr Außenumfang etwa gleiche Weite wie derjeni­ge des Schaftes 22 aufweist oder demgegenüber sogar kleiner ist, so daß dann der genannte Ringkanal die Verbindung zwi­schen der Pumpenkammer 6 und dem Auslaßkanal 8 freigibt. Durch die beschriebene Ausbildung bildet der Ventilkörper 11 im Ruhezustand gleichzeitig einen Verschluß, dessen Schließkraft bei Überdruck im Auslaßkanal 8 zunimmt. Bei Unterdruck im Auslaßkanal 8 bzw. bei Überdruck in der Pum­penkammer 6 dagegen wird der Ventilkörper 11 in der genann­ten Weise druckabhängig schmaler bzw. enger.
• Je nach Größe bzw. Länge des Pumpenzylinders 3 bzw. des Zylinderbehälters 7 könnte der Ventilkörper 11 bzw. der Schaft 22 mit etwa radial abstehenden Stegen gehaltert sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Ventilkörper 11 ausschließlich mit dem von ihm abgekehrten Ende des Schaftes 22 gehaltert, das einteilig an die Innen­seite der Bodenwand 23 des Zylinderbehälters 7 anschließt, so daß der Schaft 22 im wesentlichen über die gesamte Länge der Pumpenkammer 6 reicht und abstandsfrei innerhalb dieser bzw. wie der Ventilkörper im wesentlichen zwischen den En­den des Zylinders oder der Pumpenkammer liegt. Der Ven­tilkörper 11 ragt frei in Richtung zum offenen bzw. aus­tragseitigen Ende des Pumpenzylinders 3, ist jedoch gegen­über diesem Ende derart zurückversetzt, daß er bei einge­setztem und in Ausgangslage stehendem Pumpkolben 4 zwar bereits in den Ventilsitz 13 eingreift, jedoch unmittelbar benachbart zur vorderen Stirnfläche des Pumpkolbens 4 in­nerhalb diesem liegt. Dadurch trägt der Ventilkörper 11 zur Sicherung des Pumpenzylinders 3 gegenüber dem Pumpkolben 4 gegen quer zur Pumpenachse 20 wirkende Kräft bei. Der Zy­linderbehälter 7 ist ausschließlich durch Aufstecken auf den Pumpkolben 4 montiert und lagegesichert und ansonsten gegenüber der übrigen Austragvorrichtung 1 insbesondere am Außenumfang ohne Abstützung. Dadurch läßt sich der Zylin­derbehälter 7 nach Abziehen sehr leicht auswechseln.
• Zur Betätigung der Austragvorrichtung 1 durch Fingerdruck ist einerseits dem Pumpenzylinder 3 und andererseits dem Pumpkolben 4 jeweils mindestens eine Handhabe zugeordnet. Die Handhabe 24 des Zylinderbehälters 3 ist durch dessen Bodenwand 23 gebildet, die an ihrer Außenseite eine ent­sprechend vertiefte Daumenkuhle bildet. Am gegenüberliegen­den bzw. offenen Ende weist der Zylinderbehälter 7 einen nur über seinen Außenumfang vorstehenden Ringbund 25 auf, wobei der Pumpenzylinder 3 an diesem Ende ausschließlich durch den eingesteckten Pumpkolben 4 und nicht etwa zusätz­lich durch einen Zylinderdeckel, eine Kappe oder dgl. ver­schlossen ist. Zum besseren Einführen des in der Ausgangs­lage vollständig innerhalb des Pumpenzylinders 3 liegenden Pupkolbens 4 ist die Kolbenlaufbahn am Einsteckende ge­ringfügig konisch erweitert. Der Pumpkolben 4 ist in seiner vorderen Endfläche mit einer annähernd kugelkalottenförmi­gen Vertiefung 26 versehen, die im wesentlichen bis an die vordere, kegelstumpfförmige Flanke der vordersten Kolben­lippe 5 anschließt, wobei die dadurch gebildete Quer­schnittsform im wesentlichen vollständig komplementär zur Querschnittsform der Innenfläche der Bodenwand 23 ist, ge­gen welche der Pumpkolben 4 mit seiner vorderen Endfläche bis zu einer engen, im wesentlichen spaltfreien Anlage ver­schiebbar ist. Dadurch kann die Pumpenkammer 6 praktisch auf ein volumenfreies Maß verengt und somit nahezu restlos entleert werden.
• Die Austragdüse 9 ist am Ende eines spitzwinklig kegel­stumpfförmigen, im wesentlichen in der Pumpenachse 20 lie­genden Austragstutzens 27 vorgesehen, dessen Außenumfang im wesentlichen durch eine Außenhülse 28 gebildet ist. Die von der vorderen Endwand der Austraghülse 18 ausgehende, mit dieser einteilig ausgebildete sowie die Austraghülse 18 im Abstand im wesentlichen auf deren gesamte Länge umgebende Außenhülse 28, deren hinteres Ende den Ringbund 25 des in Ausgangslage aufgesteckten Zylinderbehälters 7 umgibt, bil­det mindestens eine weitere Handhabe 29. Zu diesem Zweck ist das hintere Ende der Außenhülse 28 einteilig mit einer Kappe 30 ausgebildet, die in Axialansicht langgestreckt, nämlich z.B. im wesentlichen flach-oval bzw. elliptisch ist.
• Die kleinere Querschnittserstreckung liegt etwa in der Grö­ßenordnung der zugehörigen Außenweite des hinteren Endes des Austragstutzens 27, während die größere Querschnittser­streckung demgegenüber mehrfach größer ist, so daß durch die entsprechende Kappenstirnwand 31 zwei beiderseits des Austragstutzens 27 an voneinander abgekehrten Seiten lie­gende Druck-Handhaben 29 gebildet sind. Deren Druckflächen liegen zweckmäßig zum Austragstutzen 27 unter einem kleinen Winkel abfallend so geneigt, daß sie in Richtung zu ihren äußeren Enden in der Axialentfernung von der Handhabe 24 zunehmen, so daß bei einhändiger Betätigung keine Gefahr besteht, daß die beiden, an den Handhaben 29 anliegenden Finger nach außen abrutschen können. Der, gleiche Form wie die Kappenstirnwand 31 aufweisende Kappenmantel 32 liegt in sämtlichen Querschnitten im wesentlichen parallel zur Pum­penachse 20 und ragt entgegen der Austragdüse 9 unver­schlossen auf voller Weite frei so weit aus, daß er verhältnismäßig weit über den in Ausgangslage befindlichen Zylinderbehälter 7 vorsteht. An einer oder beiden Längssei­ten ist der Kappenmantel 32 mit einem von seiner hinteren Stirnkante ausgehenden und etwa bis in den Bereich der vor­deren Endfläche des Pumpkolbens 4 reichenden Daumenein­griffs-Ausschnitt 33 versehen, der ebenso wie diese Endflä­che einen geringen Abstand von der Stirnwand 31 aufweist.
• Für den Betrieb wird die gefüllte, in Ausgangslage stehende Austragvorrichtung 1 mit einer Hand gegriffen und der Zy­linderbehälter 7 weiter auf den Kolbenschaft 14 geschoben. Sobald dadurch in der Pumpenkammer 6 ein entsprechend hoher Druck aufgebaut ist, wird der Ventilkörper 11 gemäß Fig. 3 zusammengedrückt, so daß das Medium aus der Pumpenkammer 6 durch den Ringkanal in die Sacklochbohrung 15 gelangen kann. Gleichzeitig verschiebt sich der Ventilkörper 11 in­nerhalb der Sacklochbohrung 15 in Austragrichtung, so daß das Kammervolumen der zylinderartigen Sacklochbohrung 15 ebenfalls reduziert und dadurch das Medium auch aus dieser sich nach Art einer Pumpenkammer verengenden Bohrung ver­drängt wird. Gegen Ende dieser Bewegung bzw. beim Endan­schlag des Pumpkolbens 4 an der Bodenwand 23 steht die vor­dere, freie Stirnfläche des Ventilkörpers 11 im Bereich der dem Pumpkolben 4 zugekehrten Begrenzung des Querkanales 16, so daß in der Sacklochbohrung 15 nur noch ein sehr kleines, unverdrängtes Restvolumen bleibt. Durch entsprechende Ge­staltung des Querkanales und der Endlage des Ventilkörpers kann auch dieses Restvolumen auf einen Wert gegen Null ver­ ringert werden. Zum vereinfachten Einführen des Ventilkör­pers 11 in die Sacklochbohrung 15 ist deren vorderes Ende geringfügig konisch erweitert, wobei es an die Vertiefung 26 anschließt.
• Durch die beschriebene Ausbildung kann die Austragvorrich­tung einschließlich mindestens eines Ventiles ohne jegliche Verwendung metallischer Teile aus einer sehr geringen An­zahl von Kunststoffteilen hergestellt werden, wobei sogar zwei hintereinander geschaltete Pumpen gebildet sein kön­nen. Im Falle der Ausbildung als wiederansaugende Austrag­pumpe wäre der Boden des Zylinderbehälters mit einer ent­sprechenden Ansaug- bzw. Einlaßöffnung für den Anschluß an einen Speicherbehälter zu versehen, wobei diesem Einlaß dann ein Ventil der erfindungsgemäßen Art als Einlaßventil zuzuordnen wäre. Der Ventilkörper dieses Einlaßventiles könnte in einem durch den Zylinderbehälter gebildeten Ven­tilsitz hinsichtlich der Störmungsrichtung in gleicher Aus­richtung wie der Ventilkörper 11 des Auslaßventiles liegen und ggf. ebenfalls einteilig mit dem Zylinderbehälter aus­gebildet sein, wobei in diesem Fall der Ventilkörper gegen­über dem Ventilsitz nicht verschiebbar angeordnet zu sein braucht.
• Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich insbesondere für extrem kleine Austragvorrichtungen mit einem Kolben­durchmesser in der Größenordnung zwischen 3 und 15 mm, ins­besondere in der Größenordnung von etwa 5 mm. Der Ventil­körper 11 kann eine Weite in der Größenordnung von weniger als 1 mm bis mehr als 5 mm, insbesondere in der Größenord­nung von etwa 1,5 bis 2 mm aufweisen. Seine Länge kann dem­gegenüber etwa um ein Drittel kleiner sein, während die Schaftlänge mehrfach größer als die Länge des Ventilkörpers bzw. der Schaftdurchmesser ist.
• In den Figuren 4 bis 7 sind für einander entsprechende Tei­le die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 3, jedoch mit unterschiedlichen Buchstabenindizes verwendet, weshalb entsprechende Beschreibungsteile für alle Figuren gelten.
• In den Figuren 4 und 5 ist eine Ausführungsform darge­stellt, bei welcher das Ventil entweder ausschließlich oder zumindest teilweise wegabhängig öffnet, so daß für das Öff­nen des Auslaßventiles nicht unbedingt eine elastische Formveränderung des Ventilkörpers erforderlich ist. Der nicht näher dargestellte Ventilkörper ist zweckmäßig gleich wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 ausge­bildet.
• In der den Ventilsitz 13a bildenden Bohrungswandung der Sacklochbohrung 15a sind mehrere, insbesondere drei gleich­mäßig über den Umfang verteilte Längsprofilierungen 34 in Form flacher Längsnuten vorgesehen, deren Breite wesent­lich, z.B. fünf- bis zehnfach größer als ihre Tiefe sein kann, die zweckmäßig nur Bruchteile eines Millimeters, näm­lich z.B. nur etwa einen Zehntel Millimeter beträgt, so daß die Dichtlippe des Ventilkörpers unter ihrer radial nach außen gerichteten Vorspannung zumindest teilweise in die jeweilige Längsprofilierung eintreten und diese ggf. in zwei annähernd gesonderte Übertrittsöffnungen unterteilen kann. Die dem offenen Ende der Sacklochbohrung 15a zugehö­rigen Enden der Längsprofilierungen 34 liegen in einem Ab­stand von dem gemäß Fig. 1 in Ausgangsstellung stehenden Ventilkörper, für den an diesem Ende des Ventilsitzes ein von Längsprofilierungen freier Abschnitt gebildet ist, so daß er in Ausgangsstellung völlig dicht anliegt. Auf einem ersten Anfangsabschnitt 35 steigen die Längsprofilierungen 34 unter einem sehr flachen Winkel in der Tiefe auf ihre genannte Maximaltiefe allmählich an, wobei die Länge dieses Anfangsabschnittes 35 etwa einem Drittel bis einem Viertel der Gesamtlänge der Längsprofilierungen 34 entsprechen kann.
• Wird die Austragpumpe 2 in der beschriebenen Weise betä­tigt, so gelangt der Ventilkörper zunächst in den Bereich der Anfangsabschnitte 35 und dann in die Bereiche konstan­ter Tiefe der Längsprofilierungen 34, so daß bereits bei sehr geringem, für eine elastische Formveränderung des Ven­tilkörpers nicht ausreichenden Druck Medium zwischen der Dichtlippe des Ventilkörpers und dem Ventilsitz nach Art eines wegabhängig schiebergesteuerten Ventiles zur Auslaß­öffnung strömen kann. Wird der Druck durch entsprechend kräftige Betätigung der Austragpumpe ausreichend stark er­höht, so führt er zusätzlich zu einer die Durchlaßquer­schnitte erweiternden elastischen Formveränderung des Ven­tilkörpers. Die pro Zeiteinheit ausgebrachte Medienmenge kann dadurch feinverändert werden. Die Längsprofilierungen 34 reichen bis zur Querbohrung 16a, so daß sich bis zum Sacklochboden nochmals ein von Längsprofilierungen freier Abschnitt des Ventilsitzes anschließt, der nur von der Querbohrung l6a durchsetzt ist.
• Bei der Ausführungsform nach den Figuren 6 und 7 sind die Längsprofilierungen 34b durch im Querschnitt winklig be­grenzte Längsrippen gebildet, die eine scharfe Rippenkante und im spitzen Winkel zueinander liegende Rippenflanken aufweisen sowie jeweils etwa symmetrisch zu einer Axialebe­ne des Ventilsitzes 13b ausgebildet sind. Diese Längsprofi­lierungen 34b drücken, sobald der Ventilkörper auf sie auf­läuft dessen Dichtlippe kerbenartig ein, so daß beider­seits der jeweiligen Längsprofilierung eine enge Über­trittsöffnung für das Medium geschaffen wird, welche durch entsprechende Druckerhöhung und sich daraus ergebende Form­veränderung des Ventilkörpers vergrößert werden kann. Die Längsprofilierungen 34b reichen bis in denjenigen gesamten Längsabschnitt des Ventilsitzes l3b, in welchem dieser von der Querbohrung 16b durchsetzt wird, nämlich annähernd bis zum Boden der Sacklochbohrung 15b.

Claims (12)

1. Austragvorrichtung für Medien mit mindestens einer Aus­tragpumpe (2).

2. Austragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß eine Pumpenkammer (6) unter Zwischen­schaltung eines unter Druckdifferenz der Pumpenkammer (6) öffnenden Ventiles, wie eines Auslaßventiles (10), insbesondere an einen Auslaßkanal (8), angeschlossen ist und das Ventil einen zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung überführbaren, innen liegenden Ventilkörper (11) sowie einen Ventilsitz (13) aufweist, wobei vorzugsweise mindestens ein Ventilkörper (11) wenigstens eines Ventiles als unter Radial- bzw. Über­druck sich verengender Ventilkörper ausgebildet ist.

3. Austragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß mindestens ein Ventil als Lippen­ventil mit wenigstens einer ringförmigen elastischen Dichtlippe (12) und einer dieser als Ventilsitz (13) zugeordneten Umfangsfläche ausgebildet ist, wobei vor­zugsweise der Ventilkörper (11) eine einzige Dichtlippe (12) aufweist und/oder als Ventilsitz (13) eine einen Abschnitt wenigstens eines Auslaßkanales (8) bildende Ventilbohrung vorgesehen ist.

4. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (13) und der Ventilkörper (11) mindestens eines Ven­tiles mit gegeneinander über eine Hubstrecke verschieb­baren Bauteilen, insbesondere mit gegeneinander über einen Pumphub verschiebbaren Pumpenteilen verbunden sind und sich der Ventilsitz (13) in Form einer Sack­lochbohrung (15) o.dgl. über eine Länge erstreckt, die im wesentlichen der Hubstrecke entspricht, daß vorzugs­weise der Ventilkörper (11) und/oder der Ventilsitz (13) mindestens eines Ventiles an jeweils einem von zwei gegeneinander bewegbaren Pumpenteilen angeordnet, insbesondere einteilig mit dem jeweils zugehörigen Pum­penteil ausgebildet ist und daß vorzugsweise die Aus­tragpumpe (2) als Schubkolbenpumpe mit einem Pumpenzy­linder (3) und einem in diesem manuell verschiebbaren Pumpkolben (4) ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper (11) an dem Pumpenzylinder (3) angeordnet ist, insbe­sondere mit seinem Schaft (22) von einer dem Pumpkolben (4) gegenüberliegenden Stirnwand der Pumpenkammer (6) absteht.

5. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (11) mindestens eines Ventiles am Ende eines insbeson­dere etwa achsgleich zu einem zugehörigen Ventilsitz (13) liegenden Schaftes (22) vorgesehen, bzw. durch ein erweitertes, einteiliges Ende dieses, in Austragrich­tung frei ausragenden Schaftes (22) gebildet ist und daß vorzugsweise der Ventilkörper (11) mindestens eines Ventiles im Querschnitt ringförmig bzw. im Axialschnitt napfförmig ausgebildet ist, wobei insbesondere das Ende des Schaftes (22) in einen spitzwinklig kegelstumpfför­mig erweiterten Hülsenabschnitt übergeht.

6. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (11) mindestens eines Ventiles in der Öffnungsstellung und insbesondere der Schaft (22) mit dem Ventilsitz (13) bzw. der Ventilbohrung einen im Querschnitt ring­förmigen Abschnitt des zugehörigen Kanal es begrenzt, wobei der Ventilkörper (11) vorzugsweise in jeder Stel­lung innerhalb der Ventilbohrung liegt.

7. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine Pumpen­kammer (6) der Austragpumpe (2) am Außenumfang begren­zender Pumpenteil verschiebbar auf einen weiteren Pum­penteil aufgesteckt, insbesondere als napfförmig am Boden geschlossener Zylinderbehälter (7) ausgebildet ist, an dessen Bodenwand (23) mindestens ein im wesent­lichen achsgleich innerhalb des Pumpenzylinders (3) liegender Ventilkörper (11) wenigstens eines Ventiles anschließt, wobei vorzugsweise die einem Pumpkolben (4) der Austragpumpe (2) gegenüberliegende Stirnwand einer Pumpenkammer (6) und die zugehörige Stirnseite des Pumpkolbens (4) für einen im wesentlichen lückenlosen gegenseitigen Eingriff komplementär ausgebildet sind bzw. die Stirnwand wenigstens teilweise in die Pumpen­kammer (6) vorstehend ballig gekrümmt ist.

8. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpkolben (4) der Austragpumpe mindestens eine, insbesondere eintei­lig mit ihm ausgebildete Kolbenlippe (5) aufweist und vorzugsweise einteilig mit einem einen Ventilsitz (13) wenigstens eines Ventiles aufnehmenden Kolbenschaft (14) ausgebildet ist.

9. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaßkanal (8) in Austragrichtung nach dem Ventilsitz (13) minde­stens eines, als Auslaßventil (10) ausgebildeten Venti­les zwischen Umfangsflächen vorgesehen und vorzugsweise mit dem Ventilsitz (13) über mindestens eine unmittel­bar benachbart zum Ende der Sacklochbohrung (15) lie­gende Querbohrung (16) verbunden ist, wobei insbeson­dere der Kolbenschaft (14) in eine am Ende eine Aus­tragdüse (9) bildende Austraghülse (18) eingesetzt ist.

10. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei insbesondere unmittelbar hintereinander geschaltete Austragpumpen vorgesehen sind, von denen vorzugsweise der Kolben der in Strömungsrichtung nachgeordneten Pumpe durch den Ventilkörper (11) eines Auslaßventiles (10) gebildet ist.

11. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ventil (10a, 10b) wenigstens teilweise wegabhängig öff­nend bzw. nach Art eines Schieberventiles ausgebildet ist, daß insbesondere die als Ventilsitz (13a bzw. 13b) vorgesehene Ventilbohrung auf einem an die Ausgangs­stellung des Ventilkörpers anschließenden Teilabschnitt ihrer Länge mindestens eine Längsprofilierung (34 bzw. 34b), wie eine Längsnut, eine Längsrippe o.dgl. auf­weist und daß vorzugsweise die Profilhöhe mindestens einer Längsprofilierung (34 bzw. 34b) an einem Anfangs­abschnitt (35) schräg ansteigt und/oder daß die, insbe­ sondere einer Dichtlippe des Ventilkörpers zugeordnete, Längsprofilierung (34 bzw. 34b) mindestens bis zur Querbohrung (16a bzw. 16b) reicht.

12. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Pumpkolben (4) wenigstens einer Austragpumpe (2) mit einer insbesondere einteilig mit der Austraghülse (18) ausgebildeten Handhabe (29) verbunden ist, wobei vor­zugsweise die Austragvorrichtung (1) einschließlich wenigstens eines Ventiles aus höchstens drei gesonder­ten Bauteilen besteht.

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