EP4341003A1 - Spring made of plastic, and dispensing device - Google Patents

Spring made of plastic, and dispensing device

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Publication number
EP4341003A1
EP4341003A1 EP22729676.1A EP22729676A EP4341003A1 EP 4341003 A1 EP4341003 A1 EP 4341003A1 EP 22729676 A EP22729676 A EP 22729676A EP 4341003 A1 EP4341003 A1 EP 4341003A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
less
plastic
resilient section
dispensing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22729676.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Jordan
Börje HEGENBERG
Lukas KUROSKY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aptar Dortmund GmbH
Original Assignee
Aptar Dortmund GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102021122705.4A external-priority patent/DE102021122705A1/en
Application filed by Aptar Dortmund GmbH filed Critical Aptar Dortmund GmbH
Publication of EP4341003A1 publication Critical patent/EP4341003A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/025—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape
    • F16F1/028—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape cylindrical, with radial openings
    • 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
    • B05B11/10—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
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1073—Springs
    • B05B11/1077—Springs characterised by a particular shape or material
    • 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
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    • B05B11/1001—Piston pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2228/00—Functional characteristics, e.g. variability, frequency-dependence
    • F16F2228/001—Specific functional characteristics in numerical form or in the form of equations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2228/00—Functional characteristics, e.g. variability, frequency-dependence
    • F16F2228/001—Specific functional characteristics in numerical form or in the form of equations
    • F16F2228/005—Material properties, e.g. moduli
    • F16F2228/007—Material properties, e.g. moduli of solids, e.g. hardness

Definitions

  • the present invention relates to a spring made of plastic according to the preamble of claim 1 or 2, a dispensing device according to the preamble of claim 17 and a use of a spring according to the preamble of claim 19.
  • the term “dispensing device” is preferably to be understood as meaning a device for dispensing or dispensing a preferably liquid product, particularly preferably as an aerosol, in particular by spraying, which can preferably be actuated by hand.
  • a pump or dispensing device in the sense of the present invention preferably has at least one functional spring, which is assigned to a pump piston and/or a valve, for example. So far, metal springs have primarily been used. The plastic springs, which are increasingly being used as an alternative to metal springs, usually do not have good or satisfactory spring properties.
  • WO 2004/065095 A1 discloses a plastic helical compression spring designed as an injection molded part, in which coil sections adjoining a parting plane have a smaller gradient on at least one side than the coil turns. Due to the inhomogeneous pitch of the windings, the spring characteristic is not linear, so that the spring does not show optimal spring properties.
  • the plastic is not further specified.
  • EP 1 506818 B2 discloses an accumulator liquid spray device comprising two elastic elements, the first elastic element restoring a pump piston and the second elastic element forming an element of a discharge valve.
  • Polyethylene, polypropylene, nylon, acrylonitrile butadiene styrene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate or polyoxymethylene can be used as the materials of the injection molded elastic members and the components of the accumulator liquid spray device.
  • WO 2009/094793 A1 discloses a plastic spring which can be used in devices for cosmetic applications, among other things.
  • the plastic spring is preferably injection molded from a thermoplastic material.
  • the spring can consist exclusively of a plastic that is not specified further, but alternatively, for example, reinforcing fibers or other elements can also be embedded in the plastic.
  • the plastic is not further specified.
  • DE 4441 263 A1 discloses a discharge device with a working element which has a spring section which can be designed as a coil or torsion spring with a closed spring casing.
  • the discharge device or the respective working element is produced as an injection molded part from plastics, which can be copolymers such as polyethylene, polypropylene or other thermoplastics.
  • FR 2 969 241 discloses a plastic spring made up of rings and elastic elements. During compression, torsions occur in each spring plane, which are macroscopically averaged out so that the spring as a whole can be compressed without torsion.
  • the rings of the spring are made of a rigid plastic and the elastic elements of the spring are made of a soft plastic. The plastic is not further specified.
  • US 2003/0209567 A1 discloses a structure for atomizing a product.
  • the structure has exactly one spring made of plastic. Several embodiments of the spring are described.
  • the spring is preferably made of polyoxymethylene, polyethylene or polypropylene.
  • EP 1 375011 B1 discloses a dosing device with a plastic bellows spring, the bellows spring being formed in one piece with an outlet valve. The plastic is not further specified.
  • US Pat. No. 10,543,500 B2 discloses a fluid pump with a spring, with styrene block copolymers, polyolefins, elastomer alloys, thermoplastic polyurethanes, thermoplastic copolyesters and thermoplastic polyamides being suitable materials for the spring.
  • polyolefins a mixture of at least two different polyolefins and/or a copolymer of at least two different monomers can be used.
  • plastomers from the group of thermoplastic polyolefin mixtures are used, e.g. B. from the group of polyolefin copolymers.
  • the group of ethylene-alpha-olefin copolymers is also suitable.
  • DE 44 11 031 A1 discloses a hand lever-operated pump for dispensing liquid or pasty media.
  • a return spring of a hand lever of the pump is designed as a bellows spring, which is produced by injection molding and is made of plastic, for example polypropylene or polyethylene.
  • DE 69426626 T2 discloses a pump device with a foldable pump chamber.
  • the pump chamber is a bellows that has a Young's modulus below 10,000 psi.
  • Polyolefins such as polypropylene, low density polyethylene, very low density polyethylene and ethylene vinyl acetate are disclosed as exemplary materials.
  • DE 43 90 813 T1 discloses a hand sprayer with a body and a pump mechanism with a trigger mounted movably on the body.
  • a plastic spring assembly is placed between the body and the trigger to always return the trigger to a home position.
  • the spring arrangement contains two leaf springs which are connected to one another at their ends by ribs.
  • the leaf springs are made of glass fiber reinforced plastic material such as a blend of polypropylene and polyamide (nylon) + 30% by weight glass fiber.
  • WO 2020/156 935 A1 discloses a dispenser for dispensing free-flowing, for example liquid or pasty, masses.
  • the dispenser has a restoring device in the form of a plastic spring with a lower spring ring and an upper spring ring, which are connected to one another so that they can be compressed by spring legs.
  • Polypropylene with fillers can be used as the plastic for the spring.
  • US Pat. No. 10,543,500 B2 discloses a fluid pump with a plastomer spring.
  • the spring has a plurality of rhombus-shaped spring sections.
  • the known plastic springs are not ideal for dispensing devices that should be easy to operate manually and have a long service life.
  • the invention is based on the object of specifying a spring made of plastic, in particular for a dispensing device, a dispensing device with a spring made of plastic and the use of a spring made of plastic, the spring having a largely linear force-displacement diagram and being easy to actuate and/or is largely resistant to fatigue and/or free of hysteresis, enables simple or complete recycling and/or is conducive to a simple and cost-effective construction.
  • the above object is achieved by a pen according to claim 1 or 2, a dispensing device according to claim 17 or a use according to claim 19.
  • Advantageous developments are the subject of the subclaims.
  • a first aspect of the present invention is that the spring is preferably reversibly compressible by at least 10% and/or the modulus of elasticity of the plastic is less than 1500 MPa.
  • a spring of this type has good spring properties and, in particular, can be operated easily and comfortably, in particular when the spring is compressed by a maximum of 20 or 30%, starting from the relaxed state.
  • a plastic spring designed in this way shows good spring properties and, in particular, is at least largely free of hysteresis.
  • a fourth aspect of the present invention that can also be implemented independently is that the plastic of the spring or of the resilient section is preferably a material mixture with polypropylene as the base component and at least one additional component, the material mixture being formed from at least 50% by weight and at most 95% by weight from the base component.
  • the base component alone is unsuitable as a spring material, since the spring is then not sufficiently compressible, in particular only up to about 5%, in a reversible manner. This is due to the structure of the basic component, which consists of threads linked in all three dimensions. As a result of the addition of the additional component, the threads are only interlinked in two dimensions, i.e.
  • the spring can be compressed very strongly without breaking, but does not return to its original shape afterwards, since the material flows, i.e. is plastically deformed too easily.
  • the optimal material mixtures - in particular for a preferred spring shape - were determined through tests.
  • a fifth aspect of the present invention that can also be implemented independently is that the plastic is a material mixture with polypropylene as the basic component and at least one additional component, the density of the plastic being equal to or less than 0.9 g/cm 3 and/or the density of Additional component is lower than the density of the basic component. Very good elastic properties can be achieved in this way, as tests have shown.
  • the additional component preferably has polyethylene, ethylene-octene copolymers and/or isotactic propylene repeating units with random ethylene distribution. These materials are particularly well suited as an additional component since they can be mixed very well with the base component and lead to good elastic properties, as tests have shown.
  • the modulus of elasticity of the additional component is preferably less than 1000 MPa and/or the modulus of elasticity of the base component is greater than 1000 MPa. The modulus of elasticity of the material mixture can thus be adjusted very well by the ratio of the components to one another, tests having shown that the modulus of elasticity of the material mixture does not depend linearly on the proportion of the additional component.
  • a spring according to the invention is preferably produced by injection molding.
  • the spring can thus be produced very inexpensively and in very large numbers.
  • the spring shape is preferably designed in such a way that it does not form any undercuts during its production on the injection molding tool side. In this way, the spring can preferably be easily removed from the injection molding tools, in particular in a non-destructive manner.
  • a spring according to the invention preferably forms a valve element of an inlet valve and/or outlet valve. This is useful for a compact and simple structure, in particular for a pump or dispensing device.
  • a sixth aspect of the present invention that can also be implemented independently relates to a dispensing device, in particular one that can be actuated manually, which has at least one spring made of plastic according to the invention, in particular according to one of the aforementioned aspects, for example for resetting a pump piston and/or an inlet valve or outlet valve.
  • a dispensing device in particular one that can be actuated manually, which has at least one spring made of plastic according to the invention, in particular according to one of the aforementioned aspects, for example for resetting a pump piston and/or an inlet valve or outlet valve.
  • a seventh aspect of the present invention which can also be implemented independently, relates to a dispensing device, in particular one that can be actuated manually, which has at least one spring made of plastic, for example for restoring a pump piston, the difference between the restoring force of the spring, which is in a maximum compressed state, and the restoring force of this spring, which is in a minimally compressed state, is less than 20 N, preferably less than 15 N, particularly preferably less than 10 N. It can thus be achieved that the force required to actuate the dispensing device increases only slightly during actuation. This is conducive to a high level of user-friendliness.
  • An eighth aspect of the present invention that can also be implemented independently relates to a dispensing device, in particular one that can be actuated manually, which has at least one spring made of plastic, for example for resetting a pump piston and/or as a valve element of an inlet valve or outlet valve, the spring being in a minimally compressed state is pretensioned or compressed in the dispensing device by at least 5%, in particular 10%, and this spring is compressed in a maximally compressed state in the dispensing device by less than 30%, in particular less than 25%, particularly preferably less than 20%. Tests have shown that the spring shows a high degree of stability in this area. In particular, a plastic deformation of the spring is avoided by the intended limitation of the maximum compression of the spring in the final state. The service life or service life of the dispensing device can thus be increased by the minimum and maximum compression of the spring.
  • the spring is preferably minimally prestressed or compressed in the initial state of the dispensing device and/or maximally compressed in the final state of the dispensing device. In this way, a simple and compact construction of the dispensing device can be achieved.
  • a ninth aspect of the present invention that can also be implemented independently relates to the use of a spring according to the invention as a restoring element of a pump piston and/or an inlet valve or outlet valve, in particular a preferably manually actuated dispensing device, for dispensing a preferably cosmetic fluid or product. This results in corresponding advantages.
  • the plastic spring according to the invention solves or reduces the problem of undesired rapid fatigue, undesired or severe flysteresis and/or an undesired or severe deviation from a linear spring characteristic in other plastic springs.
  • the spring according to the invention enables a simple, stable, compact and/or inexpensive construction of a dispensing device or pump according to the invention and/or supports hygienic promotion or dispensing of the product in/out of a dispensing device or pump according to the invention and/or the complete or simple recyclability of the dispensing device or pump.
  • the aspects and features of the present invention mentioned above and the aspects and features of the present invention resulting from the claims and the following description can in principle be implemented independently of one another, but also in any combination. Further aspects, advantages, features and properties of the present invention result from the claims and the following description of preferred embodiments with reference to the drawing. It shows: 1 shows a schematic section of a proposed pump or dispensing device with a proposed spring made of plastic as the down spring and a proposed spring made of plastic as the outlet spring according to a first embodiment;
  • FIG. 2 shows a schematic view of the feather spring according to the first embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a second embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 4;
  • FIG. 6 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a third embodiment
  • FIG. 7 shows a schematic front view of the spring according to FIG. 6;
  • FIG. 8 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 6;
  • Fig. 9 is an enlarged view of the dot-dash portion of Fig. 6;
  • 10 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a fourth embodiment;
  • FIG. 11 shows a schematic front view of the spring according to FIG. 10;
  • Fig. 12 is an enlarged view of the dot-dash portion of Fig. 10;
  • FIG. 13 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a fifth embodiment
  • FIG. 14 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 13;
  • Fig. 15 is an enlarged view of the dot-dash portion of Fig. 13; 16 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a sixth embodiment;
  • FIG. 17 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 16
  • FIG. 19 shows a schematic front view of the spring according to FIG. 18;
  • FIG. 20 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 18; 21 shows a first diagram; Fig. 22 shows a second diagram;
  • FIG. 23 shows a schematic view of the proposed outlet spring according to a second embodiment
  • FIG. 24 shows a schematic section of the proposed outlet spring according to the second embodiment.
  • Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of a proposed dispensing device 1 or pump 7 with one or two proposed springs 9, 16.
  • the dispensing device 1 or pump 7 preferably serves to dispense a preferably fluid or liquid product 2, in particular as a spray jet, spray mist and/or aerosol.
  • the fluid or product 2 particularly preferably serves cosmetic purposes or beauty care.
  • it is flare spray, flare foam, sunscreen or the like.
  • the dispensing device 1 or pump 7 can also be used for cleaning agents, household items or other products 2 .
  • the dispensing device 1 preferably has a container 3 for the product 2 , a dispensing head 4 , a connecting part 5 , a housing part 6 and/or the pump 7 .
  • the dispensing device 1 or pump 7 is preferably designed to suck or convey the product 2, in particular a predefined volume of the product 2, out of the container 3, to put it under pressure and/or to release it under pressure.
  • the fluid or product 2 can preferably be dispensed via the dispensing head 4 or a nozzle 4A of the dispensing head 4 or dispensing device 1 .
  • the dispensing device 1 or pump 7 is preferably attached or connected to the container 3 by means of the connecting part 5 and/or housing part 6, for example snapped on or screwed.
  • the dispensing head 4 or the housing part 6 is or can be connected to the container 3 preferably by means of the connecting part 5, preferably in a positive, non-positive and/or material connection, in particular by screwing.
  • the dispensing head 4 or the housing part 6 has or forms the connecting part 5 and/or the dispensing head 4 is or can be connected directly or directly to the container 3 .
  • the connecting part 5 and/or housing part 6 holds the pump 7 or its pump housing 8 on the outlet side.
  • the housing part 6 is firmly connected or latched to the pump housing 8 or forms part of the pump housing 8.
  • the pump 7 is preferably arranged at least partially or completely within the container 3 .
  • the dispensing device 1 or pump 7 preferably has a pump housing 8, the proposed spring 9 in the form of a main spring, a pump piston 10, an inlet valve 11, an outlet valve 14 and/or the (additional) proposed spring 16 in the form of a valve or outlet spring up.
  • the dispensing device 1 or pump 7 preferably has a riser 17 which is connected in particular to one end or inlet of the pump 7 , preferably in order to be able to receive or suck in the product 2 from the container 3 .
  • the intake valve 11 preferably has an intake valve body 12 and an intake valve seat 13 .
  • the outlet valve 14 preferably has the outlet spring 16 and/or an outlet valve body 15 and an outlet valve seat 18, in particular with the outlet valve spring 16 being formed in one piece with the outlet valve body 15 and/or pressing or prestressing or pressing it against the outlet valve seat 18 into the closed position the outlet valve 14 closes.
  • outlet valve 14 is arranged on or in the pump piston 10 .
  • the pump piston 10 in particular a piston shaft or hollow section 10A of the pump piston 10 , preferably projects axially out of the pump housing 8 or the housing part 6 and/or towards the dispensing head 4 .
  • the housing part 6 or pump housing 8 particularly preferably has an (axial) opening through which the piston 10 or section 10A extends outwards or towards the delivery head 4 .
  • the housing part 6 or pump housing 8 preferably has an axial stop 6A for the pump piston 10 .
  • the pump 7 or the outlet valve 14 or the pump piston 10 preferably has an outlet, in particular this being fluidically connected to the dispensing head 4 .
  • the dispensing head 4 is preferably firmly and/or fluidically connected to the piston 10, in particular via the shaft or section 10A.
  • the outlet valve 14 or the outlet valve body 15 and/or the outlet spring 16 is or are preferably arranged within the pump piston 10 or section 10A and/or in the dispensing head 4 and/or between the pump piston 10 and dispensing head 4 .
  • the outlet spring 16 is at one end on the Dispensing head 4 and/or abutted at its other, opposite end on the pump piston 10 .
  • outlet spring 16 is installed in a prestressed manner.
  • the pump housing 8, the inlet valve 11 and the outlet valve 14 or the pump piston 10 preferably form or delimit a pump chamber 7A of the pump 7.
  • the main spring 9 is preferably arranged inside the pump chamber 7A or inside the pump housing 8.
  • the main spring 9 is preferably supported at one end on the pump piston 10 and/or at its other, opposite end on the pump housing 8 or inlet valve body 12 .
  • the pump piston 10 is pressed or pretensioned by the main spring 9 into a closed or initial state.
  • the main spring 9 is built in under tension.
  • the dispensing device 1 or pump 7 and the pump housing 8 have a longitudinal axis A.
  • the fluid/product 2 can flow through the pump 7 or pump chamber 7A axially or along the longitudinal axis A and/or from the inlet to the outlet.
  • the pump housing 8, the inlet valve 11, the outlet valve 14 and/or the pump piston 10, the main spring 9 and/or the outlet spring 16, particularly preferably all parts or components of the dispensing device 1 or pump 7, are/is off Plastic made and / or injection molded.
  • the pump 7 is preferably designed as a displacement pump, in particular a metering pump or reciprocating piston pump.
  • the pressure in the pump chamber 7A, in which a predefined volume of the product 2 is preferably located, is preferably increased, the volume of the pump chamber 7A is reduced, the main spring 9 is compressed and/or the dispensing device 1 is brought into the final state.
  • the outlet valve 14 particularly preferably opens (automatically) when a specific pressure in the pump chamber 7A is exceeded or the volume of the pump chamber 7A decreases by means of the pump piston 10, in particular by the outlet spring 16 being compressed.
  • a certain pressure (opening pressure) is exceeded, the product 2 is released from the pump chamber 7A via the outlet to the dispensing head 4 and optionally sprayed or released in some other way—in particular by means of the nozzle 4A.
  • the pump piston 10 or the dispensing head 4 is preferably returned or moved to the initial state by the restoring force or decompression of the main spring 9 .
  • the pressure in the pump chamber 7A preferably decreases further or a vacuum is created, so that the inlet valve 11 opens and the product 2 is sucked out of the container 3 via the inlet into the pump chamber 7A.
  • the inlet valve 11 preferably closes again automatically after the pressure equalization or during the next actuation (depressing the piston 10) due to the pressure increase.
  • Intake valve body 12 of intake valve 11 is preferably designed as a long rod and/or extends along longitudinal axis A.
  • the inlet valve body 12 is preferably designed or dimensioned in such a way that it can open the outlet valve 14 or lift the outlet valve body 15 off the outlet valve seat 18 shortly before the pump piston 10 reaches its pressed end position. This is particularly important when it is used for the first time, in order to be able to release air from the pump chamber 7A during so-called priming and to be able to fill the pump chamber 7A with fluid/product 2 .
  • the initial state of the dispensing device 1 or the pump 7 shown in Fig. 1 is preferably the state in which the pump 7, in particular the pump piston 10 or the dispensing head 4, is in the unactuated state and/or automatically or by the spring force of the flap spring 9 takes. In the initial state, the volume of the pump chamber 7A is at its maximum and/or the flap spring 9 is decompressed (but pretensioned) and/or the pump piston 10 or dispensing head 4 is in its upper end position or rest position.
  • the final state of the dispensing device 1 or the pump 7 is preferably that state which the pump 7, in particular the pump piston 10 or the dispensing head 4, assumes when the volume of the pump chamber 7A is minimal and the outlet valve 14 is open.
  • the pump piston 10 In the end state (actuated or depressed state), the pump piston 10 assumes its lower end position in the illustration according to FIG. 1 and the dispensing head 4 is in its depressed end position.
  • the outlet valve 14 is preferably forced open by the inlet valve body 12 .
  • the final state is preferably limited mechanically, for example by the dispensing head 4 striking the container 3, the connecting part 5 or the housing part 6 or in some other way.
  • the inlet valve body 12 can also form an end stop for the pump piston 10 .
  • the inlet valve body 12, outlet valve body 15 or the outlet spring 16 preferably hits the outlet valve body 15 or the outlet spring 16 shortly before the final state is reached, so that the outlet spring 16 has a damping or braking effect, in particular with increasing force, until the pump piston 10 and dispensing head 4 actually reach the end position or end state.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the first embodiment of the proposed main spring 9, which is also shown in the example shown in FIG. Fig. 3 shows this main spring 9 in a longitudinal section. 2 and 3 show the main spring 9 in the unstressed, ie relaxed or non-installed state.
  • the main spring 9 preferably has a (central) spring axis B.
  • the spring axis B runs along or coaxially with the longitudinal axis A of the dispensing device 1 or pump 7.
  • the main spring 9 has a resilient section 9F which is preferably at least essentially or exclusively responsible for the resilient properties of the main spring 9 .
  • the main spring 9 preferably has a first or here lower end section/support 9C and/or an upper end section/support 9D.
  • the lower support 9C and/or the upper support 9D form an axial end or ends of the main spring 9.
  • the main spring 9 or the resilient section 9F preferably has one or more windings or webs 9B that preferably extend at least substantially in the circumferential direction and/or one or more supports 9A that preferably extend at least substantially in the axial direction.
  • the main spring 9 or the resilient section 9F is preferably designed at least essentially as a hollow cylinder.
  • the webs 9B and supports 9A particularly preferably form a hollow-cylindrical section 9F of the main spring 9 or of the resilient section 9F with radial openings.
  • the resilient section 9F has a plastic volume V which, due to the openings, is less than the volume of the corresponding hollow cylinder without openings, undercuts and the like. It should be noted that the main spring 9 or the resilient section 9F can optionally also have a shape that deviates from a hollow cylinder, for example due to an increasing and/or decreasing inner diameter and/or outer diameter. Here the plastic volume V of the resilient section 9F is then determined accordingly from the volume of material actually used to form the resilient section 9F.
  • the plastic volume V is always determined in the non-installed state, ie in the relaxed state, of the main spring 9, ie in the relaxed state.
  • the axial height H2 of a support 9A is preferably the minimum axial distance between two adjacent webs 9B in the region in which the support 9A connects the webs 9B.
  • the axial height H1 of a web 9B is preferably defined by the axial distance between the axially lowest point of a web 9B and the axially highest point of this web 9B.
  • the axial thickness of a ridge 9B is defined by the axial distance at an infinitesimal circumferential direction section of the ridge 9B between the axially lowest point of this circumferential direction section of the ridge 9B and the axially highest point of this circumferential direction section of the ridge 9B.
  • the axial thickness of a ridge 9B is constant or varies in the circumferential direction.
  • the axial thickness of a ridge 9B in the circumferential direction is constant in a main spring 9 of the first embodiment.
  • the axial thickness of a pillar 9A is defined by the axial distance at an infinitesimal circumferential direction portion of the pillar 9A between the axially lowest point of that circumferential direction portion of the pillar 9A and the axially highest point of that circumferential direction portion of the pillar 9A.
  • the axial thickness of a support 9A is constant or varies in the circumferential direction.
  • the axial thickness of a support 9A is constant in the circumferential direction in a main spring 9 of the first embodiment.
  • the height H2 is preferably greater than the height H1, in particular the ratio of the axial height H2 to the axial height H1 is greater than 1.2.
  • the cross section of a web 9B is preferably at least essentially rectangular.
  • the cross section of a support 9A is at least substantially rectangular.
  • a cross section of a web 9B, a support 9A or a spring 9, 16 is preferably a section whose cutting plane is perpendicular to the main plane of extension of this web 9B, this support 9A or this spring 9, 16.
  • the lower support 9C and/or the upper support 9D has at least essentially no resilient effect in the axial direction or they form rigid and/or hollow-cylindrical or ring-shaped bearing sections.
  • the resilient section 9F preferably adjoins the first and/or second carrier 9C, 9D with one or more axially aligned supports 9A, in particular with two supports 9A on opposite sides, ie offset by 180°.
  • a web 9B and/or a plurality of webs 9B, in particular a web 9B running around 360° or annular in the first embodiment, and two supports 9A preferably form a spring layer 9E.
  • the resilient section 9F is made up of several repeating and in particular identical spring layers 9E, with a transition to the carrier 9C or 9D also an incomplete spring layer 9E--for example by omitting a web 9B--can occur or be provided.
  • the 360° circumferential web 9B i.e.
  • forming a closed ring can also be understood or formed as a plurality of web segments or webs 9B, here two or four web segments or webs 9B, which differ from one Extend support 9A to the next support 9A of the same spring layer 9E or both spring layers 9E.
  • the axial fleas or thickness of a spring layer 9E is preferably given by the sum of the fleas FH1 and the fleas FH2.
  • the axial height of a spring layer 9E, the relaxed main spring 9, is preferably greater than 1 mm, preferably greater than 2 mm, and/or less than 12 mm, preferably less than 9 mm.
  • the supports 9A of a spring layer 9E are preferably arranged rotationally symmetrically to the spring axis B, preferably with the number of rotational symmetry corresponding to the number of supports 9A and being 2 in the first exemplary embodiment.
  • each complete spring layer 9E comprises a complete web 9B made up of several web segments and one or more supports 9A.
  • a web 9B is complete in particular when it extends 360° around the spring axis B and optionally merges into itself after a complete revolution around the spring axis B.
  • the supports 9A of a spring layer 9E are preferably distributed uniformly around the spring axis B in the circumferential direction.
  • the supports 9A of a spring layer 9E are preferably of identical design.
  • a web 9B is preferably arranged below and/or above the supports 9A (in each case).
  • the portion of a web 9B extending from one post 9A to the nearest post 9A is referred to as a web segment.
  • the number of web segments of a web 9B of a spring layer 9E is preferably identical to the number of supports 9A of a spring layer 9E.
  • the supports 9A of a relaxed main spring 9 preferably extend parallel to the spring axis B or in the axial direction.
  • the supports 9A may be inclined in the circumferential direction.
  • the supports 9A can be inclined towards the spring axis B or away from it.
  • the supports 9A can be bent, so that the axial gradient of a support 9A can change in the circumferential direction, in particular several times.
  • a support 9A may be curved.
  • a curvature preferably denotes that the cross-sectional area changes in the axial direction and/or circumferential direction, in particular several times.
  • the supports 9A of a relaxed main spring 9 of the first embodiment extend parallel to the spring axis B or in the axial direction.
  • the webs 9B of a relaxed main spring 9 preferably extend parallel to a radial plane of the main spring 9, which is perpendicular to the spring axis B in particular.
  • the webs 9B can be inclined in the circumferential direction, in particular in such a way that the main extension plane of the web 9B is tilted with respect to a radial plane of the main spring 9 .
  • the webs 9B can be curved, so that the axial gradient of a web 9B can change in the circumferential direction, in particular several times.
  • a ridge 9B may be curved.
  • the webs 9B of a relaxed main spring 9 of the first embodiment extend parallel to a radial plane of the main spring 9, which is perpendicular to the spring axis B in particular.
  • a support 9A has a width in the circumferential direction about the spring axis B and/or has a radial width perpendicular to this width and perpendicular to the axial thickness.
  • the width and/or the radial width of a support 9A varies axially.
  • a support 9A has a minimum width and/or radial width, and/or a maximum width and/or radial width.
  • the width and/or the radial width of a support 9A of a relaxed main spring 9 of the first embodiment is axially constant.
  • the width and/or the radial width of a support 9A is preferably greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm, and/or less than 8 mm, preferably less than 5 mm.
  • the number of supports 9A of a spring layer 9E is not limited to two.
  • a spring layer 9E can also have, for example, only one support 9A and/or three supports 9A and/or four supports 9A and/or five supports 9A and/or any number of supports 9A.
  • the number of spring layers 9E of the main spring 9 is preferably greater than 3, preferably greater than 5, and/or less than 20, preferably less than 15.
  • the supports 9A of one or each spring layer 9E are preferably distributed equidistantly around the spring axis B, or the supports 9A of a spring layer 9E have different spacings radially around the spring axis B. All spring layers 9E preferably have the same number of supports 9A.
  • the supports 9A of two spring layers 9E arranged next to one another are preferably rotated or offset from one another about the spring axis B, preferably rotated or offset from one another by 45°, in particular by 60°, particularly preferably by 90°.
  • the offset angle is preferably the quotient of 180° and the number of supports 9A of a spring layer 9E.
  • the periodicity of the stacking order of the spring layers 9E is two. Consequently, for example, the first, the third and the fifth spring layer 9E are identical to one another and/or the second, fourth and sixth spring layer 9E are identical to one another with regard to their rotational position.
  • the stacking order of the spring layers 9E can also have a greater periodicity, preferably with several identical spring layers 9E, which are rotated axially relative to one another, being arranged next to one another and/or different spring layers 9E being arranged next to one another and/or a combination of the variants mentioned above is realized.
  • the periodicity of the stacking order of the spring layers 9E generally denotes the number of spring layers 9E arranged next to one another until the stacking order changes back into itself, for example the periodicity of the stacking order ABABAB is two and the periodicity of the stacking order ABCCABABCCAB is six, with a letter representing a spring layer 9E represents.
  • the total number of ridges 9B of spring 9 is an odd number.
  • the supports 9A arranged on the lower beam 9C are twisted axially with respect to the supports 9A arranged on the upper beam 9D.
  • the flap spring 9 or the resilient section 9F is hollow or at least essentially hollow-cylindrical.
  • the ratio of an outer diameter RA of resilient portion 9F to an inner diameter RI of resilient portion 9F is greater than 1.05, preferably wherein the related outer diameters RA and inner diameters RI lie on an axial plane of resilient portion 9F.
  • the ratio of the length L of the resilient section 9F to the outer diameter RA of the resilient section 9F is preferably greater than 1.2.
  • the flap spring 9 is preferably compressible along its spring axis B.
  • the supports 9A remain at least substantially parallel to the spring axis B when the spring 9 is compressed.
  • the webs 9B preferably deform when the feather spring 9 is compressed.
  • a development of a web 9B deformed by the compression of the flap spring 9 is preferably at least essentially sinusoidal or wavy, with the center line of a web 9B being considered. Further embodiments of the flap spring 9 are explained below with reference to the other figures, with the previous statements and explanations applying in particular correspondingly or additionally, even if a repetition is omitted, and primarily only differences compared to the first embodiment are explained.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a second embodiment of a proposed flap spring 9.
  • Fig. 5 shows a schematic longitudinal section of the flap spring 9 according to Fig. 4.
  • the second embodiment of the flap spring 9 differs from the first embodiment in particular in that it per spring layer 9E exactly one support 9A.
  • the supports 9A of two adjacent spring layers 9E are preferably arranged radially rotated through 180° with respect to one another.
  • the spring axis B is preferably bent in a zigzag manner when the main spring 9 is compressed.
  • the microscopic deflections of the spring axis B are reflected macroscopically.
  • the supports 9A have a width BS.
  • the width BS is preferably greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm, and/or less than 8 mm, preferably less than 5 mm.
  • Fig. 6 shows a schematic representation of a third embodiment of a proposed main spring 9.
  • Fig. 7 shows a schematic front view of the main spring 9 according to Fig. 6,
  • Fig. 8 shows a longitudinal section of the main spring 9 according to Fig. 6 and
  • Fig. 9 shows an enlarged one Section of the dot-dash area of Fig. 6.
  • the main spring 9 of the third embodiment differs from the first two embodiments in particular in that its circumferential webs 9B change their axial height position and/or their axial thickness in the circumferential direction about the spring axis B.
  • the axial height position preferably means the axially highest point of a ridge 9B in an infinitesimal ridge portion in the circumferential direction.
  • the axial height position of a web 9B is preferably at a maximum and/or at a minimum in the area in which a support 9A is arranged in the direction of a carrier 9C, 9D.
  • the axial thickness of a web 9B is preferably maximum and/or minimum in a region in which a support 9A is arranged in the direction of a carrier 9C, 9D.
  • the axial thickness of a web 9B is preferably minimal in an area which lies in the circumferential direction around the spring axis B exactly between two areas of a web 9B with the maximum axial thickness of the web 9B.
  • the course of the axial thickness in a spring plane 9E from one of the supports 9A of the spring plane 9E to an adjacent support 9A of the spring plane 9E is preferably: thick-thin-thick-thin-thick.
  • the course of the axial thickness in a spring plane 9E with two supports 9A is: thick-thin-thick-thin-thick-thin-thick- Thin, with the spring level 9E merging back into itself after the last thin.
  • the axial thickness of a web 9B is preferably maximum in a region in which a support 9A is arranged above it and/or below it.
  • the axial thickness of a web 9B is preferably minimal in an area which lies in the circumferential direction around the spring axis B exactly between two areas of a web 9B with the maximum axial thickness of the web 9B.
  • the flea FH1 of a ridge 9B is the axial distance from the lowest point of the ridge 9B to the highest point of the same ridge 9B.
  • the widths BS of two supports 9A of two adjacent spring layers 9E are preferably different.
  • the width BS of the wider pillar 9A is more than 1.5 times the width BS of the narrower pillar 9A.
  • the cross section of the webs 9B is preferably at least essentially trapezoidal.
  • 10 shows a schematic representation of a fourth embodiment of a proposed flap spring 9.
  • FIG. 11 shows a schematic front view of the flap spring 9 according to FIG. 10 and
  • FIG. 12 shows an enlarged section of the dotted line area from FIG differs from the first three embodiments in that the supports 9A transition into the webs 9B in a curved manner.
  • a support 9A preferably transitions into a web 9B in a rounded manner with a radius of curvature.
  • one, preferably several, in particular all, outer surfaces of a support 9A and/or a web 9B are preferably curved.
  • An outer surface of a support 9A or a web 9B generally refers to the area on which no elements are arranged in the present invention.
  • the webs 9B and supports 9A preferably each merge into one another with a radius of curvature greater than 1 mm.
  • the curvature of a web 9B and/or a support 9A does not change direction or sign.
  • the cross-sectional area of a web 9B is preferably at least essentially polygonal with chamfered and/or rounded corners, in particular with four, five, six, seven, eight, nine or ten corners.
  • the cross-sectional area of a pillar 9A is rectangular.
  • FIG. 13 shows a schematic representation of a fifth embodiment of a proposed main spring 9.
  • FIG. 14 shows a schematic longitudinal section of one of the main springs 9 according to FIG. 13 and
  • FIG. 15 shows an enlarged section of the dot-dash area from FIG.
  • the fifth embodiment of the proposed main spring 9 differs from the previous embodiments in that it does not have any supports 9A, but is only formed from webs 9B.
  • the webs 9B change their axial height position circumferentially around the spring axis B, preferably there being a longitudinal section of the main spring 9, which in particular contains the spring axis B, in which the webs 9B run in a zigzag manner.
  • a web 9B preferably merges into an adjacent web 9B.
  • a spring layer 9E is preferably formed by a web 9B.
  • the height H1 of a web 9B is preferably identical to the height of a spring layer 9E.
  • a main extension plane of a spring layer 9E is preferably tilted to a radial plane of the main spring 9, in particular by more than 5°, preferably more than 10°, and/or less than 40°, preferably less than 30°.
  • the axial thickness of a web 9B is preferably constant in the circumferential direction, although this does not apply to the areas in which two webs 9B merge into one another.
  • the cross-sectional area of a web 9B is preferably at least essentially trapezoidal.
  • the height H1 of a web 9B is preferably given by the axial distance between the two lowest points of two adjacent webs 9B. This is illustrated in FIG. 14, in which the distance between two cut surfaces of two adjacent spring layers 9E is determined, the lowest point of a web 9B being considered here in each case.
  • the angle enclosed by two adjacent webs 9B is preferably greater than 10°, preferably greater than 20°, and/or less than 60°, preferably less than 50°.
  • Fig. 16 shows a schematic representation of a sixth embodiment of a proposed main spring 9.
  • Fig. 17 shows a schematic longitudinal section of the main spring 9 according to Fig. 16.
  • the sixth embodiment of the proposed main spring 9 differs from the embodiments already described in that it is also only formed from webs 9B, which change their axial height position in the circumferential direction, but after a complete revolution around the spring axis B, a web 9B goes so after 360° not over into itself.
  • the main spring 9 of the sixth embodiment will be described as if it were a coil spring. It is expressly pointed out that the main spring 9 of the sixth embodiment is not a spiral spring, but is formed from webs 9B, which change their axial height position in the circumferential direction, with a web 9B after a complete revolution around the spring axis B, i.e. after 360° does not merge into itself.
  • the mainspring 9 has a helix angle, a coil thickness WD, a coil width WB, and a pitch HG.
  • the pitch HG is preferably greater than the winding thickness WD.
  • the winding thickness WD is preferably greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm and/or less than 5 mm, preferably less than 4 mm.
  • the winding width WB is preferably greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm and/or less than 5 mm, preferably less than 4 mm.
  • the pitch HG is preferably greater than 2 mm, preferably greater than 3 mm and/or less than 20 mm, preferably less than 15 mm.
  • the coil thickness WD is the axial height of a cross-sectional area of the coil of the mainspring 9, in this section.
  • the cross-sectional area is preferably rectangular, in particular square.
  • the pitch angle—of the relaxed main spring 9— is preferably greater than 5°, preferably greater than 10°, and/or less than 40°, preferably less than 35°.
  • the helix angle is preferably the angle at which the spring coil rises.
  • the pitch HG is preferably the sum of the winding thickness WD and the minimum axial distance between two cross-sectional areas of the spiral spring, in a front view of a section, the section plane containing the spring axis B.
  • the proposed outlet spring 16 which is already shown schematically in FIG. 1, is explained in more detail below, with the previous statements and aspects and features relating to the main spring 9 correspondingly or additionally also applying without repetition and vice versa also the following statements, explanations and features regarding of the outlet spring 16 also apply correspondingly or additionally to the various embodiments of the main spring 9 and can be combined.
  • FIG. 18 shows a schematic representation of the outlet spring 16 in the corresponding state.
  • Fig. 19 shows a schematic front view of the outlet spring 16 according to Fig. 18 and
  • Fig. 20 shows a schematic longitudinal section of the outlet spring 16 according to Fig. 18.
  • the outlet spring 16 preferably has an outlet valve body 15, an upper support 16D, one or more webs 16B and/or one or more supports 16A and/or a spring axis B.
  • the basic geometric body formed by the outlet spring 16 is preferably at least essentially frustoconical.
  • the angle between the spring axis B and the surface line of a truncated cone formed by the outlet spring 16 is preferably greater than 1°, preferably greater than 1.5°, and/or less than 10°, preferably less than 5°.
  • the resilient section 16F preferably has a length L of more than 5 mm, preferably more than 10 mm and/or less than 50 mm, preferably less than 40 mm.
  • the resilient section 16F preferably has a length LV of more than 4 mm, preferably more than 8 mm and/or less than 40 mm, preferably less than 32 mm.
  • the resilient section 16F is compressed by more than 2%, preferably more than 3%, and/or less than 40%, preferably less than 35% in the prestressed or installed state.
  • the resilient section 16F preferably has a length LK of more than 3 mm, preferably more than 7 mm, and/or less than 35 mm, preferably less than 27 mm.
  • the resilient portion 16F is compressed more than 3%, preferably more than 5%, and/or less than 60%, preferably less than 50% in the maximally compressed state.
  • the outlet spring 16 is preferably dimensioned in such a way that the outlet valve 14 remains closed during the (entire) movement of the pump piston 10 upwards or into the starting position or during the entire filling of the pump chamber.
  • the outlet spring 16 is preferably made of plastic, in particular a material mixture, particularly preferably made of the same material or a similar material, as described below, or consists of it.
  • the characteristic value K1 preferably applies alternatively or additionally to the main spring 9.
  • the outlet spring 16 or the resilient section 16F, 16F is preferably designed in such a way that, at least up to a compression of 10%, the characteristic value K2 is less than 0.005 mm 35 , in particular less than 0.0025 mm 35 and/or greater than 0. 00005 mm 3 x 5
  • K2 (W x L° x 5 x RA)/(V x AF x E x S 2 )
  • W is the work to move the outlet spring 16 from the relaxed state by the distance S to compress
  • RA is the outside diameter of resilient portion 16F
  • AF is the fill factor of relaxed resilient portion 16F
  • E is the modulus of elasticity of the resilient portion 16F material
  • V plastic volume of resilient portion 16F.
  • the characteristic value K2 preferably applies alternatively or additionally to the main spring 9.
  • the table below shows the characteristic values K1 and K2 for an outlet spring 16 according to the invention and a main spring 9 according to the invention, and the parameters determined by tests to calculate K1 and K2.
  • the main spring 9 is the first embodiment, with the characteristic values K1 and K2 preferably also applying to the other embodiments of the main spring 9 .
  • the tested springs 9 and 16 consisted of plastic, namely a material mixture with 90% by weight of propylene and 10% by weight of polyethylene.
  • the work W was calculated by determining the path integral of the force along the compression path S.
  • the plastic volume V of the resilient section 9F, 16F is preferably calculated by integrating from the axial beginning of the resilient section 9F, 16F to the axial end of the resilient section 9F, 16F over the cross-sectional area—having material.
  • the plastic volume V refers to the resilient portion 9F in the relaxed state.
  • FIG. 21 is a force-displacement diagram of the outlet spring examined, the course of a first compression LK1 and a first decompression LD1 and the tenth compression LK10 and a tenth decompression LD10 being shown.
  • the compression path S of the outlet spring 16 is shown on the x-axis and the restoring force F of the outlet spring 16 as a function of the compression path S is shown on the y-axis.
  • the test was carried out under application-realistic test conditions, namely at room temperature of about 20 °C to 25 °C and a humidity of 50%.
  • the work required for the first compression is 0.02175 J and the work required for the tenth compression is 0.02075 J.
  • the work done on the first decompression is 0.01985 J and the work done on the tenth decompression is 0.01900 J.
  • the relative difference between the work required for the first/tenth compression and the work released in the first/tenth decompression is less than 30%. Consequently, the spring is at least essentially hysteresis-free. In addition, the relative difference between the work required for the first compression and the tenth compression is less than 25%. Consequently, the spring is at least substantially fatigue resistant.
  • the force-displacement diagrams are also fairly linear, so that the outlet spring 16 according to the invention has at least essentially a linear force-displacement diagram.
  • the diagram also shows that the slope of a compression graph LK1, LK10 or decompression graph LD1, LD10 never changes by more than 30° during compression or decompression.
  • the outlet spring 16 is at least substantially hysteresis-free, at least substantially reversibly compressible, and has good fatigue resistance to frequent compression.
  • the characteristic values K1 and/or K2 preferably apply to the outlet spring 16 and/or the flap spring 9.
  • the flap spring 9 of the first to sixth embodiments is preferably provided for use as a restoring element of a pump piston 10 and/or as an element of an inlet valve 11.
  • the outlet spring 16 preferably has a greater spring constant than the flap spring 9 .
  • the outlet spring 16 is preferably provided for use as a valve body 15 of an outlet valve 14 or forms this. 22 shows in a diagram the course over time or drop in the restoring force of the outlet spring 16, which is constantly pretensioned or compressed by 3 mm and whose characteristic values are listed in the table above.
  • the time in seconds is plotted on the x-axis and the restoring force F of the outlet spring 16 in Newtons is plotted on the y-axis.
  • the test was carried out under application-realistic test conditions, such as when determining the diagram according to FIG. 21 and carrying out the other tests and measurements.
  • the diagram shows that the restoring force of the outlet spring 16 initially decreases and then asymptotically approaches a limit value of approximately 50%.
  • the restoring force of the outlet spring 16 is reduced in particular by less than 50% within 100 hours, here.
  • the outlet spring 16 has relatively good fatigue resistance to long-term, constant compression. Accordingly, the compressed Fe- ser 9, 16 or the dispensing device 1 or pump 7 has good stability or long shelf life.
  • the above and following statements regarding the proposed main spring 9 also apply accordingly to the proposed outlet spring 16 and vice versa, such as already mentioned, so that in general only the springs 9 or 16 are referred to or referred to below.
  • the spring 9 or 16 is made of plastic or consists of it.
  • the plastic is preferably a material mixture.
  • the material mixture preferably contains a basic component and an additional component.
  • the material mixture is preferably made up of at least 50% by weight and/or a maximum of 95% by weight, in particular a maximum of 90% by weight, from the base component.
  • the base component is preferably formed from or consists of polypropylene.
  • the modulus of elasticity of the base component is preferably greater than 1000 MPa and/or the yield point of the base component is less than 1% before material fracture occurs.
  • a cylindrical rod made of this material with a diameter of 1 cm and a length of 10 cm is preferably used to determine the yield point until a material fracture occurs, with its axial ends along the Forces acting on the longitudinal axis, pulled apart and the relative change in length when the material breaks defines the yield point.
  • the density of the additional component or material mixture is preferably equal to or less than 0.9 g/cm 3 .
  • the modulus of elasticity of the additional component is preferably less than 1000 MPa and/or the yield point before material fracture of the additional component occurs is greater than 1%.
  • the material mixture is preferably formed from a thermoplastic and an elastomer.
  • the additional component preferably has or is selected from polyethylene, ethylene-octene copolymers as polyolefin elastomer and/or isotactic propylene repeating units with random ethylene distribution as polyolefin elastomer.
  • the modulus of elasticity of the material mixture is preferably less than 1500 MPa.
  • the modulus of elasticity of the material mixture is preferably not linearly dependent on the proportion of the basic component or the proportion of the additional component.
  • the materials of the material mixture are preferably homogeneously physically mixed with one another, in particular before the spring 9, 16 is produced from the material mixture, in particular by mechanical stirring.
  • the spring 9, 16 is made by injection molding.
  • other variants of preparation are also possible.
  • the spring 9, 16 or the resilient section 9F, 16F is preferably designed in such a way that it has no undercuts on the injection mold side or from the outside, so that the injection molds can be removed after the plastic has solidified.
  • the spring 9, 16 preferably has a spring constant of less than 10 N/mm, preferably less than 5 N/mm, particularly preferably less than 2 N/mm.
  • the load absorption of the spring 9, 16 is optimized by bionic measures.
  • the webs 9B, 16B and supports 9A, 16A preferably each merge into one another with a radius of curvature greater than 1 mm. In this way it can be achieved that the load distribution within the spring 9, 16 is optimized. This avoids the plastic deformation of the springs 9, 16 in these areas. This was determined by finite element calculations. In particular, the spring 9, 16 can be made very economical in terms of material.
  • the spring 9, 16 is plastically deformed during its first compression and can be compressed at least essentially reversibly during the subsequent compression.
  • the resilient section 9F, 16F of the spring 9, 16 preferably has a filling factor of more than 30%, in particular more than 50% and/or less than 90%, in particular less than 80%.
  • the filling factor is generally defined as the ratio of the material volume to the ratio of the volume of the geometric shape formed by the resilient section 9F, 16F, for example in the case of a hollow-cylindrical spring 9, 16 the material volume V of the resilient section 9F, 16F im Ratio to the volume of the hollow cylinder formed by the resilient section 9F, 16F.
  • the spring 9, 16 is preferably designed as a compression spring. In particular, therefore, it is preferably not stretched or stretched beyond its relaxed state during use.
  • the spring axis B of the spring 9, 16 is at least essentially retained during deflection or compression, preferably this is due to the design of the spring 9, 16 and/or mutually canceling curvatures or inclinations of the spring layers 9B during deflection or compression of the spring 9, 16 and/or an external protection against bending of the spring 9, 16 is reached.
  • the spring 9, 16 is preferably in a prestressed state when the dispensing device 1 or pump 7 is in the initial state and/or the spring 9, 16 is permanently operated in a compressed state.
  • an initial actuating force F of less than 15 N, preferably less than 10 N, particularly preferably less than 5 N can be exerted on an actuating element or the dispensing head 4 of the dispensing device 1 or pump or on the main spring 9 .
  • the actuating force to be exerted to reach the final state of the dispensing device 1 or to achieve the maximum compression of the main spring 9 is preferably less than 50 N, preferably less than 35 N, particularly preferably less than 15 N.
  • the ratio between the restoring force of the main spring 9 in the maximum compressed state or end state of the dispensing device 1 and the restoring force of the main spring 9 in the prestressed state or initial state of the dispensing device 1 is preferably less than 6, preferably less than 4.
  • the difference between the restoring force of the spring 9, 16 in a maximally compressed state and the restoring force of the spring 9, 16 in a minimally compressed state is preferably less than 20 N, preferably less than 15 N, particularly preferably less than 10 N
  • the spring 9, 16 can preferably be compressed without torsion.
  • a possible torsion protection of the spring 9, 16 could be implemented by guiding a radially protruding part of the spring 9, 16 in one or more recesses of the pump housing, which is/are preferably parallel to the spring axis B.
  • the spring 9 , 16 is preferably formed in one piece with other elements of the dispensing device 1 or pump 7 , such as the outlet valve body 15 . This enables a simple, cost-effective and compact design of the dispensing device 1 or pump 7.
  • the resilient section 9F preferably has a length LV of more than 15 mm, preferably more than 20 mm and/or less than 90 mm in the prestressed or installed state , preferably less than 80 mm.
  • the resilient section 9F is preferably compressed by more than 2%, preferably more than 3% and/or less than 40%, preferably less than 35% in the prestressed or installed state.
  • the resilient section 9F preferably has a length LK of more than 13 mm, preferably more than 17 mm and/or less than 80 mm, preferably less than 70 mm.
  • the resilient section 9F is compressed by more than 3%, preferably more than 5% and/or less than 60%, preferably less than 50% in the maximally compressed state.
  • the compression of resilient portion 9F is preferably given by (1-((L-S)/L))*100%, where L is the length of resilient portion 9F in the relaxed state and S is the compression travel of resilient portion 9F.
  • a spring 9, 16 according to the invention is preferably at least essentially hysteresis-free, fatigue-resistant, reversibly compressible and/or has a spring 9, 16 according to the invention preferably at least essentially a linear force-displacement diagram.
  • flysteresis of a spring 9, 16 means a difference between the compression behavior and the decompression behavior of a spring.
  • the work required to bring the spring 9 from a relaxed state into a compressed state is greater than the work released when the spring 9, 16 is decompressed from this state.
  • the compression curve and the decompression curve do not lie one above the other in a force-displacement diagram of a spring 9 that has a hysteresis.
  • the relative difference between the work required to bring the spring 9 from a relaxed state to a compressed state and the work required to decompress the spring 9, 16 free from this state becomes less than 30%, preferably less than 20%, particularly preferably less than 10%.
  • the size of the hysteresis depends on the strength of the compression of the spring 9, 16.
  • a spring according to the invention is preferably free of hysteresis if the spring less than 20%, preferably less than 30%, more preferably less than 40% is compressed.
  • a spring 9, 16 is preferably fatigue-resistant if it is more than 100 times, preferably more than 200 times, particularly preferably more than 500 times by less than 20%, preferably by less than 30%, particularly preferably by less than 40%. is compressible without the spring constant of the spring 9, 16 being reduced by more than 30% and/or increased.
  • a spring 9, 16 is fatigue-resistant if it can be compressed by less than 20% for longer than 1000 hours, preferably longer than 5000 hours, particularly preferably longer than 20,000 hours, without the spring constant of the spring 9, 16 ⁇ m changing more than 50% reduced.
  • reversibly compressible in relation to a spring 9, 16 generally means that the spring 9, 16 has the same shape, relaxed length and/or spring constant before and after compression.
  • a spring 9, 16 is at least essentially reversibly compressible if the relaxed length and/or spring constant only changes by less than 35% as a result of compression.
  • a spring 9, 16 according to the invention can be compressed at least essentially reversibly up to a compression of less than 20%, preferably less than 30%, particularly preferably less than 40%.
  • a spring 9, 16 has an at least substantially linear force-displacement diagram when the restoring force of the spring 9, 16 is at least substantially proportional to the compression displacement of the spring 9, 16.
  • a force-displacement diagram is at least essentially linear if the slope of the graph changes by less than 30% in a force-displacement diagram.
  • the force-displacement diagram of a spring 9, 16 according to the invention is at least essentially linear up to a compression of the spring 9, 16 of less than 20%, preferably less than 30%, particularly preferably less than 40%.
  • FIGS. 23 and 24 A second embodiment of the outlet spring 16 is shown in FIGS. 23 and 24, which is described in more detail below.
  • the above explanations regarding the outlet spring 16 preferably also apply to the second embodiment, unless something else is explicitly explained or the above explanations are obviously incompatible with the following explanations.
  • the embodiment of the outlet spring 16 shown in FIGS. 23 and 24 differs from the embodiment of the outlet spring 16 from FIGS. 18 to 20 in particular by a different design of the spring elements, which in the embodiment of the outlet spring 16 from FIGS Webs 16B and supports 16A are formed.
  • the outlet spring 16 preferably has a leaf spring-like or plate spring-like construction.
  • the outlet spring 16 preferably has at least one, preferably at least two or more, spring elements 19 .
  • the spring elements 19 are preferably arranged axially one behind the other.
  • the spring elements 19 are preferably of the same type, in particular identical.
  • a spring element 19 preferably has two sections 20 of the same type, in particular identical and/or mirror images of one another, or are formed by them.
  • the sections 20 preferably extend essentially transversely to the spring axis B, in particular the outlet spring 16.
  • the sections 20 are preferably of flat design.
  • the spring elements 19 and/or sections 20 are preferably each made of plastic, in particular polyethylene (PE) and/or polypropylene (PP), and/or an elastic material.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • the sections 20 of a spring element 19 are preferably each formed and/or arranged mirror-symmetrically to a mirror plane SE, preferably with the mirror plane SE running transversely, in particular perpendicularly, to the spring axis B. This is shown in particular in FIG.
  • the sections 20 are preferably bent or curved. In cross-section, as shown in particular in FIG. 24, the sections 20 preferably each form an arc which is curved away from a (hypothetical) plane which is arranged horizontally to the spring axis B.
  • the two sections 20 of a spring element 19 are preferably bent or curved in opposite directions, in particular simply and/or curved like a circular arc, as shown in particular in FIGS. 23 and 24.
  • the sections 20 each have a simply curved surface or the sections 20 each represent a simply curved part.
  • the two sections 20 of a spring element 19 are each curved away from the respective mirror plane SE, so that with increasing distance from the Spring axis B, the distance between two sections 20 of a spring element 19 is reduced.
  • the two sections 20 of a spring element 19 are preferably connected to one another in a direction transverse, in particular perpendicular, to the spring axis B at their ends spaced apart from the spring axis B.
  • the spring elements 19 are preferably formed like a ring.
  • the spring elements 19 are preferably compressible.
  • the curvature of the sections 20 in combination with the connected ends forms in particular spring elements 19 which each have a free space 21 between the sections 20 which extends essentially transversely to the spring axis B.
  • the free space 21 is in particular mirror-symmetrical to the respective mirror plane SE of the spring element 19.
  • the free space 21 or distance between two sections 20 of a spring element 19 is preferably greatest at the spring axis B and decreases with increasing distance from the spring axis B, up to the ends the sections 20 meet.
  • the free spaces 21 preferably allow compression or upsetting of the outlet spring 16, in particular in combination with the plastic and/or elastic material from which the outlet spring 16 or the spring elements 19 or their sections 20 are made.
  • the sections 20 of a spring element 19 are preferably moved towards one another and/or the free space 21 of the spring element 19 is reduced.
  • two adjacent spring elements 19 are each connected to one another by a connecting piece 22 .
  • the connecting piece 22 or the connecting pieces 22 consists/consist preferably of the same material as the spring elements 19 and/or is/are preferably formed in one piece with the spring elements 19.
  • the connecting pieces 22 are preferably arranged in the middle and/or in the area of the spring axis B.
  • the connecting pieces 22 are preferably of elongate and/or linear design and/or the connecting pieces run transversely, in particular perpendicularly, to the spring axis B.
  • the sections 20 preferably each have an at least substantially constant thickness.
  • the thickness of a section 20 is preferably at least 0.2 mm or more, preferably 0.4 mm or more, and/or at most 0.8 mm or less, preferably 0.6 mm or less, in particular about 0.5 mm.
  • the maximum distance between two sections 20 of a spring element 19 or the fleas of the free space 21 of a section, in particular in the middle or along the spring axis B and/or perpendicular to the mirror plane SE, is preferably at least 0.75 mm or more, preferably 0 85 mm or more and/or at most 1.15 mm or less, preferably 1.05 mm or less, in particular about 0.95 mm.
  • the width of a free space 21, in particular the extent of a free space perpendicular to the spring axis B or parallel to and/or in the mirror plane SE, is preferably at least 3.0 mm or more, preferably 3.5 mm or more, and/or at most 5 .0 mm or less, preferably 4.5 mm or less, especially about 3.9 mm.
  • the width of a connecting piece 22 is preferably at least 0.6 mm or more, preferably 0.7 mm or more, and/or at most 1.0 mm or less, preferably 0.9 mm or less, in particular about 0.8 mm.

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Abstract

The invention relates to a spring made of plastic, a dispensing device provided with the spring, for in particular cosmetic products, and the use of a spring of this type. The spring is produced from a material mixture including propylene and has specific characteristic values in order to attain good spring properties.

Description

Feder aus Kunststoff und Abgabevorrichtung Plastic spring and dispenser
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feder aus Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2, eine Abgabevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17 und eine Verwendung einer Feder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19. The present invention relates to a spring made of plastic according to the preamble of claim 1 or 2, a dispensing device according to the preamble of claim 17 and a use of a spring according to the preamble of claim 19.
Unter dem Begriff "Abgabevorrichtung" ist bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Vorrichtung zur insbesondere sprühenden Aus- bzw. Abgabe eines vorzugsweise flüssigen Produkts, besonders bevorzugt als Aerosol, die vorzugsweise mit der Hand betätigbar ist, zu verstehen. In the context of the present invention, the term “dispensing device” is preferably to be understood as meaning a device for dispensing or dispensing a preferably liquid product, particularly preferably as an aerosol, in particular by spraying, which can preferably be actuated by hand.
Vorzugsweise weist eine Pumpe bzw. Abgabevorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung mindestens eine funktionale Feder auf, die beispielsweise einem Pumpenkolben und/oder einem Ventil zugeordnet ist. Bisher wurden primär Metallfedern eingesetzt. Die zunehmend als Alternative zu den Metallfedern vorgesehenen Kunststofffedern weisen zumeist keine guten bzw. zufriedenstellenden Federeigenschaften auf. A pump or dispensing device in the sense of the present invention preferably has at least one functional spring, which is assigned to a pump piston and/or a valve, for example. So far, metal springs have primarily been used. The plastic springs, which are increasingly being used as an alternative to metal springs, usually do not have good or satisfactory spring properties.
Die WO 2004/065095 A1 offenbart eine als Spritzgussteil ausgebildete Schraubendruckfeder aus Kunststoff, bei welcher sich an eine Teilungsebene anschließende Windungsabschnitte an mindestens einer Seite eine geringere Steigung als die Windungsgänge aufweisen. Durch die inhomogene Steigung der Windungsgänge ist die Federkennlinie nicht linear, sodass die Feder keine optimalen Federeigenschaften zeigt. Der Kunststoff wird nicht weiter spezifiziert. WO 2004/065095 A1 discloses a plastic helical compression spring designed as an injection molded part, in which coil sections adjoining a parting plane have a smaller gradient on at least one side than the coil turns. Due to the inhomogeneous pitch of the windings, the spring characteristic is not linear, so that the spring does not show optimal spring properties. The plastic is not further specified.
Die EP 1 506818 B2 offenbart eine Druckspeicher-Flüssigkeitssprühvorrichtung, die zwei elastische Elemente aufweist, wobei das erste elastische Element einen Pumpenkolben zurückstellt und das zweite elastische Element ein Element eines Auslassventils bildet. Als Materialien der im Spritzguss hergestellten elastischen Elemente und der Komponenten der Druckspeicher-Flüssigkeitssprühvorrichtung können Polyethylen, Polypropylen, Nylon, Akrylnitril-Butadien-Styrol, Polyethylentereph- thalat, Polybuthylenterephthalat oder Polyoxymethylen verwendet werden. EP 1 506818 B2 discloses an accumulator liquid spray device comprising two elastic elements, the first elastic element restoring a pump piston and the second elastic element forming an element of a discharge valve. Polyethylene, polypropylene, nylon, acrylonitrile butadiene styrene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate or polyoxymethylene can be used as the materials of the injection molded elastic members and the components of the accumulator liquid spray device.
Die WO 2009/094793 A1 offenbart eine Kunststofffeder, welche unter anderem in Vorrichtungen für kosmetische Applikationen verwendet werden kann. Die Kunststofffeder ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff spritzgegossen. Die Feder kann ausschließlich aus einem nicht weiter spezifizierten Kunststoff bestehen, alternativ können beispielsweise aber auch Verstärkungsfasern oder sonstige Elemente in den Kunststoff eingebettet sein. Der Kunststoff wird nicht weiter spezifiziert. WO 2009/094793 A1 discloses a plastic spring which can be used in devices for cosmetic applications, among other things. The plastic spring is preferably injection molded from a thermoplastic material. The spring can consist exclusively of a plastic that is not specified further, but alternatively, for example, reinforcing fibers or other elements can also be embedded in the plastic. The plastic is not further specified.
Die DE 4441 263 A1 offenbart eine Austragsvorrichtung mit einem Arbeitsglied, das einen Federabschnitt aufweist, welcher als Wendel bzw. Torsionsfeder mit geschlossenem Federmantel ausgebildet sein kann. Die Austragsvorrichtung bzw. das jeweilige Arbeitsglied ist als Spritzteil aus Kunststoffen hergestellt, die Copolymerisate, wie Polyethylen, Polypropylen oder andere Thermoplaste sein können. DE 4441 263 A1 discloses a discharge device with a working element which has a spring section which can be designed as a coil or torsion spring with a closed spring casing. The discharge device or the respective working element is produced as an injection molded part from plastics, which can be copolymers such as polyethylene, polypropylene or other thermoplastics.
Die FR 2 969 241 offenbart eine Kunststofffeder aus Ringen und elastischen Elementen. Beim Einfedern treten in jeder Federebene Torsionen auf, die sich makroskopisch herausmitteln, sodass die Feder insgesamt torsionsfrei komprimierbar ist. Die Ringe der Feder sind aus einem starren Kunststoff hergestellt, und die elastischen Elemente der Feder sind aus einem weichen Kunststoff hergestellt. Der Kunststoff wird nicht weiter spezifiziert. FR 2 969 241 discloses a plastic spring made up of rings and elastic elements. During compression, torsions occur in each spring plane, which are macroscopically averaged out so that the spring as a whole can be compressed without torsion. The rings of the spring are made of a rigid plastic and the elastic elements of the spring are made of a soft plastic. The plastic is not further specified.
Die US 2003/0209567 A1 offenbart einen Aufbau zum Zerstäuben eines Produkts. Der Aufbau weist genau eine Feder aus Kunststoff auf. Es werden mehrere Ausführungsformen der Feder beschrieben. Die Feder ist vorzugsweise aus Polyoxymethy- len, Polyethylen oder Polypropylen hergestellt. US 2003/0209567 A1 discloses a structure for atomizing a product. The structure has exactly one spring made of plastic. Several embodiments of the spring are described. The spring is preferably made of polyoxymethylene, polyethylene or polypropylene.
Die EP 1 375011 B1 offenbart eine Dosiervorrichtung mit einer Balgfeder aus Kunst- stoff, wobei die Balgfeder einstückig mit einem Auslassventil ausgebildet ist. Der Kunststoff wird nicht weiter spezifiziert. EP 1 375011 B1 discloses a dosing device with a plastic bellows spring, the bellows spring being formed in one piece with an outlet valve. The plastic is not further specified.
Die US 10,543,500 B2 offenbart eine Fluidpumpe mit einer Feder, wobei Styrol- Block-Copolymere, Polyolefine, Elastomer-Legierungen, thermoplastische Po- lyurethane, thermoplastische Copolyester und thermoplastische Polyamide geeignete Materialien für die Feder sind. Im Falle von Polyolefinen kann ein Gemisch aus mindestens zwei verschiedenen Polyolefinen und/oder ein Copolymer aus mindestens zwei verschiedenen Monomeren verwendet werden. In einer Ausführungsform werden Plastomere aus der Gruppe der thermoplastischen Polyolefingemische ver- wendet, z. B. aus der Gruppe der Polyolefin-Copolymere. Geeignet ist auch die Gruppe der Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymere. Unter diesen haben sich Ethylen-1- Octen-Copolymere als besonders geeignet erwiesen. Die DE 44 11 031 A1 offenbart eine Handhebel betätigte Pumpe zur Ausgabe von flüssigen oder pastenartigen Medien. Eine Rückstellfeder eines Handhebels der Pumpe ist als Balgfeder ausgebildet, die im Spritzgussverfahren hergestellt ist und aus Kunststoff, beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen, besteht. US Pat. No. 10,543,500 B2 discloses a fluid pump with a spring, with styrene block copolymers, polyolefins, elastomer alloys, thermoplastic polyurethanes, thermoplastic copolyesters and thermoplastic polyamides being suitable materials for the spring. In the case of polyolefins, a mixture of at least two different polyolefins and/or a copolymer of at least two different monomers can be used. In one embodiment, plastomers from the group of thermoplastic polyolefin mixtures are used, e.g. B. from the group of polyolefin copolymers. The group of ethylene-alpha-olefin copolymers is also suitable. Among these, ethylene-1-octene copolymers have proved particularly useful. DE 44 11 031 A1 discloses a hand lever-operated pump for dispensing liquid or pasty media. A return spring of a hand lever of the pump is designed as a bellows spring, which is produced by injection molding and is made of plastic, for example polypropylene or polyethylene.
Die DE 69426626 T2 offenbart eine Pumpvorrichtung mit faltbarer Pumpenkammer. Die Pumpenkammer ist ein Balg, der einen Elastizitätsmodul unter 10.000 psi aufweist. Als beispielhafte Materialien sind Polyolefine wie Polypropylen, Polyethylen geringer Dichte, Polyethylen sehr geringer Dichte und Ethylenvinylacetat offenbart. DE 69426626 T2 discloses a pump device with a foldable pump chamber. The pump chamber is a bellows that has a Young's modulus below 10,000 psi. Polyolefins such as polypropylene, low density polyethylene, very low density polyethylene and ethylene vinyl acetate are disclosed as exemplary materials.
Die DE 43 90 813 T1 offenbart einen Handsprüher mit einem Korpus und einem Pumpmechanismus mit einem beweglich am Korpus gelagerten Abzug. Eine Plastikfederanordnung ist zwischen dem Korpus und dem Abzug platziert, um den Abzug stets in eine Ausgangsposition zurückzudrücken. Die Federanordnung enthält zwei Blattfedern, die an Ihren Enden durch Rippen miteinander verbunden sind. Die Blattfedern sind aus glasfiberverstärktem Plastikmaterial hergestellt, wie beispielsweise einer Mischung aus Polypropylen und Polyamid (Nylon) + 30 Gew.-% Glasfiber. DE 43 90 813 T1 discloses a hand sprayer with a body and a pump mechanism with a trigger mounted movably on the body. A plastic spring assembly is placed between the body and the trigger to always return the trigger to a home position. The spring arrangement contains two leaf springs which are connected to one another at their ends by ribs. The leaf springs are made of glass fiber reinforced plastic material such as a blend of polypropylene and polyamide (nylon) + 30% by weight glass fiber.
Die WO 2020/156 935 A1 offenbart einen Spender zur Ausgabe von fließfähigen, beispielsweise flüssigen oder pastösen Massen. Der Spender weist eine Rückstellvorrichtung in Form einer Kunststofffeder auf mit einem unteren Federring und einem oberen Federring, die durch Federbeine einfederbar miteinander verbunden sind. Als Kunststoff für die Feder kann Polypropylen mit Füllstoffen zur Anwendung kommen. WO 2020/156 935 A1 discloses a dispenser for dispensing free-flowing, for example liquid or pasty, masses. The dispenser has a restoring device in the form of a plastic spring with a lower spring ring and an upper spring ring, which are connected to one another so that they can be compressed by spring legs. Polypropylene with fillers can be used as the plastic for the spring.
Die US 10,543,500 B2 offenbart eine Fluidpumpe mit einer Plastomerfeder. Die Feder weist mehrere rhombusförmig Federabschnitte auf. US Pat. No. 10,543,500 B2 discloses a fluid pump with a plastomer spring. The spring has a plurality of rhombus-shaped spring sections.
Die bekannten Kunststofffedern sind nicht optimal für Abgabevorrichtungen, die ma- nuell leicht zu bedienen sein sollen und eine hohe Standzeit haben. The known plastic springs are not ideal for dispensing devices that should be easy to operate manually and have a long service life.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feder aus Kunststoff, insbesondere für eine Abgabevorrichtung, eine Abgabevorrichtung mit einer Feder aus Kunststoff und eine Verwendung einer Feder aus Kunststoff anzugeben, wobei die Feder ein weitgehend lineares Kraft-Weg-Diagramm aufweist, leicht zu betätigen ist und/oder weitgehend ermüdungsresistent und/oder hysteresefrei ist, ein einfaches bzw. vollständiges Recycling ermöglicht und/oder einem einfachen und kostengünstigen Aufbau zuträglich ist. Die obige Aufgabe wird durch eine Feder gemäß Anspruch 1 oder 2, eine Abgabevorrichtung gemäß Anspruch 17 oder eine Verwendung gemäß Anspruch 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. The invention is based on the object of specifying a spring made of plastic, in particular for a dispensing device, a dispensing device with a spring made of plastic and the use of a spring made of plastic, the spring having a largely linear force-displacement diagram and being easy to actuate and/or is largely resistant to fatigue and/or free of hysteresis, enables simple or complete recycling and/or is conducive to a simple and cost-effective construction. The above object is achieved by a pen according to claim 1 or 2, a dispensing device according to claim 17 or a use according to claim 19. Advantageous developments are the subject of the subclaims.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Feder vorzugsweise um mindestens 10 % reversibel komprimierbar ist und/oder der Elastizitätsmodul des Kunststoffs kleiner als 1500 MPa ist. Versuche haben ergeben, dass eine derartige Feder gute Federeigenschaften zeigt und insbesondere leicht und ange- nehm zu betätigen ist, insbesondere wenn die Feder ausgehend vom relaxierten Zustand um maximal 20 oder 30 % komprimiert wird. A first aspect of the present invention is that the spring is preferably reversibly compressible by at least 10% and/or the modulus of elasticity of the plastic is less than 1500 MPa. Experiments have shown that a spring of this type has good spring properties and, in particular, can be operated easily and comfortably, in particular when the spring is compressed by a maximum of 20 or 30%, starting from the relaxed state.
Versuche haben überraschenderweise zusätzlich gezeigt, dass mit einer Verringerung des Elastizitätsmoduls des Federmaterials einer Feder eine größere reversible Kompression einhergeht. Experiments have surprisingly also shown that a reduction in the modulus of elasticity of the spring material of a spring is accompanied by greater reversible compression.
Ein zweiter, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Feder vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass mindestens bis zu einer Kompression von 10 % der Kennwert K1 kleiner als 0,05 [N/mm25] ist, wobei K1 = (W · L°’5)/(V · S2) ist, wobei W die Arbeit ist, um die Feder aus dem relaxierten Zustand um den Weg S zu komprimieren, und V das Kunststoffvolumen des federnden Abschnitts ist. Versuche haben ergeben, dass eine derartig ausgebildete Kunststofffeder gute Federeigenschaften zeigt und insbesondere eine sehr gute Ermüdungsresistenz aufweist. A second aspect of the present invention that can also be implemented independently is that the spring is preferably designed in such a way that the characteristic value K1 is less than 0.05 [N/mm 25 ] at least up to a compression of 10%, where K1=( W x L°' 5 )/(V x S 2 ), where W is the work to compress the spring from the relaxed state by the distance S, and V is the plastic volume of the resilient portion. Experiments have shown that a plastic spring designed in this way shows good spring properties and, in particular, has very good resistance to fatigue.
Ein dritter, ebenfalls unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Feder derart ausgebildet ist, dass mindestens bis zu einer Kompression von 10 % der Kennwert K2 kleiner als 0,005 [mm 35] ist, wobei K2 = (W · L0’5 · RA)/(V· AF · E · S2) ist, wobei W die Arbeit ist, um die Feder aus dem relaxierten Zustand um den Weg S zu komprimieren, RA der Außendurchmesser des federnden Abschnitts, AF der Ausfüllfaktor des relaxierten federnden Abschnitts, E der Elastizitätsmodul des Materials des federnden Abschnitts und V das Kunststoffvolumen des federnden Abschnitts ist. Versuche haben nämlich bestätigt, dass eine derartig ausgebildete Kunststofffeder gute Federeigenschaften zeigt und insbe- sondere zumindest weitgehend hysteresefrei ist. A third aspect of the present invention that can also be implemented independently is that the spring is designed in such a way that the characteristic value K2 is less than 0.005 [mm 35 ] at least up to a compression of 10%, where K2=(W · L 0 ' 5 * RA)/(V * AF * E * S 2 ), where W is the work to compress the spring from the relaxed state by the distance S, RA is the outside diameter of the resilient section, AF is the fill factor of the relaxed resilient section section, E is the modulus of elasticity of the resilient section material and V is the plastic volume of the resilient section. Experiments have namely confirmed that a plastic spring designed in this way shows good spring properties and, in particular, is at least largely free of hysteresis.
Ein vierter, ebenfalls unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass der Kunststoff der Feder bzw. des federnden Abschnitts vorzugsweise eine Materialmischung mit Polypropylen als Basiskomponente und mindestens einer Zusatzkomponente ist, wobei die Materialmischung zu mindestens 50 Gew.-% und maximal 95 Gew.-% aus der Basiskomponente gebildet ist. Die Basiskomponente allein ist als Federmaterial ungeeignet, da die Feder dann nicht ausreichend, insbesondere nur bis zu etwa 5 %, reversibel komprimierbar ist. Dies liegt in der Struktur der Basiskomponente, die bildlich beschrieben aus in allen drei Dimensionen verketteten Fäden besteht. Durch die Zugabe der Zusatzkomponente sind die Fäden nur noch in zwei Dimensionen, also in Ebenen, verkettet, wodurch die Ebenen in begrenztem Umfang reversibel zueinander verschiebbar sind. Ab einem gewissen Schwellwert des Anteils der Zusatzkomponente ist die Feder sehr stark komprimierbar, ohne dabei zu zerbrechen, kehrt allerdings anschließend nicht in ihre Ursprungsform zurück, da das Material fließt, also zu leicht plastisch verformt wird. Durch Versuche wurden die optimale Materialmischungen - ins- besondere für eine bevorzugte Federform - ermittelt. A fourth aspect of the present invention that can also be implemented independently is that the plastic of the spring or of the resilient section is preferably a material mixture with polypropylene as the base component and at least one additional component, the material mixture being formed from at least 50% by weight and at most 95% by weight from the base component. The base component alone is unsuitable as a spring material, since the spring is then not sufficiently compressible, in particular only up to about 5%, in a reversible manner. This is due to the structure of the basic component, which consists of threads linked in all three dimensions. As a result of the addition of the additional component, the threads are only interlinked in two dimensions, i.e. in levels, as a result of which the levels can be reversibly shifted relative to one another to a limited extent. Above a certain threshold value of the proportion of the additional component, the spring can be compressed very strongly without breaking, but does not return to its original shape afterwards, since the material flows, i.e. is plastically deformed too easily. The optimal material mixtures - in particular for a preferred spring shape - were determined through tests.
Ein fünfter, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass der Kunststoff eine Materialmischung mit Polypropylen als Basiskomponente und mindestens einer Zusatzkomponente ist, wobei die Dichte des Kunststoffs gleich oder kleiner als 0,9 g/cm3 und/oder die Dichte der Zusatzkomponente geringer als die Dichte der Basiskomponente ist. So können sehr gute elastische Eigenschaften erreicht werden, wie Versuche gezeigt haben. A fifth aspect of the present invention that can also be implemented independently is that the plastic is a material mixture with polypropylene as the basic component and at least one additional component, the density of the plastic being equal to or less than 0.9 g/cm 3 and/or the density of Additional component is lower than the density of the basic component. Very good elastic properties can be achieved in this way, as tests have shown.
Vorzugsweise weist die Zusatzkomponente Polyethylen, Ethylen-Okten Copolymere und/oder isotaktische Propylen Wiederholungseinheiten mit zufälliger Ethylenverteilung auf. Diese Materialien sind besonders gut als Zusatzkomponente geeignet, da sie hervorragend mit der Basiskomponente vermischbar sind und zu guten elastischen Eigenschaften führen, wie Versuche ergeben haben. Vorzugsweise ist der Elastizitätsmodul der Zusatzkomponente kleiner als 1.000 MPa und/oder der Elastizitätsmodul der Basiskomponente größer als 1.000 MPa. So kann der Elastizitätsmodul der Materialmischung, durch das Verhältnis der Komponenten zueinander, sehr gut eingestellt werden, wobei Versuche gezeigt haben, dass der Elastizitätsmodul der Materialmischung nicht linear vom Anteil der Zusatzkompo- nente abhängt. The additional component preferably has polyethylene, ethylene-octene copolymers and/or isotactic propylene repeating units with random ethylene distribution. These materials are particularly well suited as an additional component since they can be mixed very well with the base component and lead to good elastic properties, as tests have shown. The modulus of elasticity of the additional component is preferably less than 1000 MPa and/or the modulus of elasticity of the base component is greater than 1000 MPa. The modulus of elasticity of the material mixture can thus be adjusted very well by the ratio of the components to one another, tests having shown that the modulus of elasticity of the material mixture does not depend linearly on the proportion of the additional component.
Vorzugsweise ist eine erfindungsgemäße Feder durch Spritzgießen hergestellt. So kann die Feder sehr kostengünstig und in sehr großer Stückzahl hergestellt werden. Vorzugsweise ist die Federform derart gestaltet, dass sie bei ihrer Herstellung spritzgusswerkzeugseitig keine Hinterschnitte ausbildet. Vorzugsweise ist die Feder hierdurch einfach aus den Spritzgusswerkzeugen entfernbar, insbesondere zerstörungs- frei. A spring according to the invention is preferably produced by injection molding. The spring can thus be produced very inexpensively and in very large numbers. The spring shape is preferably designed in such a way that it does not form any undercuts during its production on the injection molding tool side. In this way, the spring can preferably be easily removed from the injection molding tools, in particular in a non-destructive manner.
Eine erfindungsgemäße Feder bildet vorzugsweise ein Ventilelement eines Einlassventils und/oder Auslassventils. Dies ist einem kompakten und einfachen Aufbau, insbesondere einer Pumpe bzw. Abgabevorrichtung, dienlich. A spring according to the invention preferably forms a valve element of an inlet valve and/or outlet valve. This is useful for a compact and simple structure, in particular for a pump or dispensing device.
Ein sechster, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine, insbesondere manuell betätigbare, Abgabevorrichtung, die mindestens eine erfindungsgemäße Feder aus Kunststoff insbesondere gemäß einer der vorgenannten Aspekte aufweist, beispielsweise zur Rückstellung eines Pumpenkolbens und/oder eines Einlassventils oder Auslassventils. So kann insbesondere eine sehr gute Benutzerfreundlichkeit bzw. leichte Bedienbarkeit bei hoher Standzeit und/oder eine vollständige Recycelbarkeit der Abgabevorrichtung erreicht werden. A sixth aspect of the present invention that can also be implemented independently relates to a dispensing device, in particular one that can be actuated manually, which has at least one spring made of plastic according to the invention, in particular according to one of the aforementioned aspects, for example for resetting a pump piston and/or an inlet valve or outlet valve. In particular, very good user-friendliness or ease of use with a long service life and/or complete recyclability of the dispensing device can be achieved.
Ein siebter, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung be- trifft eine, insbesondere manuell betätigbare, Abgabevorrichtung, die mindestens eine Feder aus Kunststoff aufweist, beispielsweise zur Rückstellung eines Pumpenkolbens, wobei die Differenz zwischen der Rückstellkraft der in einem maximal komprimierten Zustand befindlichen Feder und der Rückstellkraft dieser in einem minimal komprimierten Zustand befindlichen Feder kleiner als 20 N, bevorzugt kleiner als 15 N, besonders bevorzugt kleiner als 10 N, ist. So kann erreicht werden, dass die zum Betätigen der Abgabevorrichtung notwendige Kraft während der Betätigung nur geringfügig zunimmt. Dies ist einer hohen Benutzerfreundlichkeit zuträglich. A seventh aspect of the present invention, which can also be implemented independently, relates to a dispensing device, in particular one that can be actuated manually, which has at least one spring made of plastic, for example for restoring a pump piston, the difference between the restoring force of the spring, which is in a maximum compressed state, and the restoring force of this spring, which is in a minimally compressed state, is less than 20 N, preferably less than 15 N, particularly preferably less than 10 N. It can thus be achieved that the force required to actuate the dispensing device increases only slightly during actuation. This is conducive to a high level of user-friendliness.
Ein achter, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine, insbesondere manuell betätigbare, Abgabevorrichtung, die mindestens eine Feder aus Kunststoff aufweist, beispielsweise zur Rückstellung eines Pumpenkolbens und/oder als Ventilelement eines Einlassventils oder Auslassventils, wobei die Feder in einem minimal komprimierten Zustand in der Abgabevorrichtung um mindestens 5 %, insbesondere 10 %, vorgespannt beziehungsweise komprimiert ist und diese Feder in einem maximal komprimierten Zustand in der Abgabevorrichtung um weniger als 30 %, insbesondere weniger als 25 %, besonders bevorzugt weniger als 20 %, komprimiert ist. Versuche haben gezeigt, dass die Feder gerade in diesem Bereich eine hohe Standfestigkeit zeigt. Insbesondere wird durch die vorgesehene Begrenzung der maximalen Komprimierung der Feder im Endzustand eine plastische Verformung der Feder vermieden. So kann durch die Mindest- und Maximalkomprimierung der Feder die Lebensdauer bzw. Standzeit der Abgabevorrichtung erhöht werden. An eighth aspect of the present invention that can also be implemented independently relates to a dispensing device, in particular one that can be actuated manually, which has at least one spring made of plastic, for example for resetting a pump piston and/or as a valve element of an inlet valve or outlet valve, the spring being in a minimally compressed state is pretensioned or compressed in the dispensing device by at least 5%, in particular 10%, and this spring is compressed in a maximally compressed state in the dispensing device by less than 30%, in particular less than 25%, particularly preferably less than 20%. Tests have shown that the spring shows a high degree of stability in this area. In particular, a plastic deformation of the spring is avoided by the intended limitation of the maximum compression of the spring in the final state. The service life or service life of the dispensing device can thus be increased by the minimum and maximum compression of the spring.
Vorzugsweise ist die Feder im Ausgangszustand der Abgabevorrichtung minimal vorgespannt bzw. komprimiert und/oder im Endzustand der Abgabevorrichtung maximal komprimiert. So kann ein einfacher und kompakter Aufbau der Abgabevorrich- tung erreicht werden. The spring is preferably minimally prestressed or compressed in the initial state of the dispensing device and/or maximally compressed in the final state of the dispensing device. In this way, a simple and compact construction of the dispensing device can be achieved.
Ein neunter, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Feder als Rückstellelement eines Pumpenkolbens und/oder eines Einlassventils oder Auslassventils, insbesondere ei- ner vorzugsweise manuell betätigbaren Abgabevorrichtung, für die Abgabe eines vorzugsweise kosmetischen Fluids bzw. Produkts. So ergeben sich entsprechende Vorteile. A ninth aspect of the present invention that can also be implemented independently relates to the use of a spring according to the invention as a restoring element of a pump piston and/or an inlet valve or outlet valve, in particular a preferably manually actuated dispensing device, for dispensing a preferably cosmetic fluid or product. This results in corresponding advantages.
Insbesondere löst oder verringert die erfindungsgemäße Kunststofffeder das Prob- lern einer unerwünschten schnellen Ermüdung, einer unerwünschten bzw. starken Flysterese und/oder einer unerwünschten bzw. starken Abweichung von einer linearen Federkennlinie bei sonstigen Kunststofffedern. In particular, the plastic spring according to the invention solves or reduces the problem of undesired rapid fatigue, undesired or severe flysteresis and/or an undesired or severe deviation from a linear spring characteristic in other plastic springs.
Zudem ermöglicht die erfindungsgemäße Feder einen einfachen, stabilen, kompak- ten und/oder kostengünstigen Aufbau einer erfindungsgemäßen Abgabevorrichtung bzw. Pumpe und/oder unterstützt eine hygienische Förderung bzw. Abgabe des Produkts in/aus einer erfindungsgemäßen Abgabevorrichtung bzw. Pumpe und/oder die vollständige bzw. einfache Recyclebarkeit der Abgabevorrichtung bzw. Pumpe. Die oben genannten Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie die sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung ergebenden Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung können grundsätzlich unabhängig voneinander, aber auch in beliebiger Kombination realisiert werden. Weitere Aspekte, Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt: Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer vorschlagsgemäßen Pumpe bzw. Abgabevorrichtung mit einer vorschlagsgemäßen Feder aus Kunststoff als Flauptfeder und einer vorschlagsgemäßen Feder aus Kunststoff als Auslassfeder gemäß einer ersten Ausführungsform; In addition, the spring according to the invention enables a simple, stable, compact and/or inexpensive construction of a dispensing device or pump according to the invention and/or supports hygienic promotion or dispensing of the product in/out of a dispensing device or pump according to the invention and/or the complete or simple recyclability of the dispensing device or pump. The aspects and features of the present invention mentioned above and the aspects and features of the present invention resulting from the claims and the following description can in principle be implemented independently of one another, but also in any combination. Further aspects, advantages, features and properties of the present invention result from the claims and the following description of preferred embodiments with reference to the drawing. It shows: 1 shows a schematic section of a proposed pump or dispensing device with a proposed spring made of plastic as the down spring and a proposed spring made of plastic as the outlet spring according to a first embodiment;
Fig. 2 eine schematische Ansicht der Flauptfeder gemäß der ersten Ausführungsform; 2 shows a schematic view of the feather spring according to the first embodiment;
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt der Feder gemäß Fig. 2; FIG. 3 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 2;
Fig. 4 eine schematische Ansicht der vorschlagsgemäßen Flauptfeder gemäß einer zweiten Ausführungsform; 4 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a second embodiment;
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt der Feder gemäß Fig. 4; FIG. 5 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 4;
Fig. 6 eine schematische Ansicht der vorschlagsgemäßen Flauptfeder gemäß einer dritten Ausführungsform; 6 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a third embodiment;
Fig. 7 eine schematische Frontalansicht der Feder gemäß Fig. 6; FIG. 7 shows a schematic front view of the spring according to FIG. 6;
Fig. 8 einen schematischen Längsschnitt der Feder gemäß Fig. 6; Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht des strichpunktierten Bereichs von Fig. 6; Fig. 10 eine schematische Ansicht der vorschlagsgemäßen Flauptfeder gemäß einer vierten Ausführungsform; FIG. 8 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 6; Fig. 9 is an enlarged view of the dot-dash portion of Fig. 6; 10 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a fourth embodiment;
Fig. 11 eine schematische Frontalansicht der Feder gemäß Fig. 10; Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht des strichpunktierten Bereichs von Fig. 10; FIG. 11 shows a schematic front view of the spring according to FIG. 10; Fig. 12 is an enlarged view of the dot-dash portion of Fig. 10;
Fig. 13 eine schematische Ansicht der vorschlagsgemäßen Flauptfeder gemäß einer fünften Ausführungsform; Fig. 14 einen schematischen Längsschnitt der Feder gemäß Fig. 13; 13 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a fifth embodiment; FIG. 14 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 13;
Fig. 15 eine vergrößerte Ansicht des strichpunktierten Bereichs von Fig. 13; Fig. 16 eine schematische Ansicht der vorschlagsgemäßen Flauptfeder gemäß einer sechsten Ausführungsform; Fig. 15 is an enlarged view of the dot-dash portion of Fig. 13; 16 shows a schematic view of the proposed feather spring according to a sixth embodiment;
Fig. 17 einen schematischen Längsschnitt der Feder gemäß Fig. 16; FIG. 17 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 16;
Fig. 18 eine schematische Ansicht der vorschlagsgemäßen Auslassfeder gemäß der ersten Ausführungsform; 18 shows a schematic view of the proposed outlet spring according to the first embodiment;
Fig. 19 eine schematische Frontalansicht der Feder gemäß Fig. 18; FIG. 19 shows a schematic front view of the spring according to FIG. 18;
Fig. 20 einen schematischen Längsschnitt der Feder gemäß Fig. 18; Fig. 21 ein erstes Diagramm; Fig. 22 ein zweites Diagramm; FIG. 20 shows a schematic longitudinal section of the spring according to FIG. 18; 21 shows a first diagram; Fig. 22 shows a second diagram;
Fig. 23 eine schematische Ansicht der vorschlagsgemäßen Auslassfeder gemäß einer zweiten Ausführungsform; und Fig. 24 einen schematischen Schnitt der vorschlagsgemäßen Auslassfeder gemäß der zweiten Ausführungsform. 23 shows a schematic view of the proposed outlet spring according to a second embodiment; and FIG. 24 shows a schematic section of the proposed outlet spring according to the second embodiment.
In den teilweise nicht maßstabsgerechten, nur schematischen Figuren werden für gleiche, gleichartige oder ähnliche Bauteile und Komponenten dieselben Bezugszei- chen verwendet, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn von einer wiederholten Beschreibung abgesehen wird. In the figures, some of which are not to scale and are only schematic, the same reference symbols are used for identical, identical or similar parts and components, with corresponding or comparable properties and advantages being achieved even if a repeated description is dispensed with.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt einer vorschlagsgemäßen Abgabe- Vorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 mit ein oder zwei vorschlagsgemäßen Federn 9, 16. Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of a proposed dispensing device 1 or pump 7 with one or two proposed springs 9, 16.
Die Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 dient vorzugsweise der Abgabe eines, vorzugsweise fluidischen bzw. flüssigen Produkts 2, insbesondere als Sprühstrahl, Sprühnebel und/oder Aeorosol. The dispensing device 1 or pump 7 preferably serves to dispense a preferably fluid or liquid product 2, in particular as a spray jet, spray mist and/or aerosol.
Besonders bevorzugt dient das Fluid bzw. Produkt 2 kosmetischen Zwecken oder der Schönheitspflege. Beispielsweise handelt es sich um Flaarspray, Flaarschaum, Sonnenschutzmittel o. dgl. Die Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 kann jedoch auch für Reinigungsmittel, Haushaltsmittel oder sonstige Produkte 2 eingesetzt werden. Vorzugsweise weist die Abgabevorrichtung 1 einen Behälter 3 für das Produkt 2, einen Abgabekopf 4, ein Verbindungsteil 5, ein Gehäuseteil 6 und/oder die Pumpe 7 auf. The fluid or product 2 particularly preferably serves cosmetic purposes or beauty care. For example, it is flare spray, flare foam, sunscreen or the like. However, the dispensing device 1 or pump 7 can also be used for cleaning agents, household items or other products 2 . The dispensing device 1 preferably has a container 3 for the product 2 , a dispensing head 4 , a connecting part 5 , a housing part 6 and/or the pump 7 .
Die Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, das Pro- dukt 2, insbesondere ein vordefiniertes Volumen des Produkts 2, aus dem Behälter 3 zu saugen bzw. zu fördern, unter Druck zu setzen und/oder unter Druck abzugeben. The dispensing device 1 or pump 7 is preferably designed to suck or convey the product 2, in particular a predefined volume of the product 2, out of the container 3, to put it under pressure and/or to release it under pressure.
Vorzugsweise kann das Fluid bzw. Produkt 2 über den Abgabekopf 4 bzw. eine Düse 4A des Abgabekopfs 4 bzw. Abgabevorrichtung 1 abgegeben werden. The fluid or product 2 can preferably be dispensed via the dispensing head 4 or a nozzle 4A of the dispensing head 4 or dispensing device 1 .
Die Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 wird vorzugsweise mittels des Verbindungsteils 5 und/oder Gehäuseteils 6 am Behälter 3 angebracht bzw. mit diesem verbunden, bspw. aufgerastet oder verschraubt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Abgabekopf 4 bzw. das Gehäuseteil 6 vorzugsweise mittels des Verbin- dungsteils 5 mit dem Behälter 3, vorzugsweise form-, kraft- und/oder stoffschlüssig, insbesondere durch Verschrauben, verbunden oder verbindbar. Es sind jedoch auch Lösungen möglich, bei denen der Abgabekopf 4 oder das Gehäuseteil 6 das Verbindungsteil 5 aufweist oder bildet und/oder der Abgabekopf 4 unmittelbar bzw. direkt mit dem Behälter 3 verbunden oder verbindbar ist. The dispensing device 1 or pump 7 is preferably attached or connected to the container 3 by means of the connecting part 5 and/or housing part 6, for example snapped on or screwed. In the illustrated embodiment, the dispensing head 4 or the housing part 6 is or can be connected to the container 3 preferably by means of the connecting part 5, preferably in a positive, non-positive and/or material connection, in particular by screwing. However, solutions are also possible in which the dispensing head 4 or the housing part 6 has or forms the connecting part 5 and/or the dispensing head 4 is or can be connected directly or directly to the container 3 .
Insbesondere hält das Verbindungsteil 5 und/oder Gehäuseteil 6 die Pumpe 7 bzw. dessen Pumpgehäuse 8 auslassseitig. In particular, the connecting part 5 and/or housing part 6 holds the pump 7 or its pump housing 8 on the outlet side.
Beim Darstellungsbeispiel ist das Gehäuseteil 6 mit dem Pumpengehäuse 8 fest ver- bunden oder verrastet oder bildet einen Teil des Pumpengehäuses 8. In the example shown, the housing part 6 is firmly connected or latched to the pump housing 8 or forms part of the pump housing 8.
Die Pumpe 7 ist vorzugsweise zumindest teilweise oder vollständig innerhalb des Behälters 3 angeordnet. Vorzugsweise weist die Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 ein Pumpengehäuse 8, die vorschlagsgemäße Feder 9 in Form einer Hauptfeder, einen Pumpenkolben 10, ein Einlassventil 11, ein Auslassventil 14 und/oder die (weitere) vorschlagsgemäße Feder 16 in Form einer Ventil- bzw. Auslassfeder auf. Vorzugsweise weist die Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 eine Steigleitung 17 auf, die insbesondere an einem Ende bzw. Einlass der Pumpe 7 angeschlossen ist, vorzugsweise um das Produkt 2 aus dem Behälter 3 aufnehmen bzw. ansaugen zu können. The pump 7 is preferably arranged at least partially or completely within the container 3 . The dispensing device 1 or pump 7 preferably has a pump housing 8, the proposed spring 9 in the form of a main spring, a pump piston 10, an inlet valve 11, an outlet valve 14 and/or the (additional) proposed spring 16 in the form of a valve or outlet spring up. The dispensing device 1 or pump 7 preferably has a riser 17 which is connected in particular to one end or inlet of the pump 7 , preferably in order to be able to receive or suck in the product 2 from the container 3 .
Das Einlassventil 11 weist vorzugsweise einen Einlassventilkörper 12 und einen Einlassventilsitz 13 auf. Vorzugsweise weist das Auslassventil 14 die Auslassfeder 16 und/oder einen Auslassventilkörper 15 und einen Auslassventilsitz 18 auf, insbesondere wobei die Aus- lassventilfeder 16 einstückig mit dem Auslassventilkörper 15 ausgebildet ist und/oder diesen gegen den Auslassventilsitz 18 in die Schließstellung drückt bzw. vorspannt bzw. das Auslassventil 14 schließt. The intake valve 11 preferably has an intake valve body 12 and an intake valve seat 13 . The outlet valve 14 preferably has the outlet spring 16 and/or an outlet valve body 15 and an outlet valve seat 18, in particular with the outlet valve spring 16 being formed in one piece with the outlet valve body 15 and/or pressing or prestressing or pressing it against the outlet valve seat 18 into the closed position the outlet valve 14 closes.
Insbesondere ist das Auslassventil 14 am oder im Pumpenkolben 10 angeordnet. In particular, the outlet valve 14 is arranged on or in the pump piston 10 .
Vorzugsweise ragt der Pumpenkolben 10, insbesondere ein Kolbenschaft bzw. hohler Abschnitt 10A des Pumpenkolbens 10, aus dem Pumpengehäuse 8 bzw. dem Gehäuseteil 6 und/oder zum Abgabekopf 4 axial vor. Besonders bevorzugt weist das Gehäuseteil 6 bzw. Pumpengehäuse 8 eine (axiale) Öffnung auf, durch die sich der Kolben 10 bzw. Abschnitt 10A nach außen bzw. zum Abgabekopf 4 hin erstreckt. The pump piston 10 , in particular a piston shaft or hollow section 10A of the pump piston 10 , preferably projects axially out of the pump housing 8 or the housing part 6 and/or towards the dispensing head 4 . The housing part 6 or pump housing 8 particularly preferably has an (axial) opening through which the piston 10 or section 10A extends outwards or towards the delivery head 4 .
Vorzugsweise weist das Gehäuseteil 6 bzw. Pumpengehäuse 8 einen axialen An- schlag 6A für den Pumpenkolben 10 auf. The housing part 6 or pump housing 8 preferably has an axial stop 6A for the pump piston 10 .
Vorzugsweise weist die Pumpe 7 bzw. das Auslassventil 14 bzw. der Pumpenkolben 10 einen Auslass auf, insbesondere wobei dieser fluidisch mit dem Abgabekopf 4 verbunden ist. The pump 7 or the outlet valve 14 or the pump piston 10 preferably has an outlet, in particular this being fluidically connected to the dispensing head 4 .
Der Abgabekopf 4 ist vorzugsweise mit dem Kolben 10 insbesondere über den Schaft bzw. Abschnitt 10A fest und/oder fluidisch verbunden. The dispensing head 4 is preferably firmly and/or fluidically connected to the piston 10, in particular via the shaft or section 10A.
Vorzugsweise ist bzw. sind innerhalb des Pumpenkolbens 10 bzw. Abschnitts 10A und/oder im Abgabekopf 4 und/oder zwischen dem Pumpenkolben 10 und Abgabekopf 4 das Auslassventil 14 bzw. der Auslassventilkörper 15 und/oder die Auslassfeder 16 angeordnet. Insbesondere ist die Auslassfeder 16 an einem Ende an dem Abgabekopf 4 und/oder an ihrem anderen, gegenüberliegenden Ende an dem Pumpenkolben 10 widergelagert. The outlet valve 14 or the outlet valve body 15 and/or the outlet spring 16 is or are preferably arranged within the pump piston 10 or section 10A and/or in the dispensing head 4 and/or between the pump piston 10 and dispensing head 4 . In particular, the outlet spring 16 is at one end on the Dispensing head 4 and/or abutted at its other, opposite end on the pump piston 10 .
Insbesondere ist die Auslassfeder 16 vorgespannt eingebaut. In particular, the outlet spring 16 is installed in a prestressed manner.
Vorzugsweise bilden bzw. begrenzen das Pumpengehäuse 8, das Einlassventil 11 und das Auslassventil 14 bzw. der Pumpenkolben 10 eine Pumpenkammer 7A der Pumpe 7. Vorzugsweise ist innerhalb der Pumpenkammer 7A bzw. innerhalb des Pumpengehäuses 8 die Hauptfeder 9 angeordnet. The pump housing 8, the inlet valve 11 and the outlet valve 14 or the pump piston 10 preferably form or delimit a pump chamber 7A of the pump 7. The main spring 9 is preferably arranged inside the pump chamber 7A or inside the pump housing 8.
Vorzugsweise ist die Hauptfeder 9 an einem Ende an dem Pumpenkolben 10 und/oder ihrem anderen, gegenüberliegenden Ende an dem Pumpengehäuse 8 oder Einlassventilkörper 12 widergelagert. The main spring 9 is preferably supported at one end on the pump piston 10 and/or at its other, opposite end on the pump housing 8 or inlet valve body 12 .
Insbesondere wird der Pumpenkolben 10 durch die Hauptfeder 9 in einen Schließ- bzw. Ausgangszustand gedrückt bzw. vorgespannt. Insbesondere ist die Hauptfeder 9 vorgespannt eingebaut. In particular, the pump piston 10 is pressed or pretensioned by the main spring 9 into a closed or initial state. In particular, the main spring 9 is built in under tension.
Vorzugsweise weist bzw. weisen die Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 das Pumpengehäuse 8 eine Längsachse A auf. Vorzugsweise ist die Pumpe 7 bzw. Pumpenkammer 7A axial bzw. entlang der Längsachse A und/oder von dem Einlass zu dem Auslass von dem Fluid / Produkt 2 durchströmbar. Preferably, the dispensing device 1 or pump 7 and the pump housing 8 have a longitudinal axis A. Preferably, the fluid/product 2 can flow through the pump 7 or pump chamber 7A axially or along the longitudinal axis A and/or from the inlet to the outlet.
Vorzugsweise sind/ist das Pumpengehäuse 8, das Einlassventil 11 , das Auslassven- til 14 und/oder der Pumpenkolben 10, die Hauptfeder 9 und/oder die Auslassfeder 16, besonders bevorzugt alle Bauteile bzw. Komponenten der Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7, aus Kunststoff hergestellt und/oder spritzgegossen. Preferably, the pump housing 8, the inlet valve 11, the outlet valve 14 and/or the pump piston 10, the main spring 9 and/or the outlet spring 16, particularly preferably all parts or components of the dispensing device 1 or pump 7, are/is off Plastic made and / or injection molded.
Vorzugsweise ist die Pumpe 7 als Verdrängerpumpe, insbesondere Dosierpumpe bzw. Hubkolbenpumpe, ausgebildet. The pump 7 is preferably designed as a displacement pump, in particular a metering pump or reciprocating piston pump.
Durch Betätigen der Abgabevorrichtung 1 bzw. Niederdrücken des Abgabekopfs 4 bzw. eine Bewegung des Pumpenkolbens 10 nach unten bzw. in Richtung des Behälters 3 wird vorzugsweise der Druck in der Pumpenkammer 7A, in welcher sich vorzugsweise ein vordefiniertes Volumen des Produkts 2 befindet, erhöht, das Volumen der Pumpenkammer 7A verkleinert, die Hauptfeder 9 komprimiert und/oder die Abgabevorrichtung 1 in den Endzustand überführt. By actuating the dispensing device 1 or depressing the dispensing head 4 or moving the pump piston 10 downwards or in the direction of the Container 3, the pressure in the pump chamber 7A, in which a predefined volume of the product 2 is preferably located, is preferably increased, the volume of the pump chamber 7A is reduced, the main spring 9 is compressed and/or the dispensing device 1 is brought into the final state.
Besonders bevorzugt öffnet das Auslassventil 14 (selbsttätig) bei Überschreiten eines bestimmten Drucks in der Pumpenkammer 7A bzw. einer Verkleinerung des Volumens der Pumpenkammer 7A mittels des Pumpenkolbens 10, insbesondere indem die Auslassfeder 16 komprimiert wird. So wird bei Überschreiten eines bestimmten Drucks (Öffnungsdrucks) das Produkt 2 aus der Pumpenkammer 7A über den Auslass an den Abgabekopf 4 abgegeben und optional - insbesondere mittels der Düse 4A - versprüht oder in sonstiger Weise abgegeben. The outlet valve 14 particularly preferably opens (automatically) when a specific pressure in the pump chamber 7A is exceeded or the volume of the pump chamber 7A decreases by means of the pump piston 10, in particular by the outlet spring 16 being compressed. Thus, when a certain pressure (opening pressure) is exceeded, the product 2 is released from the pump chamber 7A via the outlet to the dispensing head 4 and optionally sprayed or released in some other way—in particular by means of the nozzle 4A.
Nach Abgabe des Produkts 2 bzw. Beendigung der Pumpbetätigung bzw. -bewegung bzw. Erreichen des niedergedrückten Endzustands verringert sich der Druck und das Auslassventil 14 schließt wieder selbsttätig. After the product 2 has been dispensed or the pump actuation or movement has ended or the depressed end state has been reached, the pressure is reduced and the outlet valve 14 closes again automatically.
Nach Beendigung des Niederdrückens des Abgabekopfes 4 wird der Pumpenkolben 10 bzw. der Abgabekopf 4 vorzugsweise durch die Rückstellkraft bzw. Dekom- primierung der Hauptfeder 9 in den Ausgangzustand zurückgestellt bzw. -bewegt. Vorzugsweise verringert sich hierdurch der Druck in der Pumpenkammer 7A weiter bzw. entsteht ein Unterdrück, sodass das Einlassventil 11 geöffnet und das Produkt 2 aus dem Behälter 3 über den Einlass in die Pumpenkammer 7A gesaugt wird. Vorzugsweise schließt das Einlassventil 11 nach dem Druckausgleich bzw. bei der nächsten Betätigung (Niederdrücken des Kolbens 10) durch den Druckanstieg wieder selbsttätig. After the dispensing head 4 has been depressed, the pump piston 10 or the dispensing head 4 is preferably returned or moved to the initial state by the restoring force or decompression of the main spring 9 . As a result, the pressure in the pump chamber 7A preferably decreases further or a vacuum is created, so that the inlet valve 11 opens and the product 2 is sucked out of the container 3 via the inlet into the pump chamber 7A. The inlet valve 11 preferably closes again automatically after the pressure equalization or during the next actuation (depressing the piston 10) due to the pressure increase.
Vorzugsweise ist der Einlassventilkörper 12 des Einlassventils 11 als langer Stab ausgebildet und/oder erstreckt sich entlang der Längsachse A. Intake valve body 12 of intake valve 11 is preferably designed as a long rod and/or extends along longitudinal axis A.
Vorzugsweise ist der Einlassventilkörper 12 so ausgebildet bzw. dimensioniert, dass er - kurz bevor der Pumpenkolben 10 seine gedrückte Endposition erreicht - das Auslassventil 14 öffnen bzw. den Auslassventilkörper 15 vom Auslassventilsitz 18 abheben kann. Dies ist insbesondere bei der erstmaligen Benutzung wichtig, um Luft aus der Pumpenkammer 7A beim sogenannten Primen abgeben und die Pumpenkammer 7A mit Fluid/Produkt 2 füllen zu können. Der in Fig. 1 gezeigte Ausgangszustand der Abgabevorrichtung 1 bzw. der Pumpe 7 ist vorzugsweise derjenige Zustand, den die Pumpe 7, insbesondere der Pumpenkolben 10 bzw. der Abgabekopf 4, im unbetätigten Zustand und/oder selbsttätig bzw. durch die Federkraft der Flauptfeder 9 einnimmt. Im Ausgangszustand ist das Volu- men der Pumpenkammer 7A maximal und/oder die Flauptfeder 9 dekomprimiert (jedoch vorgespannt) und/oder der Pumpenkolben 10 bzw. Abgabekopf 4 in seiner oberen Endstellung bzw. Ruheposition. The inlet valve body 12 is preferably designed or dimensioned in such a way that it can open the outlet valve 14 or lift the outlet valve body 15 off the outlet valve seat 18 shortly before the pump piston 10 reaches its pressed end position. This is particularly important when it is used for the first time, in order to be able to release air from the pump chamber 7A during so-called priming and to be able to fill the pump chamber 7A with fluid/product 2 . The initial state of the dispensing device 1 or the pump 7 shown in Fig. 1 is preferably the state in which the pump 7, in particular the pump piston 10 or the dispensing head 4, is in the unactuated state and/or automatically or by the spring force of the flap spring 9 takes. In the initial state, the volume of the pump chamber 7A is at its maximum and/or the flap spring 9 is decompressed (but pretensioned) and/or the pump piston 10 or dispensing head 4 is in its upper end position or rest position.
Der Endzustand der Abgabevorrichtung 1 bzw. der Pumpe 7 ist vorzugsweise derje- nige Zustand, den die Pumpe 7, insbesondere der Pumpenkolben 10 bzw. der Abgabekopf 4, einnimmt wenn das Volumen der Pumpenkammer 7A minimal ist und das Auslassventil 14 geöffnet ist. The final state of the dispensing device 1 or the pump 7 is preferably that state which the pump 7, in particular the pump piston 10 or the dispensing head 4, assumes when the volume of the pump chamber 7A is minimal and the outlet valve 14 is open.
Im Endzustand (betätigten bzw. niedergedrückten Zustand) nimmt der Pumpenkol- ben 10 bei der Darstellung gemäß Fig. 1 seine untere Endposition ein und der Abgabekopf 4 befindet sich in seiner niedergedrückten Endposition. In the end state (actuated or depressed state), the pump piston 10 assumes its lower end position in the illustration according to FIG. 1 and the dispensing head 4 is in its depressed end position.
Im Endzustand ist das Auslassventil 14 vorzugsweise durch den Einlassventilkörper 12 zwangsweise geöffnet. In the final state, the outlet valve 14 is preferably forced open by the inlet valve body 12 .
Der Endzustand wird vorzugsweise mechanisch begrenzt, beispielsweise durch Anschlag des Abgabekopfs 4 am Behälter 3, Verbindungsteil 5 oder Gehäuseteil 6 oder auf sonstige Weise. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Einlassventilkörper 12 einen Endanschlag für den Pumpenkolben 10 bilden. The final state is preferably limited mechanically, for example by the dispensing head 4 striking the container 3, the connecting part 5 or the housing part 6 or in some other way. Alternatively or additionally, the inlet valve body 12 can also form an end stop for the pump piston 10 .
Beim Darstellungsbeispiel trifft der Einlassventilkörper 12, Auslassventilkörper 15 bzw. die Auslassfeder 16 vorzugsweise kurz vor Erreichen des Endzustands auf den Auslassventilkörper 15 bzw. die Auslassfeder 16, sodass die Auslassfeder 16 dämpfend bzw. abbremsend mit insbesondere zunehmender Kraft wirkt, bis der Pumpenkolben 10 und Abgabekopf 4 die Endposition bzw. Endzustand tatsächlich erreichen. In the example shown, the inlet valve body 12, outlet valve body 15 or the outlet spring 16 preferably hits the outlet valve body 15 or the outlet spring 16 shortly before the final state is reached, so that the outlet spring 16 has a damping or braking effect, in particular with increasing force, until the pump piston 10 and dispensing head 4 actually reach the end position or end state.
Im Folgenden werden anhand der weiteren Figuren bevorzugte Aspekte und Merkmale der vorschlagsgemäßen Feder 9 bzw. 16 näher erläutert. Wobei die Erläuterungen für die Flauptfeder 9 auch entsprechend oder ergänzend für die Auslassfeder 16 gelten und umgekehrt, ohne dass es einer Wiederholung bedarf. Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die erste Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Hauptfeder 9, die auch beim Darstellungsbeispiel gemäß Fig. 1 gezeigt ist. Fig. 3 zeigt diese Hauptfeder 9 in einem Längsschnitt. Fig. 2 und 3 zeigen die Hauptfeder 9 im entspannten, also relaxierten bzw. nicht eingebauten Zustand. In the following, preferred aspects and features of the proposed spring 9 or 16 are explained in more detail with reference to the further figures. The explanations for the flap spring 9 also apply correspondingly or additionally to the outlet spring 16 and vice versa, without the need for a repetition. FIG. 2 shows a perspective view of the first embodiment of the proposed main spring 9, which is also shown in the example shown in FIG. Fig. 3 shows this main spring 9 in a longitudinal section. 2 and 3 show the main spring 9 in the unstressed, ie relaxed or non-installed state.
Vorzugsweise weist die Hauptfeder 9 eine (zentrale) Federachse B auf. Insbesondere verläuft die Federachse B bei eingebauter Hauptfeder 9 entlang bzw. koaxial zu der Längsachse A der Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7. The main spring 9 preferably has a (central) spring axis B. In particular, when the main spring 9 is installed, the spring axis B runs along or coaxially with the longitudinal axis A of the dispensing device 1 or pump 7.
Die Hauptfeder 9 weist einen federnden Abschnitt 9F auf, der vorzugsweise zumindest im Wesentlichen oder ausschließlich für die federnden Eigenschaften der Hauptfeder 9 verantwortlich ist. The main spring 9 has a resilient section 9F which is preferably at least essentially or exclusively responsible for the resilient properties of the main spring 9 .
Vorzugsweise weist die Hauptfeder 9 einen ersten bzw. hier unteren Endabschnitt / Träger 9C und/oder einen oberen Endabschnitt / Träger 9D auf. The main spring 9 preferably has a first or here lower end section/support 9C and/or an upper end section/support 9D.
Vorzugsweise bilden der untere Träger 9C und/oder der obere Träger 9D ein axiales Ende bzw. die axialen Enden der Hauptfeder 9. Preferably, the lower support 9C and/or the upper support 9D form an axial end or ends of the main spring 9.
Vorzugsweise weist die Hauptfeder 9 bzw. der federnde Abschnitt 9F einen bzw. mehrere, sich vorzugsweise zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckende Windungen bzw. Stege 9B und/oder eine bzw. mehrere, sich vorzugsweise zumindest im Wesentlichen axial erstreckende Stützen 9A auf. The main spring 9 or the resilient section 9F preferably has one or more windings or webs 9B that preferably extend at least substantially in the circumferential direction and/or one or more supports 9A that preferably extend at least substantially in the axial direction.
Vorzugsweise ist die Hauptfeder 9 bzw. der federnde Abschnitt 9F zumindest im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Besonders bevorzugt bilden die Stege 9B und Stützen 9A einen hohlzylindrischen Abschnitt 9F der Hauptfeder 9 bzw. des federnden Abschnitts 9F mit radialen Durchbrechungen. The main spring 9 or the resilient section 9F is preferably designed at least essentially as a hollow cylinder. The webs 9B and supports 9A particularly preferably form a hollow-cylindrical section 9F of the main spring 9 or of the resilient section 9F with radial openings.
Der federnde Abschnitt 9F weist ein Kunststoffvolumen V auf, das aufgrund der Durchbrechungen geringer ist als das Volumen des entsprechenden Hohlzylinders ohne Durchbrechungen, Hinterschneidungen u. dgl. Es ist anzumerken, dass die Hauptfeder 9 bzw. der federnde Abschnitt 9F ggf. auch eine von einer Hohlzylinderform abweichende Form, beispielsweise durch einen zunehmenden und/oder abnehmenden Innendurchmesser und/oder Außendurchmesser aufweisen kann. Hier bestimmt sich das Kunststoffvolumen V des federnden Ab- Schnitts 9F dann entsprechend aus dem tatsächlich zur Bildung des federnden Abschnitts 9F eingesetzten Materialvolumen. The resilient section 9F has a plastic volume V which, due to the openings, is less than the volume of the corresponding hollow cylinder without openings, undercuts and the like. It should be noted that the main spring 9 or the resilient section 9F can optionally also have a shape that deviates from a hollow cylinder, for example due to an increasing and/or decreasing inner diameter and/or outer diameter. Here the plastic volume V of the resilient section 9F is then determined accordingly from the volume of material actually used to form the resilient section 9F.
Das Kunststoffvolumen V wird immer im nicht eingebauten Zustand, also relaxierten Zustand, der Hauptfeder 9, also im entspannten Zustand bestimmt. The plastic volume V is always determined in the non-installed state, ie in the relaxed state, of the main spring 9, ie in the relaxed state.
Vorzugsweise ist die axiale Höhe H2 einer Stütze 9A der minimale axiale Abstand zweier benachbarte Stege 9B in dem Bereich, in dem die Stütze 9A die Stege 9B verbindet. Vorzugsweise ist die axiale Höhe H1 eines Stegs 9B durch den axialen Abstand zwischen dem axial niedrigsten Punkt eines Stegs 9B und dem axial höchsten Punkt dieses Stegs 9B definiert. The axial height H2 of a support 9A is preferably the minimum axial distance between two adjacent webs 9B in the region in which the support 9A connects the webs 9B. The axial height H1 of a web 9B is preferably defined by the axial distance between the axially lowest point of a web 9B and the axially highest point of this web 9B.
Vorzugsweise ist die axiale Dicke eines Stegs 9B durch den axialen Abstand an ei- nem infinitesimalen Umfangsrichtungsabschnitt des Stegs 9B zwischen dem axial niedrigsten Punkt dieses Umfangsrichtungsabschnitts des Stegs 9B und dem axial höchsten Punkt dieses Umfangsrichtungsabschnitts des Stegs 9B definiert. Preferably, the axial thickness of a ridge 9B is defined by the axial distance at an infinitesimal circumferential direction section of the ridge 9B between the axially lowest point of this circumferential direction section of the ridge 9B and the axially highest point of this circumferential direction section of the ridge 9B.
Vorzugsweise ist die axiale Dicke eines Stegs 9B in Umfangsrichtung konstant oder verändert sich. Insbesondere ist die axiale Dicke eines Stegs 9B in Umfangsrichtung bei einer Hauptfeder 9 der ersten Ausführungsform konstant. Preferably, the axial thickness of a ridge 9B is constant or varies in the circumferential direction. In particular, the axial thickness of a ridge 9B in the circumferential direction is constant in a main spring 9 of the first embodiment.
Vorzugsweise ist die axiale Dicke einer Stütze 9A durch den axialen Abstand an einem infinitesimalen Umfangsrichtungsabschnitt der Stütze 9A zwischen dem axial niedrigsten Punkt dieses Umfangsrichtungsabschnitts der Stütze 9A und dem axial höchsten Punkt dieses Umfangsrichtungsabschnitts der Stütze 9A definiert. Preferably, the axial thickness of a pillar 9A is defined by the axial distance at an infinitesimal circumferential direction portion of the pillar 9A between the axially lowest point of that circumferential direction portion of the pillar 9A and the axially highest point of that circumferential direction portion of the pillar 9A.
Vorzugsweise ist die axiale Dicke einer Stütze 9A in Umfangsrichtung konstant oder verändert sich. Insbesondere ist die axiale Dicke einer Stütze 9A in Umfangsrichtung bei einer Hauptfeder 9 der ersten Ausführungsform konstant. Preferably, the axial thickness of a support 9A is constant or varies in the circumferential direction. In particular, the axial thickness of a support 9A is constant in the circumferential direction in a main spring 9 of the first embodiment.
Vorzugsweise ist die Höhe H2 größer als die Höhe H 1 , insbesondere das Verhältnis der axialen Höhe H2 zur axialen Höhe H1 größer als 1 ,2. Vorzugsweise ist der Querschnitt eines Stegs 9B zumindest im Wesentlichen rechteckförmig. Vorzugsweise ist der Querschnitt einer Stütze 9A zumindest im Wesentlichen rechteckförmig. The height H2 is preferably greater than the height H1, in particular the ratio of the axial height H2 to the axial height H1 is greater than 1.2. The cross section of a web 9B is preferably at least essentially rectangular. Preferably, the cross section of a support 9A is at least substantially rectangular.
Als Querschnitt eines Stegs 9B, einer Stütze 9A oder einer Feder 9, 16 ist vorzugsweise ein Schnitt zu verstehen, dessen Schnittebene senkrecht zu der Haupterstre- ckungsebene dieses Stegs 9B, dieser Stütze 9A oder dieser Feder 9, 16 ist. A cross section of a web 9B, a support 9A or a spring 9, 16 is preferably a section whose cutting plane is perpendicular to the main plane of extension of this web 9B, this support 9A or this spring 9, 16.
Vorzugsweise zeigt der untere Träger 9C und/oder der obere Träger 9D zumindest im Wesentlichen keine federnde Wirkung in axialer Richtung bzw. diese bilden steife und/oder hohlzylindrische bzw. ringförmige Lagerabschnitte. Preferably, the lower support 9C and/or the upper support 9D has at least essentially no resilient effect in the axial direction or they form rigid and/or hollow-cylindrical or ring-shaped bearing sections.
Vorzugsweise schließt sich der federnde Abschnitt 9F mit ein oder mehreren axial ausgerichteten Stützen 9A an dem ersten und/oder zweiten Träger 9C, 9D an, insbesondere mit jeweils zwei Stützen 9A auf entgegengesetzten Seiten, also um 180° versetzt. The resilient section 9F preferably adjoins the first and/or second carrier 9C, 9D with one or more axially aligned supports 9A, in particular with two supports 9A on opposite sides, ie offset by 180°.
Vorzugsweise bilden ein Steg 9B und/oder mehrere Stege 9B, insbesondere ein bei der ersten Ausführungsform um 360° umlaufender bzw. ringförmiger Steg 9B und zwei Stützen 9A, eine Federlage 9E. Vorzugsweise ist der federnde Abschnitt 9F aus mehreren, sich wiederholenden und insbesondere identischen Federlagen 9E aufgebaut, wobei bei einem Übergang zum Träger 9C bzw. 9D auch eine unvollständige Federlage 9E - beispielsweise durch Weglassen eines Stegs 9B - auftreten bzw. vorgesehen sein kann. Bei der ersten Ausführungsform kann der um 360° umlaufende, also einen geschlossenen Ring bildende Steg 9B auch als eine Mehrzahl von Stegsegmenten bzw. Stegen 9B, hier zwei oder vier Stegsegmenten bzw. Stegen 9B, aufgefasst werden bzw. gebildet sein, die sich von einer Stütze 9A bis zur nächsten Stütze 9A der gleichen Federlage 9E oder beider Federlagen 9E erstrecken. A web 9B and/or a plurality of webs 9B, in particular a web 9B running around 360° or annular in the first embodiment, and two supports 9A preferably form a spring layer 9E. Preferably, the resilient section 9F is made up of several repeating and in particular identical spring layers 9E, with a transition to the carrier 9C or 9D also an incomplete spring layer 9E--for example by omitting a web 9B--can occur or be provided. In the first embodiment, the 360° circumferential web 9B, i.e. forming a closed ring, can also be understood or formed as a plurality of web segments or webs 9B, here two or four web segments or webs 9B, which differ from one Extend support 9A to the next support 9A of the same spring layer 9E or both spring layers 9E.
Vorzugsweise ist die axiale Flöhe bzw. Dicke einer Federlage 9E gegeben durch die Summe aus der Flöhe FH1 und der Flöhe FH2. Vorzugsweise ist die axiale Höhe einer Federlage 9E, der relaxierten Hauptfeder 9, größer als 1 mm, bevorzugt größer als 2 mm, und/oder kleiner als 12 mm, bevorzugt kleiner als 9 mm. Vorzugsweise sind die Stützen 9A einer Federlage 9E rotationssymmetrisch zur Federachse B angeordnet, vorzugsweise wobei die Zähligkeit der Rotationssymmetrie der Anzahl der Stützen 9A entspricht und beim ersten Ausführungsbeispiel 2 beträgt. The axial fleas or thickness of a spring layer 9E is preferably given by the sum of the fleas FH1 and the fleas FH2. The axial height of a spring layer 9E, the relaxed main spring 9, is preferably greater than 1 mm, preferably greater than 2 mm, and/or less than 12 mm, preferably less than 9 mm. The supports 9A of a spring layer 9E are preferably arranged rotationally symmetrically to the spring axis B, preferably with the number of rotational symmetry corresponding to the number of supports 9A and being 2 in the first exemplary embodiment.
Vorzugsweise umfasst jede vollständige Federlage 9E einen vollständigen Steg 9B aus mehreren Stegsegmenten und eine oder mehrere Stützen 9A. Preferably, each complete spring layer 9E comprises a complete web 9B made up of several web segments and one or more supports 9A.
Ein Steg 9B ist insbesondere dann vollständig, wenn er sich um 360° um die Federachse B erstreckt und optional nach einem vollständigen Umlauf um die Federachse B in sich übergeht. A web 9B is complete in particular when it extends 360° around the spring axis B and optionally merges into itself after a complete revolution around the spring axis B.
Vorzugsweise sind die Stützen 9A einer Federlage 9E in Umfangsrichtung um die Federachse B gleichmäßig verteilt. The supports 9A of a spring layer 9E are preferably distributed uniformly around the spring axis B in the circumferential direction.
Vorzugsweise sind die Stützen 9A einer Federlage 9E identisch ausgebildet. The supports 9A of a spring layer 9E are preferably of identical design.
Vorzugsweise ist unterhalb und/oder oberhalb der Stützen 9A (jeweils) ein Steg 9B angeordnet. A web 9B is preferably arranged below and/or above the supports 9A (in each case).
Vorzugsweise wird der Bereich eines Stegs 9B, der sich von einer Stütze 9A zu der nächstgelegenen Stütze 9A erstreckt als Stegsegment bezeichnet. Preferably, the portion of a web 9B extending from one post 9A to the nearest post 9A is referred to as a web segment.
Vorzugsweise ist die Anzahl der Stegsegmente eines Stegs 9B einer Federlage 9E identisch mit der Anzahl der Stützen 9A einer Federlage 9E. Vorzugsweise erstrecken sich die Stützen 9A einer relaxierten Hauptfeder 9 parallel zur Federachse B bzw. in axialer Richtung. Alternativ können die Stützen 9A in Umfangsrichtung geneigt sein. Insbesondere können die Stützen 9A zur Federachse B hin oder von dieser weg geneigt sein. Zusätzlich können die Stützen 9A gebogen sein, sodass sich die axiale Steigung einer Stützen 9A in Umfangsrichtung verändern kann, insbesondere mehrfach. Außerdem kann eine Stützen 9A gekrümmt sein. The number of web segments of a web 9B of a spring layer 9E is preferably identical to the number of supports 9A of a spring layer 9E. The supports 9A of a relaxed main spring 9 preferably extend parallel to the spring axis B or in the axial direction. Alternatively, the supports 9A may be inclined in the circumferential direction. In particular, the supports 9A can be inclined towards the spring axis B or away from it. In addition, the supports 9A can be bent, so that the axial gradient of a support 9A can change in the circumferential direction, in particular several times. In addition, a support 9A may be curved.
Eine Krümmung bezeichnet vorzugsweise, dass sich die Querschnittsfläche in axialer Richtung und/oder Umfangsrichtung verändert, insbesondere mehrfach. Insbesondere erstrecken sich die Stützen 9A einer relaxierten Hauptfeder 9 der ersten Ausführungsform parallel zur Federachse B bzw. in axialer Richtung. Vorzugsweise erstrecken sich die Stege 9B einer relaxierten Hauptfeder 9 parallel zu einer Radialebene der Hauptfeder 9, die insbesondere senkrecht zur Federachse B ist. Alternativ können die Stege 9B in Umfangsrichtung geneigt sein, insbesondere derart, dass die Haupterstreckungsebene des Stegs 9B verkippt zu einer Radialebene der Hauptfeder 9 ist. Zusätzlich können die Stege 9B gebogen sein, sodass sich die axiale Steigung eines Stegs 9B in Umfangsrichtung verändern kann, insbesondere mehrfach. Außerdem kann ein Stege 9B gekrümmt sein. A curvature preferably denotes that the cross-sectional area changes in the axial direction and/or circumferential direction, in particular several times. In particular, the supports 9A of a relaxed main spring 9 of the first embodiment extend parallel to the spring axis B or in the axial direction. The webs 9B of a relaxed main spring 9 preferably extend parallel to a radial plane of the main spring 9, which is perpendicular to the spring axis B in particular. Alternatively, the webs 9B can be inclined in the circumferential direction, in particular in such a way that the main extension plane of the web 9B is tilted with respect to a radial plane of the main spring 9 . In addition, the webs 9B can be curved, so that the axial gradient of a web 9B can change in the circumferential direction, in particular several times. In addition, a ridge 9B may be curved.
Insbesondere erstrecken sich die Stege 9B einer relaxierten Hauptfeder 9 der ersten Ausführungsform parallel zu einer Radialebene der Hauptfeder 9, die insbesondere senkrecht zur Federachse B ist. In particular, the webs 9B of a relaxed main spring 9 of the first embodiment extend parallel to a radial plane of the main spring 9, which is perpendicular to the spring axis B in particular.
Vorzugsweise nimmt eine Stütze 9A in Umfangsrichtung um die Federachse B eine Breite ein und/oder senkrecht zu dieser Breite und senkrecht zu der axialen Dicke eine radiale Breite ein. Vorzugsweise verändert sich die Breite und/oder die radiale Breite einer Stütze 9A axial. Vorzugsweise weist eine Stütze 9A eine minimale Breite und/oder radiale Breite, und/oder eine maximale Breite und/oder radiale Breite auf. Preferably, a support 9A has a width in the circumferential direction about the spring axis B and/or has a radial width perpendicular to this width and perpendicular to the axial thickness. Preferably, the width and/or the radial width of a support 9A varies axially. Preferably, a support 9A has a minimum width and/or radial width, and/or a maximum width and/or radial width.
Insbesondere ist die Breite und/oder die radiale Breite einer Stütze 9A einer relaxierten Hauptfeder 9 der ersten Ausführungsform axial konstant. In particular, the width and/or the radial width of a support 9A of a relaxed main spring 9 of the first embodiment is axially constant.
Vorzugsweise ist die Breite und/oder die radiale Breite einer Stütze 9A größer als 0,5 mm, bevorzugt größer als 1mm, und/oder kleiner als 8 mm, bevorzugt kleiner als 5 mm. Die Anzahl der Stützen 9A einer Federlage 9E ist nicht auf zwei beschränkt. Eine Federlage 9E kann beispielsweise auch nur eine Stütze 9A und/oder drei Stützen 9A und/oder vier Stützen 9A und/oder fünf Stützen 9A und/oder beliebig viele Stützen 9A aufweisen. Die Anzahl der Federlagen 9E der Hauptfeder 9 ist vorzugsweise größer als 3, bevorzugt größer als 5, und/oder kleiner als 20, bevorzugt kleiner als 15. Vorzugsweise sind die Stützen 9A einer oder jeder Federlage 9E umlaufend um die Federachse B äquidistant verteilt angeordnet oder haben die Stützen 9A einer Federlage 9E radial um die Federachse B umlaufend verschiedene Abstände. Vorzugsweise weisen alle Federlagen 9E dieselbe Anzahl an Stützen 9A auf. The width and/or the radial width of a support 9A is preferably greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm, and/or less than 8 mm, preferably less than 5 mm. The number of supports 9A of a spring layer 9E is not limited to two. A spring layer 9E can also have, for example, only one support 9A and/or three supports 9A and/or four supports 9A and/or five supports 9A and/or any number of supports 9A. The number of spring layers 9E of the main spring 9 is preferably greater than 3, preferably greater than 5, and/or less than 20, preferably less than 15. The supports 9A of one or each spring layer 9E are preferably distributed equidistantly around the spring axis B, or the supports 9A of a spring layer 9E have different spacings radially around the spring axis B. All spring layers 9E preferably have the same number of supports 9A.
Vorzugsweise sind die Stützen 9A von zwei aneinander angeordneten Federlagen 9E um die Federachse B gedreht bzw. versetzt zueinander angeordnet, vorzugsweise um 45°, insbesondere um 60°, besonders bevorzugt um 90°, verdreht bzw. versetzt zueinander. Vorzugsweise ist der Versatzwinkel der Quotient aus 180° und der Anzahl der Stützen 9A einer Federlage 9E. The supports 9A of two spring layers 9E arranged next to one another are preferably rotated or offset from one another about the spring axis B, preferably rotated or offset from one another by 45°, in particular by 60°, particularly preferably by 90°. The offset angle is preferably the quotient of 180° and the number of supports 9A of a spring layer 9E.
Vorzugsweise ist die Periodizität der Stapelreihenfolge der Federlagen 9E zwei. Folglich sind beispielweise die erste, die dritte und die fünfte Federlage 9E identisch zueinander und/oder die zweite, vierte und sechste Federlage 9E identisch zueinander bezüglich ihrer Drehlage. Preferably, the periodicity of the stacking order of the spring layers 9E is two. Consequently, for example, the first, the third and the fifth spring layer 9E are identical to one another and/or the second, fourth and sixth spring layer 9E are identical to one another with regard to their rotational position.
Optional kann die Stapelreihenfolge der Federlagen 9E auch eine größere Periodizität aufweisen, vorzugsweise wobei mehrere gleiche Federlagen 9E, die axial zuei- nander verdreht sind, aneinander angeordnet werden und/oder unterschiedliche Federlagen 9E aneinander angeordnet werden und/oder eine Kombination aus den zuvor genannten Varianten realisiert wird. Optionally, the stacking order of the spring layers 9E can also have a greater periodicity, preferably with several identical spring layers 9E, which are rotated axially relative to one another, being arranged next to one another and/or different spring layers 9E being arranged next to one another and/or a combination of the variants mentioned above is realized.
Periodizität der Stapelreihenfolge der Federlagen 9E bezeichnet generell bei der vor- liegenden Erfindung die Anzahl der aneinander angeordneten Federlagen 9E, bis die Stapelreihenfolge wieder in sich selbst übergeht, beispielsweise ist die Periodizität Stapelreihenfolge ABABAB zwei und die Periodizität Stapelreihenfolge ABCCABABCCAB sechs, wobei ein Buchstabe eine Federlage 9E darstellt. Vorzugsweise ist die Gesamtzahl der Stege 9B der Feder 9 eine ungerade Zahl. In the present invention, the periodicity of the stacking order of the spring layers 9E generally denotes the number of spring layers 9E arranged next to one another until the stacking order changes back into itself, for example the periodicity of the stacking order ABABAB is two and the periodicity of the stacking order ABCCABABCCAB is six, with a letter representing a spring layer 9E represents. Preferably, the total number of ridges 9B of spring 9 is an odd number.
Vorzugsweise sind die Stützen 9A, die am unteren Träger 9C angeordnet sind, axial zu den Stützen 9A, die am oberen Träger 9D angeordnet sind, verdreht. Vorzugsweise ist die Flauptfeder 9 bzw. der federnde Abschnitt 9F hohl bzw. zumindest im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Vorzugsweise ist das Verhältnis von einem Außendurchmesser RA des federnden Abschnitts 9F zu einem Innendurchmesser RI des federnden Abschnitts 9F, größer als 1,05, vorzugsweise wobei die in Relation gesetzten Außendurchmesser RA und Innendurchmesser RI auf einer axialen Flöhe des federnden Abschnitts 9F liegen. Preferably, the supports 9A arranged on the lower beam 9C are twisted axially with respect to the supports 9A arranged on the upper beam 9D. Preferably, the flap spring 9 or the resilient section 9F is hollow or at least essentially hollow-cylindrical. Preferably, the ratio of an outer diameter RA of resilient portion 9F to an inner diameter RI of resilient portion 9F is greater than 1.05, preferably wherein the related outer diameters RA and inner diameters RI lie on an axial plane of resilient portion 9F.
Vorzugsweise ist das Verhältnis der Länge L des federnden Abschnitts 9F zu dem Außendurchmesser RA des federnden Abschnitts 9F größer als 1 ,2. The ratio of the length L of the resilient section 9F to the outer diameter RA of the resilient section 9F is preferably greater than 1.2.
Vorzugsweise ist die Flauptfeder 9 entlang ihrer Federachse B komprimierbar. The flap spring 9 is preferably compressible along its spring axis B.
Vorzugsweise bleiben die Stützen 9A bei der Komprimierung der Feder 9 zumindest im Wesentlichen parallel zur Federachse B. Preferably, the supports 9A remain at least substantially parallel to the spring axis B when the spring 9 is compressed.
Vorzugsweise verformen sich die Stege 9B bei der Kompression der Flauptfeder 9. The webs 9B preferably deform when the feather spring 9 is compressed.
Vorzugsweise ist eine Abwicklung eines durch die Kompression der Flauptfeder 9 verformten Stegs 9B zumindest im Wesentlichen sinusförmig oder wellenförmig, wobei die Mittellinie eines Stegs 9B betrachtet wird. Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen der Flauptfeder 9 anhand der weiteren Figuren erläutert, wobei die bisherigen Ausführungen und Erläuterungen insbesondere entsprechend oder ergänzend gelten, auch wenn eine Wiederholung weggelassen wird, und primär nur Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform erläutert werden. A development of a web 9B deformed by the compression of the flap spring 9 is preferably at least essentially sinusoidal or wavy, with the center line of a web 9B being considered. Further embodiments of the flap spring 9 are explained below with reference to the other figures, with the previous statements and explanations applying in particular correspondingly or additionally, even if a repetition is omitted, and primarily only differences compared to the first embodiment are explained.
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform einer vorschlagsgemäßen Flauptfeder 9. Fig. 5 zeigt einen schematischen Längsschnitt der Flauptfeder 9 gemäß Fig. 4. Die zweite Ausführungsform der Flauptfeder 9 weicht insbesondere dahingehend von der ersten Ausführungsform ab, dass sie pro Federlage 9E genau eine Stütze 9A aufweist. Fig. 4 shows a schematic representation of a second embodiment of a proposed flap spring 9. Fig. 5 shows a schematic longitudinal section of the flap spring 9 according to Fig. 4. The second embodiment of the flap spring 9 differs from the first embodiment in particular in that it per spring layer 9E exactly one support 9A.
Die Stützen 9A zweier benachbarter Federlagen 9E sind vorzugsweise radial um 180° verdreht zueinander angeordnet. Vorzugsweise wird die Federachse B bei der Kompression der Hauptfeder 9 zickzackartig verbogen. Vorzugsweise mittein sich die mikroskopischen Verbiegungen der Federachse B makroskopisch betrachtet heraus. Vorzugsweise weisen die Stützen 9A eine Breite BS auf. The supports 9A of two adjacent spring layers 9E are preferably arranged radially rotated through 180° with respect to one another. The spring axis B is preferably bent in a zigzag manner when the main spring 9 is compressed. Preferably, the microscopic deflections of the spring axis B are reflected macroscopically. Preferably, the supports 9A have a width BS.
Die Breite BS ist vorzugsweise größer als 0,5 mm, bevorzugt größer als 1mm, und/oder kleiner als 8 mm, bevorzugt kleiner als 5 mm. Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform einer vorschlagsgemäßen Hauptfeder 9. Fig. 7 zeigt eine schematische Frontalansicht der Hauptfeder 9 gemäß Fig. 6, Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt der Hauptfeder 9 gemäß Fig. 6 und Fig. 9 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des strichpunktierten Bereichs von Fig. 6. The width BS is preferably greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm, and/or less than 8 mm, preferably less than 5 mm. Fig. 6 shows a schematic representation of a third embodiment of a proposed main spring 9. Fig. 7 shows a schematic front view of the main spring 9 according to Fig. 6, Fig. 8 shows a longitudinal section of the main spring 9 according to Fig. 6 and Fig. 9 shows an enlarged one Section of the dot-dash area of Fig. 6.
Die Hauptfeder 9 der dritten Ausführungsform weicht insbesondere dahingehend von den ersten beiden Ausführungsformen ab, dass ihre umlaufenden Stege 9B ihre axiale Höhenposition und/oder ihre axiale Dicke in Umfangsrichtung um die Federachse B verändern. The main spring 9 of the third embodiment differs from the first two embodiments in particular in that its circumferential webs 9B change their axial height position and/or their axial thickness in the circumferential direction about the spring axis B.
Mit axialer Höhenposition ist vorzugsweise der axial höchste Punkt eines Stegs 9B in einem infinitesimalen Stegabschnitt in Umfangsrichtung gemeint. The axial height position preferably means the axially highest point of a ridge 9B in an infinitesimal ridge portion in the circumferential direction.
Vorzugsweise ist die axiale Höhenposition eines Stegs 9B maximal und/oder minimal in dem Bereich, in dem in Richtung eines Trägers 9C, 9D eine Stütze 9A angeordnet ist. The axial height position of a web 9B is preferably at a maximum and/or at a minimum in the area in which a support 9A is arranged in the direction of a carrier 9C, 9D.
Vorzugsweise ist die axiale Dicke eines Stegs 9B in einem Bereich maximal und/oder minimal, in dem in Richtung eines Trägers 9C, 9D eine Stütze 9A angeordnet ist. Vorzugsweise ist die axiale Dicke eines Stegs 9B in einem Bereich minimal, der in Umfangsrichtung um die Federachse B genau zwischen zwei Bereichen eines Stegs 9B mit maximaler axialer Dicke des Stegs 9B liegt. The axial thickness of a web 9B is preferably maximum and/or minimum in a region in which a support 9A is arranged in the direction of a carrier 9C, 9D. The axial thickness of a web 9B is preferably minimal in an area which lies in the circumferential direction around the spring axis B exactly between two areas of a web 9B with the maximum axial thickness of the web 9B.
Vorzugsweise ist der Verlauf der axialen Dicke in einer Federebene 9E von einer der Stützen 9A der Federebene 9E zu einer benachbarten Stütze 9A der Federebene 9E: Dick-Dünn-Dick-Dünn-Dick. Insbesondere ist der Verlauf der axialen Dicke in einer Federebene 9E mit zwei Stützen 9A: Dick-Dünn-Dick-Dünn-Dick-Dünn-Dick- Dünn, wobei die Federebene 9E nach dem letzten dünn wieder in sich selbst übergeht. The course of the axial thickness in a spring plane 9E from one of the supports 9A of the spring plane 9E to an adjacent support 9A of the spring plane 9E is preferably: thick-thin-thick-thin-thick. In particular, the course of the axial thickness in a spring plane 9E with two supports 9A is: thick-thin-thick-thin-thick-thin-thick- Thin, with the spring level 9E merging back into itself after the last thin.
Vorzugsweise ist die axiale Dicke eines Stegs 9B in einem Bereich maximal, in dem oberhalb von ihm und/oder unterhalb von ihm eine Stütze 9A angeordnet ist. Vorzugsweise ist die axiale Dicke eines Stegs 9B in einem Bereich minimal, der in Umfangsrichtung um die Federachse B genau zwischen zwei Bereichen eines Stegs 9B mit maximaler axialer Dicke des Stegs 9B liegt. Vorzugsweise ist die Flöhe FH1 eines Stegs 9B der axiale Abstand von dem niedrigsten Punkt des Stegs 9B zu dem höchsten Punkt desselben Stegs 9B. The axial thickness of a web 9B is preferably maximum in a region in which a support 9A is arranged above it and/or below it. The axial thickness of a web 9B is preferably minimal in an area which lies in the circumferential direction around the spring axis B exactly between two areas of a web 9B with the maximum axial thickness of the web 9B. Preferably, the flea FH1 of a ridge 9B is the axial distance from the lowest point of the ridge 9B to the highest point of the same ridge 9B.
Vorzugsweise sind die Breiten BS zweier Stützen 9A von zwei benachbarten Federlagen 9E unterschiedlich. Insbesondere ist die Breite BS der breiteren Stütze 9A mehr als 1,5 mal so groß, wie die Breite BS der schmaleren Stütze 9A. The widths BS of two supports 9A of two adjacent spring layers 9E are preferably different. In particular, the width BS of the wider pillar 9A is more than 1.5 times the width BS of the narrower pillar 9A.
Der Querschnitt der Stege 9B ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen trapezförmig. Fig. 10 zeigt in schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform einer vorschlagsgemäßen Flauptfeder 9. Fig. 11 zeigt eine schematische Frontalansicht der Flauptfeder 9 gemäß Fig. 10 und Fig. 12 einen vergrößerten Ausschnitt des strichpunktierten Bereichs aus Fig. 10. Die Flauptfeder 9 der vierten Ausführungsform weicht dahingehend von den ersten drei Ausführungsformen ab, dass die Stützen 9A gekrümmt in die Stege 9B übergehen. The cross section of the webs 9B is preferably at least essentially trapezoidal. 10 shows a schematic representation of a fourth embodiment of a proposed flap spring 9. FIG. 11 shows a schematic front view of the flap spring 9 according to FIG. 10 and FIG. 12 shows an enlarged section of the dotted line area from FIG differs from the first three embodiments in that the supports 9A transition into the webs 9B in a curved manner.
Vorzugsweise geht eine Stütze 9A abgerundet mit einem Krümmungsradius in einen Steg 9B über. A support 9A preferably transitions into a web 9B in a rounded manner with a radius of curvature.
Vorzugsweise sind in einem Bereich in dem eine Stütze 9A und ein Steg 9B miteinander verbunden sind eine, bevorzugt mehrere, insbesondere alle Außenflächen einer Stütze 9A und/oder eines Stegs 9B gekrümmt. In a region in which a support 9A and a web 9B are connected to one another, one, preferably several, in particular all, outer surfaces of a support 9A and/or a web 9B are preferably curved.
Eine Außenfläche einer Stütze 9A oder eines Stegs 9B bezeichnet generell bei der vorliegenden Erfindung den Bereich, an bzw. auf dem keine Elemente angeordnet sind. Vorzugsweise gehen die Stege 9B und Stützen 9A jeweils mit einem Krümmungsradius größer als 1 mm ineinander über. Vorzugsweise ändert die Krümmung eines Stegs 9B und/oder einer Stütze 9A nicht ihre Richtung bzw. ihr Vorzeichen. An outer surface of a support 9A or a web 9B generally refers to the area on which no elements are arranged in the present invention. The webs 9B and supports 9A preferably each merge into one another with a radius of curvature greater than 1 mm. Preferably, the curvature of a web 9B and/or a support 9A does not change direction or sign.
Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche eines Stegs 9B zumindest im Wesentlichen vieleckförmig mit gefasten und/oder abgerundeten Ecken, insbesondere mit vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn Ecken. The cross-sectional area of a web 9B is preferably at least essentially polygonal with chamfered and/or rounded corners, in particular with four, five, six, seven, eight, nine or ten corners.
Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche einer Stütze 9A rechteckförmig. Preferably, the cross-sectional area of a pillar 9A is rectangular.
Fig. 13 zeigt in schematischer Darstellung eine fünfte Ausführungsform einer vorschlagsgemäßen Hauptfeder 9. Fig. 14 zeigt einen schematischen Längsschnitt ei- ner der Hauptfeder 9 gemäß Fig. 13 und Fig. 15 einen vergrößerten Ausschnitt des strichpunktierten Bereichs aus Fig. 13. 13 shows a schematic representation of a fifth embodiment of a proposed main spring 9. FIG. 14 shows a schematic longitudinal section of one of the main springs 9 according to FIG. 13 and FIG. 15 shows an enlarged section of the dot-dash area from FIG.
Die fünfte Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Hauptfeder 9 weicht dahingehend von den bisherigen Ausführungsformen ab, dass sie keine Stützen 9A aufweist, sondern lediglich aus Stegen 9B gebildet wird. The fifth embodiment of the proposed main spring 9 differs from the previous embodiments in that it does not have any supports 9A, but is only formed from webs 9B.
Vorzugsweise ändern die Stege 9B umlaufend um die Federachse B ihre axiale Höhenposition, vorzugsweise wobei es einen Längsschnitt der Hauptfeder 9 gibt, welcher insbesondere die Federachse B enthält, in welchem die Stege 9B zickzackartig verlaufen. Preferably, the webs 9B change their axial height position circumferentially around the spring axis B, preferably there being a longitudinal section of the main spring 9, which in particular contains the spring axis B, in which the webs 9B run in a zigzag manner.
Vorzugsweise geht ein Steg 9B in einen benachbarten Steg 9B über. A web 9B preferably merges into an adjacent web 9B.
Vorzugsweise ist eine Federlage 9E durch einen Steg 9B gebildet. A spring layer 9E is preferably formed by a web 9B.
Vorzugsweise ist die Höhe H1 eines Stegs 9B identisch mit der Höhe einer Federlage 9E. The height H1 of a web 9B is preferably identical to the height of a spring layer 9E.
Vorzugsweise ist eine Haupterstreckungsebene einer Federlage 9E verkippt zu einer Radialebene der Hauptfeder 9, insbesondere um mehr als 5°, bevorzugt mehr als 10°, und/oder weniger als 40°, bevorzugt weniger als 30°. Die axiale Dicke eines Stegs 9B ist in Umfangsrichtung vorzugsweise konstant, wobei dies nicht für die Bereiche gilt, in denen zwei Stege 9B ineinander übergehen. A main extension plane of a spring layer 9E is preferably tilted to a radial plane of the main spring 9, in particular by more than 5°, preferably more than 10°, and/or less than 40°, preferably less than 30°. The axial thickness of a web 9B is preferably constant in the circumferential direction, although this does not apply to the areas in which two webs 9B merge into one another.
Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche eines Stegs 9B zumindest im Wesentlichen trapezförmig. The cross-sectional area of a web 9B is preferably at least essentially trapezoidal.
Vorzugsweise ist die Höhe H1 eines Stegs 9B gegeben durch den axialen Abstand, zwischen den beiden niedrigsten Punkten zweier benachbarter Stege 9B. Dies wird in der Fig. 14 verdeutlicht, in welcher der Abstand zweier Schnittflächen von zwei benachbarten Federlagen 9E ermittelt wird, wobei hier jeweils der niedrigste Punkt eines Stegs 9B betrachtet wird. The height H1 of a web 9B is preferably given by the axial distance between the two lowest points of two adjacent webs 9B. This is illustrated in FIG. 14, in which the distance between two cut surfaces of two adjacent spring layers 9E is determined, the lowest point of a web 9B being considered here in each case.
Vorzugsweise ist der von zwei benachbarten Stegen 9B eingeschlossene Winkel größer als 10°, bevorzugt größer als 20°, und/oder kleiner als 60°, bevorzugt kleiner als 50°. The angle enclosed by two adjacent webs 9B is preferably greater than 10°, preferably greater than 20°, and/or less than 60°, preferably less than 50°.
Fig. 16 zeigt in schematischer Darstellung eine sechste Ausführungsform einer vorschlagsgemäßen Hauptfeder 9. Fig. 17 zeigt einen schematischen Längsschnitt der Hauptfeder 9 gemäß Fig. 16. Fig. 16 shows a schematic representation of a sixth embodiment of a proposed main spring 9. Fig. 17 shows a schematic longitudinal section of the main spring 9 according to Fig. 16.
Die sechste Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Hauptfeder 9 weicht dahingehend von den bereits beschriebenen Ausführungsformen ab, dass sie ebenfalls nur aus Stegen 9B gebildet wird, die ihre axiale Höhenposition in Umfangsrichtung verändern, jedoch geht ein Steg 9B nach einem vollständigen Umlauf um die Feder- achse B, also nach 360° nicht in sich selbst über. The sixth embodiment of the proposed main spring 9 differs from the embodiments already described in that it is also only formed from webs 9B, which change their axial height position in the circumferential direction, but after a complete revolution around the spring axis B, a web 9B goes so after 360° not over into itself.
Zur vereinfachten Beschreibung wird die Hauptfeder 9 der sechste Ausführungsform beschrieben als sei sie eine Spiralfeder. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Hauptfeder 9 der sechsten Ausführungsform keine Spiralfeder ist, sondern eine aus Stegen 9B gebildet ist, die ihre axiale Höhenposition in Umfangsrichtung verändern, wobei ein Steg 9B nach einem vollständigen Umlauf um die Federachse B, also nach 360° nicht in sich selbst übergeht. For convenience of description, the main spring 9 of the sixth embodiment will be described as if it were a coil spring. It is expressly pointed out that the main spring 9 of the sixth embodiment is not a spiral spring, but is formed from webs 9B, which change their axial height position in the circumferential direction, with a web 9B after a complete revolution around the spring axis B, i.e. after 360° does not merge into itself.
Vorzugsweise weist die Hauptfeder 9 einen Steigungswinkel, eine Windungsdicke WD, eine Windungsbreite WB und eine Ganghöhe HG auf. Preferably, the mainspring 9 has a helix angle, a coil thickness WD, a coil width WB, and a pitch HG.
Vorzugsweise ist die Ganghöhe HG größer als die Windungsdicke WD. Vorzugsweise ist die Windungsdicke WD größer als 0,5 mm, bevorzugt größer als 1 mm und/oder kleiner als 5 mm, bevorzugt kleiner als 4 mm. The pitch HG is preferably greater than the winding thickness WD. The winding thickness WD is preferably greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm and/or less than 5 mm, preferably less than 4 mm.
Vorzugsweise ist die Windungsbreite WB größer als 0,5 mm, bevorzugt größer als 1 mm und/oder kleiner als 5 mm, bevorzugt kleiner als 4 mm. The winding width WB is preferably greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm and/or less than 5 mm, preferably less than 4 mm.
Vorzugsweise ist die Ganghöhe HG größer als 2 mm, bevorzugt größer als 3 mm und/oder kleiner als 20 mm, bevorzugt kleiner als 15 mm. Vorzugsweise ist die Windungsdicke WD die axiale Höhe einer Querschnittsfläche der Spirale der Hauptfeder 9, in diesem Schnitt. The pitch HG is preferably greater than 2 mm, preferably greater than 3 mm and/or less than 20 mm, preferably less than 15 mm. Preferably, the coil thickness WD is the axial height of a cross-sectional area of the coil of the mainspring 9, in this section.
Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche rechteckförmig, insbesondere quadratförmig. The cross-sectional area is preferably rectangular, in particular square.
Vorzugsweise ist der Steigungswinkel - der relaxierten Hauptfeder 9 - größer als 5°, bevorzugt größer als 10°, und/oder kleiner als 40°, bevorzugt kleiner als 35°. The pitch angle—of the relaxed main spring 9—is preferably greater than 5°, preferably greater than 10°, and/or less than 40°, preferably less than 35°.
Der Steigungswinkel ist vorzugsweise der Winkel, in dem die Federwindung ansteigt. The helix angle is preferably the angle at which the spring coil rises.
Vorzugsweise ist die Ganghöhe HG die Summe aus der Windungsdicke WD und dem minimalen axialen Abstand zweier Querschnittsflächen der Spiralfeder, in einer Frontalansicht eines Schnitts, wobei die Schnittebene die Federachse B enthält. Nachfolgend wird die vorschlagsgemäße Auslassfeder 16, die bereits in Fig. 1 schematisch gezeigt ist, näher erläutert, wobei die vorherigen Ausführungen und Aspekte und Merkmale bezüglich der Hauptfeder 9 entsprechend oder ergänzend auch ohne Wiederholung gelten und umgekehrt auch die nachfolgenden Ausführungen, Erläuterungen und Merkmale bezüglich der Auslassfeder 16 auch für die verschiedenen Ausführungsformen der Hauptfeder 9 entsprechend oder ergänzend gelten und kombiniert werden können. The pitch HG is preferably the sum of the winding thickness WD and the minimum axial distance between two cross-sectional areas of the spiral spring, in a front view of a section, the section plane containing the spring axis B. The proposed outlet spring 16, which is already shown schematically in FIG. 1, is explained in more detail below, with the previous statements and aspects and features relating to the main spring 9 correspondingly or additionally also applying without repetition and vice versa also the following statements, explanations and features regarding of the outlet spring 16 also apply correspondingly or additionally to the various embodiments of the main spring 9 and can be combined.
Fig. 18 zeigt in schematischer Darstellung die Auslassfeder 16 im entsprechenden Zustand. Fig. 19 zeigt eine schematische Frontalansicht der Auslassfeder 16 gemäß Fig. 18 und Fig. 20 zeigt einen schematischen Längsschnitt der Auslassfeder 16 gemäß Fig. 18. 18 shows a schematic representation of the outlet spring 16 in the corresponding state. Fig. 19 shows a schematic front view of the outlet spring 16 according to Fig. 18 and Fig. 20 shows a schematic longitudinal section of the outlet spring 16 according to Fig. 18.
Für die Auslassfeder 16 gelten ebenfalls die zuvor beschrieben Eigenschaften. Vorzugsweise weist die Auslassfeder 16 einen Auslassventilkörper 15, einen oberen Träger 16D, einen bzw. mehrere Stege 16B und/oder eine bzw. mehrere Stützen 16A und/oder eine Federachse B auf. The properties described above also apply to the outlet spring 16 . The outlet spring 16 preferably has an outlet valve body 15, an upper support 16D, one or more webs 16B and/or one or more supports 16A and/or a spring axis B.
Vorzugsweise ist der von der Auslassfeder 16 gebildete geometrische Grundkörper zumindest im Wesentlichen kegelstumpfartig. The basic geometric body formed by the outlet spring 16 is preferably at least essentially frustoconical.
Vorzugsweise ist der Winkel zwischen der Federachse B und der Mantellinie eines von der Auslassfeder 16 gebildeten Kegelstupfs größer als 1°, bevorzugt größer als 1,5°, und/oder kleiner als 10°, bevorzugt kleiner als 5°. The angle between the spring axis B and the surface line of a truncated cone formed by the outlet spring 16 is preferably greater than 1°, preferably greater than 1.5°, and/or less than 10°, preferably less than 5°.
Der federnde Abschnitt 16F weist im relaxierten Zustand vorzugsweise eine Länge L von mehr als 5 mm, bevorzugt mehr als 10 mm und/oder weniger als 50 mm, bevor- zugt weniger als 40 mm auf. In the relaxed state, the resilient section 16F preferably has a length L of more than 5 mm, preferably more than 10 mm and/or less than 50 mm, preferably less than 40 mm.
Der federnde Abschnitt 16F weist im vorgespannten bzw. eingebauten Zustand vorzugsweise eine Länge LV von mehr als 4 mm, bevorzugt mehr als 8 mm und/oder weniger als 40 mm, bevorzugt weniger als 32 mm auf. In the prestressed or installed state, the resilient section 16F preferably has a length LV of more than 4 mm, preferably more than 8 mm and/or less than 40 mm, preferably less than 32 mm.
Vorzugsweise ist der federnde Abschnitt 16F im vorgespannten bzw. eingebauten Zustand um mehr als 2 %, bevorzugt mehr als 3 %, und/oder weniger als 40 %, bevorzugt weniger als 35 % komprimiert. Der federnde Abschnitt 16F weist im maximal komprimierten Zustand vorzugsweise eine Länge LK von mehr als 3 mm, bevorzugt mehr als 7 mm, und/oder weniger als 35 mm, bevorzugt weniger als 27 mm auf. Preferably, the resilient section 16F is compressed by more than 2%, preferably more than 3%, and/or less than 40%, preferably less than 35% in the prestressed or installed state. In the maximally compressed state, the resilient section 16F preferably has a length LK of more than 3 mm, preferably more than 7 mm, and/or less than 35 mm, preferably less than 27 mm.
Vorzugsweise ist der federnde Abschnitt 16F im maximal komprimierten Zustand um mehr als 3 %, bevorzugt mehr als 5 %, und/oder weniger als 60 %, bevorzugt weniger als 50 % komprimiert. Preferably, the resilient portion 16F is compressed more than 3%, preferably more than 5%, and/or less than 60%, preferably less than 50% in the maximally compressed state.
Vorzugsweise ist die Auslassfeder 16 so dimensioniert, dass das Auslassventil 14 während der (gesamten) Bewegung des Pumpenkolbens 10 nach oben bzw. in die Ausgangsposition bzw. während der gesamten Befüllung der Pumpenkammer geschlossen bleibt. Vorzugsweise ist die Auslassfeder 16 ebenso wie die Hauptfeder 9 aus Kunststoff, insbesondere einer Materialmischung, besonders bevorzugt aus demselben oder einem gleichartigen Material, wie nachfolgend beschrieben, hergestellt oder besteht daraus. The outlet spring 16 is preferably dimensioned in such a way that the outlet valve 14 remains closed during the (entire) movement of the pump piston 10 upwards or into the starting position or during the entire filling of the pump chamber. Like the main spring 9, the outlet spring 16 is preferably made of plastic, in particular a material mixture, particularly preferably made of the same material or a similar material, as described below, or consists of it.
Mit der vorschlagsgemäßen Auslassfeder 16 wurden Versuche bezüglich der Hysterese, des Ermüdungsverhaltens, des Kraft-Weg-Diagramms und der Komprimierung durchgeführt. Demnach werden die nachfolgend erläuterten Merkmale der Feder 9, 16 bzw. Materialmischung(en) besonders bevorzugt. Tests were carried out with the proposed outlet spring 16 with regard to hysteresis, fatigue behavior, the force-displacement diagram and compression. Accordingly, the features of the spring 9, 16 or material mixture(s) explained below are particularly preferred.
Vorzugsweise ist die Auslassfeder 16 bzw. der federnde Abschnitt 16F derart ausgebildet ist, dass mindestens bis zu einer Kompression von 10 % der Kennwert K1 kleiner als 0,05 N/mm25, insbesondere kleiner als 0,025 N/mm25 und/oder größer als 0,0005 N/mm2’5 ist, wobei K1 = (W · L05)/(V · S2) ist, wobei W die Arbeit ist, um die Auslassfeder 16 aus dem relaxierten Zustand um den Weg S zu komprimieren, L die Länge des federnden Abschnitts 16F im relaxierten Zustand ist und V das Kunststoffvolumen des federnden Abschnitts 16F ist. Versuche haben erstaunlicherweise gezeigt, dass eine derartig ausgebildete Kunststofffeder eine sehr gute Ermüdungsresistenz aufweist und/oder zumindest im Wesentlichen reversibel kompri- mierbar ist. The outlet spring 16 or the resilient section 16F is preferably designed in such a way that the characteristic value K1 is less than 0.05 N/mm 25 , in particular less than 0.025 N/mm 25 and/or greater than at least up to a compression of 10% 0.0005 N/mm 2 ' 5 where K1 = (W L 05 )/(V S 2 ) where W is the work to compress the outlet spring 16 from the relaxed state by the distance S, L is the length of resilient portion 16F in the relaxed state, and V is the plastic volume of resilient portion 16F. Surprisingly, tests have shown that a plastic spring designed in this way has very good resistance to fatigue and/or can at least essentially be reversibly compressed.
Vorzugsweise gilt der Kennwert K1 alternativ oder zusätzlich für die Hauptfeder 9. The characteristic value K1 preferably applies alternatively or additionally to the main spring 9.
Vorzugsweise ist die Auslassfeder 16 bzw. der federnde Abschnitt 16F, 16F derart ausgebildet ist, dass mindestens bis zu einer Kompression von 10 % der Kennwert K2 kleiner als 0,005 mm 35, insbesondere kleiner als 0,0025 mm 35 und/oder größer als 0,00005 mm 3·5 ist, wobei K2 = (W · L°·5 · RA)/(V· AF · E · S2) ist, wobei W die Arbeit ist, um die Auslassfeder 16 aus dem relaxierten Zustand um den Weg S zu komprimieren, RA der Außendurchmesser des federnden Abschnitts 16F, AF der Ausfüllfaktor des relaxierten federnden Abschnitts 16F, E der Elastizitätsmodul des Materials des federnden Abschnitts 16F und V das Kunststoffvolumen des federnden Abschnitts 16F ist. Versuche haben unerwarteterweise gezeigt, dass eine derartig ausgebildete Kunststofffeder zumindest im Wesentlichen hysteresefrei ist und/oder zumindest im Wesentlichen ein lineares Kraft-Weg-Diagramm aufweist. The outlet spring 16 or the resilient section 16F, 16F is preferably designed in such a way that, at least up to a compression of 10%, the characteristic value K2 is less than 0.005 mm 35 , in particular less than 0.0025 mm 35 and/or greater than 0. 00005 mm 3 x 5 where K2 = (W x L° x 5 x RA)/(V x AF x E x S 2 ) where W is the work to move the outlet spring 16 from the relaxed state by the distance S to compress, RA is the outside diameter of resilient portion 16F, AF is the fill factor of relaxed resilient portion 16F, E is the modulus of elasticity of the resilient portion 16F material, and V is the plastic volume of resilient portion 16F. Tests have unexpectedly shown that a plastic spring designed in this way is at least essentially free of hysteresis and/or at least essentially has a linear force-displacement diagram.
Vorzugsweise gilt der Kennwert K2 alternativ oder zusätzlich für die Hauptfeder 9. In der nachstehenden Tabelle sind für eine erfindungsgemäße Auslassfeder 16 und eine erfindungsgemäße Hauptfeder 9 die Kennwerte K1 und K2 und die zur Berechnung von K1 und K2 durch Versuche ermittelten Parameter dargestellt. Bei der Hauptfeder 9 handelt es sich um die erste Ausführungsform, wobei die Kennwerte K1 und K2 vorzugsweise ebenfalls für die anderen Ausführungsformen der Hauptfeder 9 gelten. Die untersuchten Federn 9 und 16 bestanden aus Kunststoff, nämlich einer Materialmischung mit 90 Gew.-% Propylen und 10 Gew.-% Polyethylen. Die Arbeit W wurde berechnet, indem das Wegintegral der Kraft entlang des Komprimierungswegs S bestimmt wurde. The characteristic value K2 preferably applies alternatively or additionally to the main spring 9. The table below shows the characteristic values K1 and K2 for an outlet spring 16 according to the invention and a main spring 9 according to the invention, and the parameters determined by tests to calculate K1 and K2. The main spring 9 is the first embodiment, with the characteristic values K1 and K2 preferably also applying to the other embodiments of the main spring 9 . The tested springs 9 and 16 consisted of plastic, namely a material mixture with 90% by weight of propylene and 10% by weight of polyethylene. The work W was calculated by determining the path integral of the force along the compression path S.
Vorzugsweise wird das Kunststoffvolumen V des federnden Abschnitts 9F, 16F berechnet, indem vom axialen Anfang des federnden Abschnitts 9F, 16F bis zum axia- len Ende des federnden Abschnitts 9F, 16F über die - Material aufweisende - Querschnittsfläche integriert wird. The plastic volume V of the resilient section 9F, 16F is preferably calculated by integrating from the axial beginning of the resilient section 9F, 16F to the axial end of the resilient section 9F, 16F over the cross-sectional area—having material.
Vorzugsweise bezieht sich das Kunststoffvolumen V auf den federnden Abschnitt 9F im relaxierten Zustand. Preferably, the plastic volume V refers to the resilient portion 9F in the relaxed state.
Aus der Tabelle und den folgenden Diagrammen wird ersichtlich, dass Federn 9, 16, die den Kennwerten K1 und K2 genügen, zumindest im Wesentlichen hysteresefrei sind, zumindest im Wesentlichen reversibel komprimierbar sind und/oder eine gute Ermüdungsresistenz gegen häufige Komprimierung bzw. über längere Zeit aufweisen. The table and the following diagrams show that springs 9, 16 that meet the characteristic values K1 and K2 are at least essentially free of hysteresis, are at least essentially reversibly compressible and/or have a good Fatigue resistance to frequent compression or prolonged compression.
Als Verifizierung der Kennwerte K1 und K2 kann ebenfalls angesehen werden, dass die unterschiedlich ausgebildeten Federn 9, 16 sehr ähnliche Kennwerte K1 und K2 aufweisen (siehe Tabelle). As a verification of the characteristic values K1 and K2, it can also be seen that the differently designed springs 9, 16 have very similar characteristic values K1 and K2 (see table).
Fig. 21 ist ein Kraft-Weg-Diagramm der untersuchten Auslassfeder, wobei der Verlauf einer ersten Komprimierung LK1 und ersten Dekomprimierung LD1 und der zehnten Komprimierung LK10 und zehnten Dekomprimierung LD10 dargestellt werden. Auf der x-Achse ist der Komprimierungsweg S der Auslassfeder 16 dargestellt und auf der y-Achse ist die Rückstellkraft F der Auslassfeder 16 in Abhängigkeit von dem Komprimierungsweg S dargestellt. Der Versuch wurde unter anwendungsrealistischen Versuchsbedingungen durchgeführt, nämlich bei Raumtemperatur von etwa 20 °C bis 25 °C und einer Luftfeuchtigkeit von 50 %. 21 is a force-displacement diagram of the outlet spring examined, the course of a first compression LK1 and a first decompression LD1 and the tenth compression LK10 and a tenth decompression LD10 being shown. The compression path S of the outlet spring 16 is shown on the x-axis and the restoring force F of the outlet spring 16 as a function of the compression path S is shown on the y-axis. The test was carried out under application-realistic test conditions, namely at room temperature of about 20 °C to 25 °C and a humidity of 50%.
Aus Fig. 21 ergibt sich, dass die Rückstellkraft bei voller Kompression von etwa 8,7 N auf 8,3 N, also nur minimal zwischen erster und zehnter Kompression bzw. Betätigung sinkt. 21 shows that the restoring force drops from about 8.7 N to 8.3 N at full compression, ie only minimally between the first and tenth compression or actuation.
Aus dem Diagramm können vorzugsweise die folgenden Parameter berechnet werden. The following parameters can preferably be calculated from the diagram.
Die zur ersten Komprimierung benötigte Arbeit beträgt 0,02175 J und die zur zehnten Komprimierung benötigte Arbeit beträgt 0,02075 J. The work required for the first compression is 0.02175 J and the work required for the tenth compression is 0.02075 J.
Die bei der ersten Dekomprimierung freiwerdenden Arbeit beträgt 0,01985 J und die bei der zehnten Dekomprimierung freiwerdenden Arbeit beträgt 0,01900 J. The work done on the first decompression is 0.01985 J and the work done on the tenth decompression is 0.01900 J.
Folglich ist der relative Unterschied zwischen der zur ersten/zehnten Komprimierung benötigten Arbeit und der bei der ersten/zehnten Dekomprimierung freiwerdenden Arbeit kleiner als 30 % ist. Folglich ist die Feder zumindest im Wesentlichen hysteresefrei. Außerdem ist der relative Unterschied zwischen der zur ersten Komprimierung und zur zehnten Komprimierung benötigten Arbeit kleiner als 25 % ist. Folglich ist die Feder zumindest im Wesentlichen ermüdungsresistent. Die Kraft-Weg Diagramme sind außerdem ziemlich linear, sodass die erfindungsgemäße Auslassfeder 16 zumindest im Wesentlichen ein lineares Kraft-Weg-Dia- gramm aufweist. Consequently, the relative difference between the work required for the first/tenth compression and the work released in the first/tenth decompression is less than 30%. Consequently, the spring is at least essentially hysteresis-free. In addition, the relative difference between the work required for the first compression and the tenth compression is less than 25%. Consequently, the spring is at least substantially fatigue resistant. The force-displacement diagrams are also fairly linear, so that the outlet spring 16 according to the invention has at least essentially a linear force-displacement diagram.
Außerdem zeigt das Diagramm, dass sich die Steigung eines Komprimierungs-Gra- phen LK1 , LK10 bzw. Dekomprimierungs-Graphen LD1, LD10 nie um mehr als 30° während einer Komprimierung bzw. Dekomprimierung verändert. The diagram also shows that the slope of a compression graph LK1, LK10 or decompression graph LD1, LD10 never changes by more than 30° during compression or decompression.
Folglich ist die Auslassfeder 16 zumindest im Wesentlichen hysteresefrei, zumindest im Wesentlichen reversibel komprimierbar und weist eine gute Ermüdungsresistenz gegen häufige Komprimierung auf. Consequently, the outlet spring 16 is at least substantially hysteresis-free, at least substantially reversibly compressible, and has good fatigue resistance to frequent compression.
Vorzugsweise gelten die Kennwerte K1 und/oder K2 für die Auslassfeder 16 und/oder die Flauptfeder 9. Vorzugsweise ist die Flauptfeder 9 der ersten bis sechsten Ausführungsform für die Verwendung als ein Rückstellelement eines Pumpenkolbens 10 und/oder als ein Element eines Einlassventils 11 vorgesehen. The characteristic values K1 and/or K2 preferably apply to the outlet spring 16 and/or the flap spring 9. The flap spring 9 of the first to sixth embodiments is preferably provided for use as a restoring element of a pump piston 10 and/or as an element of an inlet valve 11.
Vorzugsweise weist die Auslassfeder 16 eine größere Federkonstante als die Flaupt- feder 9 auf. The outlet spring 16 preferably has a greater spring constant than the flap spring 9 .
Vorzugsweise ist die Auslassfeder 16 für die Verwendung als ein Ventilkörper 15 eines Auslassventils 14 vorgesehen bzw. bildet diesen. Fig. 22 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf bzw. Abfall der Rückstellkraft der konstant um 3 mm vorgespannten bzw. komprimierten Auslassfeder 16, dessen Kennwerte in der voranstehenden Tabelle aufgeführt sind. The outlet spring 16 is preferably provided for use as a valve body 15 of an outlet valve 14 or forms this. 22 shows in a diagram the course over time or drop in the restoring force of the outlet spring 16, which is constantly pretensioned or compressed by 3 mm and whose characteristic values are listed in the table above.
Auf der x-Achse ist die Zeit in Sekunden und auf der y-Achse ist die Rückstellkraft F der Auslassfeder 16 in Newton aufgetragen. Der Versuch wurde unter anwendungsrealistischen Versuchsbedingungen durchgeführt, wie bei Bestimmung des Diagramms gemäß Fig. 21 und Durchführung der sonstigen Versuche und Messungen. Das Diagramm zeigt, dass die Rückstellkraft der Auslassfeder 16 zunächst abnimmt und sich dann asymptotisch einem Grenzwert von etwa 50 % nähert. Die Rückstellkraft der Auslassfeder 16 verringert sich insbesondere um weniger als 50 % innerhalb von 100 h, hier. Hier sieht man, dass die Auslassfeder 16eine relativ gute Ermüdungsresistenz gegen eine lange anhaltende, konstante Komprimierung aufweist. Dementsprechend ergibt sich eine gute Standfestigkeit bzw. lange Lagerbarkeit der komprimierten Fe- ser 9, 16 bzw. der Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7. Die voranstehenden und folgenden Ausführungen bezüglich der vorschlagsgemäßen Hauptfeder 9 gelten entsprechend auch für die vorschlagsgemäße Auslassfeder 16 und umgekehrt, wie bereits erwähnt, sodass nachfolgend auch generell nur auf die Federn 9 bzw. 16 Bezug genommen oder verwiesen wird. Die Feder 9 bzw. 16 ist aus Kunststoff hergestellt bzw. besteht daraus. The time in seconds is plotted on the x-axis and the restoring force F of the outlet spring 16 in Newtons is plotted on the y-axis. The test was carried out under application-realistic test conditions, such as when determining the diagram according to FIG. 21 and carrying out the other tests and measurements. The diagram shows that the restoring force of the outlet spring 16 initially decreases and then asymptotically approaches a limit value of approximately 50%. The restoring force of the outlet spring 16 is reduced in particular by less than 50% within 100 hours, here. Here it can be seen that the outlet spring 16 has relatively good fatigue resistance to long-term, constant compression. Accordingly, the compressed Fe- ser 9, 16 or the dispensing device 1 or pump 7 has good stability or long shelf life. The above and following statements regarding the proposed main spring 9 also apply accordingly to the proposed outlet spring 16 and vice versa, such as already mentioned, so that in general only the springs 9 or 16 are referred to or referred to below. The spring 9 or 16 is made of plastic or consists of it.
Vorzugsweise ist der Kunststoff eine Materialmischung. Vorzugsweise enthält die Materialmischung eine Basiskomponente und eine Zusatzkomponente. Vorzugsweise ist die Materialmischung zu mindestens 50 Gew.-% und/oder maximal 95 Gew.-%, insbesondere maximal 90 Gew.-%, aus der Basiskomponente gebildet. The plastic is preferably a material mixture. The material mixture preferably contains a basic component and an additional component. The material mixture is preferably made up of at least 50% by weight and/or a maximum of 95% by weight, in particular a maximum of 90% by weight, from the base component.
Vorzugsweise ist die Basiskomponente aus Polypropylen gebildet oder besteht daraus. The base component is preferably formed from or consists of polypropylene.
Vorzugsweise ist der Elastizitätsmodul der Basiskomponente größer als 1000 MPa und/oder ist die Dehngrenze der Basiskomponente bis zum Eintreten eines Materialbruchs kleiner als 1 %. Vorzugsweise wird zur Bestimmung der Dehngrenze bis zum Eintreten eines Materialbruchs ein zylinderförmiger Stab aus diesem Material mit einem Durchmesser von 1 cm und einer Länge von 10 cm, durch an seinen axialen Enden entlang der Längsachse wirkende Kräfte, auseinandergezogen und die relative Längenänderung beim Materialbruch definiert die Dehngrenze. The modulus of elasticity of the base component is preferably greater than 1000 MPa and/or the yield point of the base component is less than 1% before material fracture occurs. A cylindrical rod made of this material with a diameter of 1 cm and a length of 10 cm is preferably used to determine the yield point until a material fracture occurs, with its axial ends along the Forces acting on the longitudinal axis, pulled apart and the relative change in length when the material breaks defines the yield point.
Vorzugsweise ist die Dichte der Zusatzkomponente bzw. Materialmischung gleich oder kleiner als 0,9 g/cm3. The density of the additional component or material mixture is preferably equal to or less than 0.9 g/cm 3 .
Vorzugsweise ist der Elastizitätsmodul der Zusatzkomponente kleiner als 1000 MPa ist und/oder ist die Dehngrenze bis zum Eintreten eines Materialbruchs der Zusatzkomponente größer als 1 % ist. The modulus of elasticity of the additional component is preferably less than 1000 MPa and/or the yield point before material fracture of the additional component occurs is greater than 1%.
Vorzugsweise ist die Materialmischung aus einem Thermoplasten und einem Elastomer gebildet. The material mixture is preferably formed from a thermoplastic and an elastomer.
Vorzugsweise weist die Zusatzkomponente Polyethylen, Ethylen-Okten Copolymere als Polyolefin-Elastomer und/oder isotaktische Propylen-Wiederholungseinheiten mit zufälliger Ethylenverteilung als Polyolefin-Elastomer, auf oder ist daraus ausgewählt. The additional component preferably has or is selected from polyethylene, ethylene-octene copolymers as polyolefin elastomer and/or isotactic propylene repeating units with random ethylene distribution as polyolefin elastomer.
Vorzugsweise ist der Elastizitätsmodul der Materialmischung kleiner als 1500 MPa. The modulus of elasticity of the material mixture is preferably less than 1500 MPa.
Vorzugsweise ist der Elastizitätsmodul der Materialmischung nicht linear von dem Anteil der Basiskomponente bzw. dem Anteil der Zusatzkomponente abhängig. The modulus of elasticity of the material mixture is preferably not linearly dependent on the proportion of the basic component or the proportion of the additional component.
Vorzugsweise werden die Materialien der Materialmischung, insbesondere bevor die Feder 9, 16 aus der Materialmischung hergestellt wird, homogen physikalisch miteinander vermischt, insbesondere durch mechanisches Rühren. The materials of the material mixture are preferably homogeneously physically mixed with one another, in particular before the spring 9, 16 is produced from the material mixture, in particular by mechanical stirring.
Vorzugsweise wird die Feder 9, 16 durch Spritzgießen hergestellt. Es sind aber auch andere Flerstellungsvarianten möglich. Preferably, the spring 9, 16 is made by injection molding. However, other variants of preparation are also possible.
Vorzugsweise ist die Feder 9, 16 bzw. der federnde Abschnitt 9F, 16F derart ausgebildet, dass sie Spritzgießwerkzeugseitig bzw. von außen hinterschnittfrei ist, sodass die Spritzgusswerkzeuge nach Erstarren des Kunststoffs entfernt werden können. Vorzugsweise weist die Feder 9, 16 eine Federkonstante von weniger als 10 N/mm, bevorzugt von weniger als 5 N/mm, besonders bevorzugt von weniger als 2 N/mm, auf. Durch bionische Maßnahmen wird die Lastenaufnahme der Feder 9, 16 optimiert. Vorzugsweise gehen die Stege 9B, 16B und Stützen 9A, 16A jeweils mit einem Krümmungsradius größer als 1 mm ineinander über. So kann erreicht werden, dass die Lastenverteilung innerhalb der Feder 9, 16 optimiert ist. Flierdurch wird die plas- tische Verformung der Feder 9, 16 in diesen Bereichen vermieden. Dies wurde durch finite Elemente Berechnungen ermittelt. Insbesondere kann die Feder 9, 16 dadurch sehr materialsparsam ausgebildet werden. The spring 9, 16 or the resilient section 9F, 16F is preferably designed in such a way that it has no undercuts on the injection mold side or from the outside, so that the injection molds can be removed after the plastic has solidified. The spring 9, 16 preferably has a spring constant of less than 10 N/mm, preferably less than 5 N/mm, particularly preferably less than 2 N/mm. The load absorption of the spring 9, 16 is optimized by bionic measures. The webs 9B, 16B and supports 9A, 16A preferably each merge into one another with a radius of curvature greater than 1 mm. In this way it can be achieved that the load distribution within the spring 9, 16 is optimized. This avoids the plastic deformation of the springs 9, 16 in these areas. This was determined by finite element calculations. In particular, the spring 9, 16 can be made very economical in terms of material.
Optional wird die Feder 9, 16 bei ihrer ersten Komprimierung plastisch verformt und ist bei nachfolgenden Komprimierung zumindest im Wesentlichen reversibel komprimierbar. Optionally, the spring 9, 16 is plastically deformed during its first compression and can be compressed at least essentially reversibly during the subsequent compression.
Vorzugsweise weist der federnde Abschnitt 9F, 16F der Feder 9, 16 einen Ausfüllfaktor von mehr als 30 %, insbesondere mehr als 50 % und/oder weniger als 90 %, insbesondere weniger als 80 % auf. The resilient section 9F, 16F of the spring 9, 16 preferably has a filling factor of more than 30%, in particular more than 50% and/or less than 90%, in particular less than 80%.
Als Ausfüllfaktor wird generell bei der vorliegenden Erfindung das Verhältnis des Materialvolumens zu dem Verhältnis des Volumens der geometrischen Form die von dem federnden Abschnitt 9F, 16F gebildet wird bezeichnet, beispielsweise bei einer hohlzylinderförmigen Feder 9, 16 das Materialvolumen V des federnden Abschnitts 9F, 16F im Verhältnis zu dem Volumen des von dem federnden Abschnitt 9F,16F gebildeten Hohlzylinders. In the present invention, the filling factor is generally defined as the ratio of the material volume to the ratio of the volume of the geometric shape formed by the resilient section 9F, 16F, for example in the case of a hollow-cylindrical spring 9, 16 the material volume V of the resilient section 9F, 16F im Ratio to the volume of the hollow cylinder formed by the resilient section 9F, 16F.
Vorzugsweise ist die Feder 9, 16 als Kompressionsfeder ausgebildet. Insbesondere wird sie deshalb vorzugsweise bei ihrer Verwendung nicht über ihren relaxierten Zustand hinaus gedehnt bzw. gestreckt. The spring 9, 16 is preferably designed as a compression spring. In particular, therefore, it is preferably not stretched or stretched beyond its relaxed state during use.
Vorzugsweise bleibt die Federachse B der Feder 9, 16 beim Einfedern bzw. Komprimieren zumindest im Wesentlichen erhalten, vorzugsweise wobei dies durch die Ausbildungsform der Feder 9, 16 und/oder sich gegenseitig aufhebende Krümmungen oder Neigungen der Federlagen 9B beim Einfedern bzw. Komprimieren der Feder 9, 16 und/oder eine externe Krümmungssicherung der Feder 9, 16, erreicht ist. Preferably, the spring axis B of the spring 9, 16 is at least essentially retained during deflection or compression, preferably this is due to the design of the spring 9, 16 and/or mutually canceling curvatures or inclinations of the spring layers 9B during deflection or compression of the spring 9, 16 and/or an external protection against bending of the spring 9, 16 is reached.
Vorzugsweise befindet sich die Feder 9, 16 in einem vorgespannten Zustand, wenn sich die Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 in dem Ausgangszustand befindet und/oder wird die Feder 9, 16 permanent in einem komprimierten Zustand betrieben. Bevorzugt muss zu Beginn der Betätigung der Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7 beziehungsweise zur Komprimierung der, insbesondere im Ausgangszustand der Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7, vorgespannten Hauptfeder 9 eine anfängliche Betätigungskraft F von weniger als 15 N, bevorzugt weniger als 10 N, besonders bevorzugt weniger als 5 N auf ein Betätigungselement bzw. den Abgabekopf 4 der Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe bzw. auf die Hauptfeder 9 ausgeübt werden. The spring 9, 16 is preferably in a prestressed state when the dispensing device 1 or pump 7 is in the initial state and/or the spring 9, 16 is permanently operated in a compressed state. Preferably, at the beginning of the actuation of the dispensing device 1 or pump 7 or to compress the main spring 9, which is pretensioned in particular in the initial state of the dispensing device 1 or pump 7, an initial actuating force F of less than 15 N, preferably less than 10 N, particularly preferably less than 5 N can be exerted on an actuating element or the dispensing head 4 of the dispensing device 1 or pump or on the main spring 9 .
Bevorzugt ist die auszuübende Betätigungskraft zum Erreichen des Endzustands der Abgabevorrichtung 1 beziehungsweise zum Erreichen der maximalen Kompression der Hauptfeder 9 kleiner als 50 N, bevorzugt kleiner als 35 N, besonders bevorzugt kleiner als 15 N. The actuating force to be exerted to reach the final state of the dispensing device 1 or to achieve the maximum compression of the main spring 9 is preferably less than 50 N, preferably less than 35 N, particularly preferably less than 15 N.
Bevorzugt ist das Verhältnis zwischen der Rückstellkraft der Hauptfeder 9 im maximal komprimierten Zustand beziehungsweise Endzustand der Abgabevorrichtung 1 und der Rückstellkraft der Hauptfeder 9 im vorgespannten Zustand beziehungsweise Ausgangszustand der Abgabevorrichtung 1 kleiner als 6, bevorzugt kleiner als 4. The ratio between the restoring force of the main spring 9 in the maximum compressed state or end state of the dispensing device 1 and the restoring force of the main spring 9 in the prestressed state or initial state of the dispensing device 1 is preferably less than 6, preferably less than 4.
Bevorzugt ist die Differenz zwischen der Rückstellkraft der in einem maximal komprimierten Zustand befindlichen Feder 9, 16 und der Rückstellkraft der in einem mi- nimal komprimierten Zustand befindlichen Feder 9, 16 kleiner als 20 N, bevorzugt kleiner als 15 N, besonders bevorzugt kleiner als 10 N. The difference between the restoring force of the spring 9, 16 in a maximally compressed state and the restoring force of the spring 9, 16 in a minimally compressed state is preferably less than 20 N, preferably less than 15 N, particularly preferably less than 10 N
Vorzugsweise ist die Feder 9, 16 torsionsfrei komprimierbar. Eine mögliche Torsionssicherung der Feder 9, 16 könnte realisiert sein, indem ein radial hervorstehender Teil der Feder 9, 16 in einer oder mehreren Aussparung/en des Pumpengehäuses, die vorzugsweise parallel zu der Federachse B ist/sind, geführt wird. Vorzugsweise wird die Feder 9, 16 einstückig mit anderen Elementen der Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7, wie dem Auslassventilkörper 15, ausgebildet. Dies ermöglicht einen einfachen, kostengünstigen und kompakten Aufbau der Abgabevorrichtung 1 bzw. Pumpe 7. Der federnde Abschnitt 9F weist im vorgespannten bzw. eingebauten Zustand vorzugsweise eine Länge LV von mehr als 15 mm, bevorzugt mehr als 20 mm und/oder weniger als 90 mm, bevorzugt weniger als 80 mm auf. Vorzugsweise ist der federnde Abschnitt 9F im vorgespannten bzw. eingebauten Zustand um mehr als 2 %, bevorzugt mehr als 3 % und/oder weniger als 40 %, bevorzugt weniger als 35 % komprimiert. Der federnde Abschnitt 9F weist im maximal komprimierten Zustand vorzugsweise eine Länge LK von mehr als 13 mm, bevorzugt mehr als 17 mm und/oder weniger als 80 mm, bevorzugt weniger als 70 mm auf. The spring 9, 16 can preferably be compressed without torsion. A possible torsion protection of the spring 9, 16 could be implemented by guiding a radially protruding part of the spring 9, 16 in one or more recesses of the pump housing, which is/are preferably parallel to the spring axis B. The spring 9 , 16 is preferably formed in one piece with other elements of the dispensing device 1 or pump 7 , such as the outlet valve body 15 . This enables a simple, cost-effective and compact design of the dispensing device 1 or pump 7. The resilient section 9F preferably has a length LV of more than 15 mm, preferably more than 20 mm and/or less than 90 mm in the prestressed or installed state , preferably less than 80 mm. The resilient section 9F is preferably compressed by more than 2%, preferably more than 3% and/or less than 40%, preferably less than 35% in the prestressed or installed state. In the maximally compressed state, the resilient section 9F preferably has a length LK of more than 13 mm, preferably more than 17 mm and/or less than 80 mm, preferably less than 70 mm.
Vorzugsweise ist der federnde Abschnitt 9F im maximal komprimierten Zustand um mehr als 3 %, bevorzugt mehr als 5 % und/oder weniger als 60 %, bevorzugt weniger als 50 % komprimiert. Preferably, the resilient section 9F is compressed by more than 3%, preferably more than 5% and/or less than 60%, preferably less than 50% in the maximally compressed state.
Die Kompression des federnden Abschnitts 9F ist vorzugsweise gegeben durch (1- ((L-S)/L))*100 %, wobei L die Länge des federnden Abschnitts 9F im relaxierten Zu- stand ist und S der Komprimierungsweg des federnden Abschnitts 9F ist. The compression of resilient portion 9F is preferably given by (1-((L-S)/L))*100%, where L is the length of resilient portion 9F in the relaxed state and S is the compression travel of resilient portion 9F.
Wie bereits erwähnt ist eine erfindungsgemäße Feder 9, 16 vorzugsweise zumindest im Wesentlichen hysteresefrei, ermüdungsresistent, reversibel komprimierbar und/oder weist eine erfindungsgemäße Feder 9, 16 vorzugsweise zumindest im We- sentlichen ein lineares Kraft-Weg-Diagramm auf. As already mentioned, a spring 9, 16 according to the invention is preferably at least essentially hysteresis-free, fatigue-resistant, reversibly compressible and/or has a spring 9, 16 according to the invention preferably at least essentially a linear force-displacement diagram.
Unter Flysterese einer Feder 9, 16 ist bei der vorliegenden Erfindung ein Unterschied zwischen dem Kompressionsverhalten und dem Dekompressionsverhalten einer Feder zu verstehen. Insbesondere ist bei einer Feder 9,16 die eine Hysterese aufweist die benötigte Arbeit um die Feder 9 aus einem relaxierten Zustand in einen komprimierten Zustand zu bringen größer als die bei der Dekomprimierung der Feder 9, 16 aus diesem Zustand heraus freiwerdende Arbeit. Insbesondere liegen in einem Kraft- Weg-Diagramm von einer Feder 9, die eine Hysterese aufweist, die Komprimierungskurve und die Dekomprimierungskurve nicht übereinander. In the present invention, flysteresis of a spring 9, 16 means a difference between the compression behavior and the decompression behavior of a spring. In particular, in the case of a spring 9, 16 which has hysteresis, the work required to bring the spring 9 from a relaxed state into a compressed state is greater than the work released when the spring 9, 16 is decompressed from this state. In particular, the compression curve and the decompression curve do not lie one above the other in a force-displacement diagram of a spring 9 that has a hysteresis.
Bei einer zumindest im Wesentlichen hysteresefreien Feder 9, 16 ist die relative Differenz zwischen der Arbeit, die benötigt wird, um die Feder 9 aus einem relaxierten Zustand in einen komprimierten Zustand zu bringen, und der Arbeit, die bei der Dekomprimierung der Feder 9, 16 aus diesem Zustand heraus frei wird kleiner als 30 %, bevorzugt kleiner als 20 %, besonders bevorzugt kleiner als 10 %. Insbesondere ist die Größe der Hysterese abhängig von der Stärke der Komprimierung der Feder 9, 16. Eine erfindungsgemäße Feder ist vorzugsweise hysteresefrei, wenn die Feder weniger als 20 %, bevorzugt weniger als 30 %, besonders bevorzugt weniger als 40 % komprimiert wird. For an at least substantially hysteresis-free spring 9, 16, the relative difference between the work required to bring the spring 9 from a relaxed state to a compressed state and the work required to decompress the spring 9, 16 free from this state becomes less than 30%, preferably less than 20%, particularly preferably less than 10%. In particular, the size of the hysteresis depends on the strength of the compression of the spring 9, 16. A spring according to the invention is preferably free of hysteresis if the spring less than 20%, preferably less than 30%, more preferably less than 40% is compressed.
Bevorzugt ist eine Feder 9, 16 ermüdungsresistent, wenn sie mehr als 100 Mal, be- vorzugt mehr als 200 Mal, besonders bevorzugt mehr als 500 Mal um weniger als 20 %, bevorzugt um weniger als 30 %, besonders bevorzugt um weniger als 40 % komprimierbar ist, ohne dass sich die Federkonstante der Feder 9, 16 um mehr als 30 % verringert und/oder erhöht. Insbesondere ist eine Feder 9, 16 ermüdungsresistent, wenn sie länger als 1000 Stunden, bevorzugt länger als 5000 Stunden, beson- ders bevorzugt länger als 20000 Stunden um weniger als 20 % komprimiert sein kann, ohne dass sich die Federkonstante der Feder 9, 16 um mehr als 50 % verringert. A spring 9, 16 is preferably fatigue-resistant if it is more than 100 times, preferably more than 200 times, particularly preferably more than 500 times by less than 20%, preferably by less than 30%, particularly preferably by less than 40%. is compressible without the spring constant of the spring 9, 16 being reduced by more than 30% and/or increased. In particular, a spring 9, 16 is fatigue-resistant if it can be compressed by less than 20% for longer than 1000 hours, preferably longer than 5000 hours, particularly preferably longer than 20,000 hours, without the spring constant of the spring 9, 16 μm changing more than 50% reduced.
Reversibel komprimierbar bezeichnet generell bei der vorliegenden Erfindung in Be- zug auf eine Feder 9, 16, dass die Feder 9, 16 vor und nach einer Komprimierung die gleiche Form, relaxierte Länge und/oder Federkonstante aufweist. Insbesondere ist eine Feder 9, 16 zumindest im Wesentlichen reversibel komprimierbar, wenn sich die relaxierte Länge und/oder Federkonstante durch eine Kompression nur um weniger als 35 % verändert. Insbesondere ist eine erfindungsgemäße Feder 9, 16 bis zu einer Kompression von weniger als 20 % bevorzugt von weniger als 30 %, besonders bevorzugt von weniger als 40 % zumindest im Wesentlichen reversibel komprimierbar. In the present invention, reversibly compressible in relation to a spring 9, 16 generally means that the spring 9, 16 has the same shape, relaxed length and/or spring constant before and after compression. In particular, a spring 9, 16 is at least essentially reversibly compressible if the relaxed length and/or spring constant only changes by less than 35% as a result of compression. In particular, a spring 9, 16 according to the invention can be compressed at least essentially reversibly up to a compression of less than 20%, preferably less than 30%, particularly preferably less than 40%.
Eine Feder 9, 16 weist ein zumindest im Wesentlichen lineares Kraft-Weg-Diagramm auf, wenn die Rückstellkraft der Feder 9, 16 ein zumindest im Wesentlichen proportional zum Kompressionsweg der Feder 9, 16 ist. Insbesondere ist ein Kraft-Weg- Diagramm zumindest im Wesentlichen linear, wenn sich die Steigung des Graphen in einem Kraft-Weg-Diagramm um weniger als 30 % verändert. Insbesondere ist das Kraft-Weg-Diagramm einer erfindungsgemäßen Feder 9, 16 bis zu einer Kompres- sion der Feder 9, 16 von weniger als 20 %, bevorzugt von weniger als 30 %, besonders bevorzugt von weniger als 40 % zumindest im Wesentlichen linear. A spring 9, 16 has an at least substantially linear force-displacement diagram when the restoring force of the spring 9, 16 is at least substantially proportional to the compression displacement of the spring 9, 16. In particular, a force-displacement diagram is at least essentially linear if the slope of the graph changes by less than 30% in a force-displacement diagram. In particular, the force-displacement diagram of a spring 9, 16 according to the invention is at least essentially linear up to a compression of the spring 9, 16 of less than 20%, preferably less than 30%, particularly preferably less than 40%.
In Fig. 23 und 24 ist eine zweite Ausführungsform der Auslassfeder 16 dargestellt, die nachfolgend näher beschrieben wird. Die voranstehenden Erläuterungen bezüg- lieh der Auslassfeder 16 gelten vorzugsweise auch für die zweite Ausführungsform, sofern nicht explizit etwas anderes erläutert ist oder die voranstehenden Erläuterungen offensichtlich inkompatibel mit den nachfolgenden Erläuterungen sind. Die in Fig. 23 und 24 dargestellte Ausführungsform der Auslassfeder 16 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Auslassfeder 16 aus den Figuren 18 bis 20 insbesondere durch eine andere Ausbildung der Federelemente, die bei der Ausführungsform der Auslassfeder 16 aus den Figuren 18 bis 20 vorzugsweise durch die Stege 16B und Stützen 16A gebildet sind. A second embodiment of the outlet spring 16 is shown in FIGS. 23 and 24, which is described in more detail below. The above explanations regarding the outlet spring 16 preferably also apply to the second embodiment, unless something else is explicitly explained or the above explanations are obviously incompatible with the following explanations. The embodiment of the outlet spring 16 shown in FIGS. 23 and 24 differs from the embodiment of the outlet spring 16 from FIGS. 18 to 20 in particular by a different design of the spring elements, which in the embodiment of the outlet spring 16 from FIGS Webs 16B and supports 16A are formed.
In der in Fig. 23 und 24 dargestellten Ausführungsform weist die Auslassfeder 16 vorzugsweise eine blattfederartige bzw. tellerfederartige Konstruktion auf. Vorzugsweise weist die Auslassfeder 16 mindestens ein, bevorzugt mindestens zwei oder mehr, Federelemente 19 auf. Die Federelemente 19 sind vorzugsweise axial hintereinander angeordnet. In the embodiment illustrated in FIGS. 23 and 24, the outlet spring 16 preferably has a leaf spring-like or plate spring-like construction. The outlet spring 16 preferably has at least one, preferably at least two or more, spring elements 19 . The spring elements 19 are preferably arranged axially one behind the other.
Die Federelemente 19 sind vorzugsweise gleichartig, insbesondere identisch, aus- gebildet. The spring elements 19 are preferably of the same type, in particular identical.
Ein Federelement 19 weist vorzugsweise jeweils zwei gleichartige, insbesondere identisch und/oder spiegelbildlich zueinander ausgebildete, Abschnitte 20 auf oder sind dadurch gebildet. Die Abschnitte 20 erstrecken sich vorzugsweise im Wesentli- chen quer zur Federachse B, insbesondere der Auslassfeder 16. Vorzugsweise sind die Abschnitte 20 flächig ausgebildet. A spring element 19 preferably has two sections 20 of the same type, in particular identical and/or mirror images of one another, or are formed by them. The sections 20 preferably extend essentially transversely to the spring axis B, in particular the outlet spring 16. The sections 20 are preferably of flat design.
Die Federelemente 19 und/oder Abschnitte 20 bestehen vorzugsweise jeweils aus Kunststoff, insbesondere Polyethylen (PE) und/oder Polypropylen (PP), und/oder ei- nem elastischen Material. The spring elements 19 and/or sections 20 are preferably each made of plastic, in particular polyethylene (PE) and/or polypropylene (PP), and/or an elastic material.
Vorzugsweise sind die Abschnitte 20 eines Federelements 19 jeweils spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene SE ausgebildet und/oder angeordnet, bevorzugt wobei die Spiegelebene SE quer, insbesondere senkrecht, zur Federachse B verläuft. Dies ist insbesondere in Fig. 24 dargestellt. The sections 20 of a spring element 19 are preferably each formed and/or arranged mirror-symmetrically to a mirror plane SE, preferably with the mirror plane SE running transversely, in particular perpendicularly, to the spring axis B. This is shown in particular in FIG.
Die Abschnitte 20 sind vorzugsweise gebogen bzw. gekrümmt. Im Querschnitt, wie insbesondere in Fig. 24 dargestellt, bilden die Abschnitte 20 vorzugsweise jeweils einen Bogen, der von einer (hypothetischen) Ebene, die horizontal zur Federachse B angeordnet ist, weggekrümmt ist. The sections 20 are preferably bent or curved. In cross-section, as shown in particular in FIG. 24, the sections 20 preferably each form an arc which is curved away from a (hypothetical) plane which is arranged horizontally to the spring axis B.
Die beiden Abschnitte 20 eines Federelements 19 sind vorzugsweise jeweils entgegengesetzt gebogen bzw. gekrümmt, insbesondere einfach und/oder kreisbogenartig gekrümmt, wie insbesondere in Fig. 23 und 24 dargestellt. Vorzugsweise weisen die Abschnitte 20 jeweils eine einfach gekrümmte Fläche auf bzw. stellen die Abschnitte 20 jeweils ein einfach gekrümmtes Teil dar. Insbesondere sind die beiden Abschnitte 20 eines Federelements 19 jeweils von der jeweiligen Spiegel- ebene SE weggewölbt, sodass sich mit zunehmendem Abstand von der Federachse B der Abstand zwischen zwei Abschnitten 20 eines Federelements 19 verringert. The two sections 20 of a spring element 19 are preferably bent or curved in opposite directions, in particular simply and/or curved like a circular arc, as shown in particular in FIGS. 23 and 24. Preferably, the sections 20 each have a simply curved surface or the sections 20 each represent a simply curved part. In particular, the two sections 20 of a spring element 19 are each curved away from the respective mirror plane SE, so that with increasing distance from the Spring axis B, the distance between two sections 20 of a spring element 19 is reduced.
Vorzugsweise sind die beiden Abschnitte 20 eines Federelements 19 in einer Richtung quer, insbesondere senkrecht, zur Federachse B an ihren von der Federachse B beabstandeten Enden miteinander verbunden. Die Federelemente 19 sind vorzugsweise ringartig ausgebildet. The two sections 20 of a spring element 19 are preferably connected to one another in a direction transverse, in particular perpendicular, to the spring axis B at their ends spaced apart from the spring axis B. The spring elements 19 are preferably formed like a ring.
Die Federelemente 19 sind vorzugsweise komprimierbar. Durch die Krümmung der Abschnitte 20 in Kombination mit den verbundenen Enden werden insbesondere Fe- derelemente 19 gebildet, die zwischen den Abschnitten 20 jeweils einen Freiraum 21 aufweisen, der sich im Wesentlichen quer zur Federachse B erstreckt. Der Freiraum 21 ist insbesondere spiegelsymmetrisch zur jeweiligen Spiegelebene SE des Federelements 19. Vorzugsweise ist der Freiraum 21 bzw. Abstand zwischen zwei Abschnitten 20 eines Federelements 19 bei der Federachse B am größten und nimmt mit zunehmendem Abstand von der Federachse B ab, bis an den Enden die Abschnitte 20 aufeinandertreffen. The spring elements 19 are preferably compressible. The curvature of the sections 20 in combination with the connected ends forms in particular spring elements 19 which each have a free space 21 between the sections 20 which extends essentially transversely to the spring axis B. The free space 21 is in particular mirror-symmetrical to the respective mirror plane SE of the spring element 19. The free space 21 or distance between two sections 20 of a spring element 19 is preferably greatest at the spring axis B and decreases with increasing distance from the spring axis B, up to the ends the sections 20 meet.
Vorzugsweise ermöglichen die Freiräume 21 eine Kompression bzw. Stauchung der Auslassfeder 16, insbesondere in Kombination mit dem Kunststoff und/oder elasti- sehen Material, aus dem die Auslassfeder 16 bzw. die Federelemente 19 bzw. deren Abschnitte 20 bestehen. Bei einer Kompression bzw. Stauchung werden vorzugsweise die Abschnitte 20 eines Federelements 19 aufeinander zu bewegt und/oder der Freiraum 21 des Federelements 19 verkleinert. Vorzugsweise sind zwei benachbarte Federelemente 19 jeweils durch ein Verbindungsstück 22 miteinander verbunden. Das Verbindungsstück 22 bzw. die Verbindungsstücke 22 besteht/bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Federelemente 19 und/oder ist/sind vorzugsweise einstückig mit den Federelementen 19 ausgebildet. The free spaces 21 preferably allow compression or upsetting of the outlet spring 16, in particular in combination with the plastic and/or elastic material from which the outlet spring 16 or the spring elements 19 or their sections 20 are made. In the event of compression or compression, the sections 20 of a spring element 19 are preferably moved towards one another and/or the free space 21 of the spring element 19 is reduced. Preferably, two adjacent spring elements 19 are each connected to one another by a connecting piece 22 . The connecting piece 22 or the connecting pieces 22 consists/consist preferably of the same material as the spring elements 19 and/or is/are preferably formed in one piece with the spring elements 19.
Die Verbindungsstücke 22 sind vorzugsweise mittig und/oder im Bereich der Federachse B angeordnet. Vorzugsweise sind die Verbindungsstücke 22 länglich und/oder linear ausgebildet und/oder verlaufen die Verbindungsstücke quer, insbesondere senkrecht, zur Federachse B. Die Abschnitte 20 weisen vorzugsweise jeweils eine zumindest im Wesentlichen konstante Dicke auf. Die Dicke eines Abschnitts 20 beträgt vorzugsweise mindestens 0,2 mm oder mehr, bevorzugt 0,4 mm oder mehr, und/oder höchstens 0,8 mm oder weniger, bevorzugt 0,6 mm oder weniger, insbesondere etwa 0,5 mm. Der maximale Abstand zwischen zwei Abschnitten 20 eines Federelements 19 bzw. die Flöhe des Freiraums 21 eines Abschnitts, insbesondere in der Mitte bzw. entlang der Federachse B und/oder senkrecht zur Spiegelebene SE, beträgt vorzugsweise mindestens 0,75 mm oder mehr, bevorzugt 0,85 mm oder mehr, und/oder höchstens 1,15 mm oder weniger, bevorzugt 1 ,05 mm oder weniger, insbesondere etwa 0,95 mm. The connecting pieces 22 are preferably arranged in the middle and/or in the area of the spring axis B. The connecting pieces 22 are preferably of elongate and/or linear design and/or the connecting pieces run transversely, in particular perpendicularly, to the spring axis B. The sections 20 preferably each have an at least substantially constant thickness. The thickness of a section 20 is preferably at least 0.2 mm or more, preferably 0.4 mm or more, and/or at most 0.8 mm or less, preferably 0.6 mm or less, in particular about 0.5 mm. The maximum distance between two sections 20 of a spring element 19 or the fleas of the free space 21 of a section, in particular in the middle or along the spring axis B and/or perpendicular to the mirror plane SE, is preferably at least 0.75 mm or more, preferably 0 85 mm or more and/or at most 1.15 mm or less, preferably 1.05 mm or less, in particular about 0.95 mm.
Die Breite eines Freiraums 21 , insbesondere also die Erstreckung eines Freiraums senkrecht zur Federachse B bzw. parallel zu und/oder in der Spiegelebene SE beträgt vorzugsweise mindestens 3,0 mm oder mehr, bevorzugt 3,5 mm oder mehr, und/oder höchstens 5,0 mm oder weniger, bevorzugt 4,5 mm oder weniger, insbesondere etwa 3,9 mm. The width of a free space 21, in particular the extent of a free space perpendicular to the spring axis B or parallel to and/or in the mirror plane SE, is preferably at least 3.0 mm or more, preferably 3.5 mm or more, and/or at most 5 .0 mm or less, preferably 4.5 mm or less, especially about 3.9 mm.
Die Breite eines Verbindungsstücks 22 beträgt vorzugsweise mindestens 0,6 mm oder mehr, bevorzugt 0,7 mm oder mehr, und/oder höchstens 1 ,0 mm oder weniger, bevorzugt 0,9 mm oder weniger, insbesondere etwa 0,8 mm. The width of a connecting piece 22 is preferably at least 0.6 mm or more, preferably 0.7 mm or more, and/or at most 1.0 mm or less, preferably 0.9 mm or less, in particular about 0.8 mm.
Einzelne Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung können unabhängig voneinander, aber auch in beliebiger Kombination und/oder Reihenfolge realisiert werden. Individual aspects and features of the present invention can be implemented independently of one another, but also in any combination and/or sequence.
Bezugszeichenliste: Reference list:
1 Abgabevorrichtung 30 16B Steg 1 dispenser 30 16B web
2 Produkt / Fluid 16D oberer Träger 3 Behälter 16E Federebene 2 product/fluid 16D upper support 3 container 16E spring plane
4 Abgabekopf 16F federnder Abschnitt4 dispensing head 16F resilient section
4A Düse 17 Steigleitung 4A nozzle 17 riser
5 Verbindungsteil 35 18 Auslassventilsitz 5 Connector 35 18 Exhaust valve seat
6 Gehäuseteil 19 Federelement 6A Anschlag 20 Abschnitt 6 housing part 19 spring element 6A stop 20 section
7 Pumpe 21 Freiraum 7 pump 21 free space
7A Pumpenkammer 22 Verbindungsstück7A pump chamber 22 connector
8 Pumpengehäuse 40 8 pump housing 40
9 Flauptfeder A Längsachse 9A Stütze B Federachse 9 Feather spring A Longitudinal axis 9A Support B Spring axis
9B Steg BS Breite Stütze 9B Web BS Wide Column
9C unterer Träger FIG Ganghöhe 9C lower beam FIG pitch
9D oberer Träger 45 H1 Flöhe Steg 9D top beam 45 H1 fleas bridge
9E Federlage FH2 Flöhe Stütze 9F federnder Abschnitt L relaxierte Federlänge9E spring layer FH2 fleas support 9F springy section L relaxed spring length
10 Pumpenkolben LK minimale Federlänge10 pump pistons LK minimum spring length
10A Schaft / Abschnitt LV vorgespannte Federlänge10A stem/section LV preloaded spring length
11 Einlassventil 50 RI Federinnendurchmesser11 Inlet valve 50 RI spring inside diameter
12 Einlassventilkörper RA Federaußendurchmesser 13 Einlassventilsitz S Kompressionsweg12 Inlet valve body RA spring outer diameter 13 Inlet valve seat S compression travel
14 Auslassventil SE Spiegelebene 14 outlet valve SE mirror plane
15 Auslassventilkörper V Kunststoffvolumen15 exhaust valve body V plastic volume
16 Auslassfeder 55 WB Windungsbreite 16 outlet spring 55 WB coil width
16A Stütze WD Windungsdicke 16A support WD coil thickness

Claims

Patentansprüche: Patent Claims:
1. Feder (9, 16) aus Kunststoff, insbesondere für eine vorzugsweise manuell betätigbare Abgabevorrichtung (1), mit einem federnden Abschnitt (9F, 16F), der im relaxierten Zustand eine Länge L aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9, 16) derart ausgebildet ist, dass mindestens bis zu einer Kompression von 10 % ein Kennwert K1 kleiner als 0,05 [N/mm25] ist, wobei1. Spring (9, 16) made of plastic, in particular for a preferably manually operable dispensing device (1), with a resilient section (9F, 16F) which has a length L in the relaxed state, characterized in that the spring (9, 16) is designed in such a way that at least up to a compression of 10%, a characteristic value K1 is less than 0.05 [N/mm 25 ], wherein
K1 = (W · L°’5)/(V · S2) ist, wobei W die Arbeit, um die Feder (9, 16) aus dem relaxierten Zustand um den Weg S zu komprimieren, und V das Kunststoffvolumen des fe- dernden Abschnitts (9F, 16F) ist, und/oder dass die Feder (9, 16) derart ausgebildet ist, dass mindestens bis zu einer Kompression von 10 % ein Kennwert K2 kleiner als 0,005 [mm 35] ist, wobeiK1 = (W L°' 5 )/(V S 2 ), where W is the work to compress the spring (9, 16) from the relaxed state by the distance S, and V is the plastic volume of the spring ing section (9F, 16F), and/or that the spring (9, 16) is designed in such a way that at least up to a compression of 10%, a characteristic value K2 is less than 0.005 [mm 35 ], wherein
K2 = (W · L0'5 · RA)/(V· AF · E · S2) ist, wobei W die Arbeit ist, um die Feder (9, 16) aus dem relaxierten Zustand um den Weg S zu komprimieren, RA der Außendurchmesser des federnden Abschnitts (9F, 16F), AF der Ausfüllfaktor des relaxierten federnden Abschnitts (9F, 16F), E der Elastizitätsmodul des Materials des federnden Abschnitts (9F, 16F) und V das Kunststoffvolumen des federnden AbschnittsK2 = (W L 0 ' 5 RA)/(V AF E S 2 ), where W is the work to compress the spring (9, 16) from the relaxed state by the distance S, RA the outside diameter of the resilient section (9F, 16F), AF the fill factor of the relaxed resilient section (9F, 16F), E the elastic modulus of the material of the resilient section (9F, 16F), and V the plastic volume of the resilient section
(9F, 16F) ist, und/oder dass der federnde Abschnitt (9F, 16F) um mindestens 10 % reversibel komprimierbar ist und der Elastizitätsmodul des Kunststoffs kleiner als 1500 MPa ist. (9F, 16F) and/or that the resilient section (9F, 16F) is reversibly compressible by at least 10% and the modulus of elasticity of the plastic is less than 1500 MPa.
2. Feder (9,16) aus Kunststoff, insbesondere für eine vorzugsweise manuell betä- tigbare Abgabevorrichtung (1), mit einem federnden Abschnitt (9F, 16F), der im relaxierten Zustand eine Länge L aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff eine Materialmischung mit Polypropylen als Basiskomponente und mindestens einer Zusatzkomponente ist, wobei die Dichte des Kunststoffs gleich oder kleiner als 0,9 g/cm3 ist, und/oder wobei die Dichte der Zusatzkomponente kleiner als die Dichte der Basiskomponente ist, und/oder wobei der Elastizitätsmodul des Kunststoffs kleiner als 1500 MPa ist, und/oder wobei die Materialmischung zu mindestens 50 Gew.-% und maximal 95 Gew.-% aus der Basiskomponente gebildet ist. 2. Spring (9,16) made of plastic, in particular for a preferably manually operable dispensing device (1), with a resilient section (9F, 16F), which has a length L in the relaxed state, characterized in that the plastic has a Material mixture with polypropylene as the base component and at least one additional component, the density of the plastic being equal to or less than 0.9 g/cm 3 and/or the density of the additional component being less than the density of the base component, and/or wherein the modulus of elasticity of the plastic is less than 1500 MPa, and/or wherein the material mixture consists of at least 50% by weight and at most 95% by weight of the base component.
3. Feder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkomponente Polyethylen, Ethylen-Okten Copolymere und/oder isotaktische Propylen Wiederholungseinheiten mit zufälliger Ethylenverteilung aufweist oder daraus besteht. 3. Spring according to claim 2, characterized in that the additional component has or consists of polyethylene, ethylene-octene copolymers and/or isotactic propylene repeating units with random ethylene distribution.
4. Feder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul der Zusatzkomponente kleiner als 1.000 MPa ist. 4. Spring according to claim 2 or 3, characterized in that the modulus of elasticity of the additional component is less than 1,000 MPa.
5. Feder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul der Basiskomponente größer als 1.000 MPa ist. 5. Spring according to one of claims 2 to 4, characterized in that the modulus of elasticity of the base component is greater than 1,000 MPa.
6. Feder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9, 16) nach Anspruch 1 ausgebildet ist. 6. Spring according to one of claims 2 to 5, characterized in that the spring (9, 16) is designed according to claim 1.
7. Feder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9, 16) durch Spritzgießen hergestellt ist. 7. Spring according to one of the preceding claims, characterized in that the spring (9, 16) is produced by injection molding.
8. Feder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9, 16) eine Federkonstante von weniger als 10 N/mm, bevorzugt weniger als 5 N/mm, besonders bevorzugt weniger als 2 N/mm aufweist. 8. Spring according to one of the preceding claims, characterized in that the spring (9, 16) has a spring constant of less than 10 N/mm, preferably less than 5 N/mm, particularly preferably less than 2 N/mm.
9. Feder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der federnde Abschnitt (9F, 16F) einen Ausfüllfaktor von mehr als 15 %, insbesondere mehr als 20 %, und/oder weniger als 90 %, insbesondere weniger als 80 %, aufweist. 9. Spring according to one of the preceding claims, characterized in that the resilient section (9F, 16F) has a filling factor of more than 15%, in particular more than 20%, and/or less than 90%, in particular less than 80% .
10. Feder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der federnde Abschnitt (9F, 16F) zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Stege (9B, 16B) und zumindest im Wesentlichen axial verlaufende Stützen (9A, 16A) aufweist. 10. Spring according to one of the preceding claims, characterized in that the resilient section (9F, 16F) has webs (9B, 16B) running at least essentially in the circumferential direction and supports (9A, 16A) running at least essentially in the axial direction.
11. Feder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (9B, 16B) und/oder Stützen (9A, 16A) rotationssymmetrisch zur Federachse (B) des federnden Abschnitts (9F, 16F) und/oder inversionssymmetrisch zum Mittelpunkt des federnden Abschnitts (9F, 16F) und/oder spiegelsymmetrisch zu einer Ebene, die die Federachse (B) des federnden Abschnitts (9F, 16F) enthält, angeordnet sind. 11. Spring according to claim 10, characterized in that the webs (9B, 16B) and / or supports (9A, 16A) rotationally symmetrical to the spring axis (B) of the resilient Section (9F, 16F) and/or inversion-symmetrical to the center point of the resilient section (9F, 16F) and/or mirror-symmetrical to a plane containing the spring axis (B) of the resilient section (9F, 16F).
12. Feder nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das12. Spring according to one of claims 8 to 11, characterized in that the
Verhältnis der axialen Flöhe FH2 einer Stütze (9A, 16A) zu der axialen Flöhe FH 1 eines Stegs (9B, 16B) größer als 1 ,2 ist. Ratio of the axial fleas FH2 of a support (9A, 16A) to the axial fleas FH 1 of a web (9B, 16B) is greater than 1.2.
13. Feder nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (9B, 16B) und Stützen (9A, 16A) jeweils mit einem Krümmungsradius größer als 1 mm ineinander übergehen. 13. Spring according to one of Claims 8 to 12, characterized in that the webs (9B, 16B) and supports (9A, 16A) each merge into one another with a radius of curvature greater than 1 mm.
14. Feder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Länge L des federnden Abschnitts (9F, 16F) zu dem Außen- durchmesser RA des federnden Abschnitts (9F, 16F) größer als 5 ist. 14. Spring according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the length L of the resilient section (9F, 16F) to the outer diameter RA of the resilient section (9F, 16F) is greater than 5.
15. Feder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Außendurchmessers RA des federnden Abschnitts (9F, 16F) zu dem Innendurchmesser RI des federnden Abschnitts (9F, 16F) größer als 1 ,2 ist. 15. Spring according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the outer diameter RA of the resilient section (9F, 16F) to the inner diameter RI of the resilient section (9F, 16F) is greater than 1.2.
16. Feder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9, 16) ein Ventilelement eines Einlass- oder Auslassventils (11 , 14) bildet. 16. Spring according to one of the preceding claims, characterized in that the spring (9, 16) forms a valve element of an inlet or outlet valve (11, 14).
17. Abgabevorrichtung (1), insbesondere zur manuellen Betätigung und/oder Abgabe eines vorzugsweise kosmetischen Fluids (2), mit einer Pumpe (7) und einem Behälter (3) für das Fluid (2), wobei die Pumpe (7) mindestens eine Feder (9, 16) aus Kunststoff, insbesondere als Rückstellelement eines Pumpenkolbens (10) und/oder für ein Einlassventil (11 ) oder Auslassventil (14), aufweist, wobei die Feder (9, 16) in einem Ausgangszustand der Abgabevorrichtung (1) vor- gespannt bzw. minimal komprimiert ist und in einem Endzustand der Abgabevorrichtung (1) maximal komprimiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Rückstellkraft der Feder (9, 16) im Endzustand und Ausgangszustand kleiner als 20 N, bevorzugt kleiner als 15 N, besonders bevorzugt kleiner als 10 N ist, und/oder dass die Feder (9, 16) im Ausgangszustand um mindestens 5 % komprimiert ist und/oder im Endzustand um weniger als 30 % komprimiert ist, und/oder dass die Feder (9, 16) nach einem der voranstehenden Ansprüche ausgebildet ist. 17. Dispensing device (1), in particular for manual actuation and / or dispensing a preferably cosmetic fluid (2), with a pump (7) and a container (3) for the fluid (2), wherein the pump (7) at least one Spring (9, 16) made of plastic, in particular as a restoring element of a pump piston (10) and/or for an inlet valve (11) or outlet valve (14), the spring (9, 16) in an initial state of the dispensing device (1) is prestressed or minimally compressed and in a final state of the dispensing device (1) is maximally compressed, characterized in that that the difference between the restoring force of the spring (9, 16) in the final state and the initial state is less than 20 N, preferably less than 15 N, particularly preferably less than 10 N, and/or that the spring (9, 16) in the initial state is compressed by at least 5% and/or is compressed by less than 30% in the final state, and/or that the spring (9, 16) is designed according to one of the preceding claims.
18. Abgabevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassfeder (16) mehrere axial hintereinander angeordnete Federelemente (19) aufweist, wobei jedes Federelement (19) zwei gekrümmte Abschnitte (20) aufweist, die spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind und an ihren Enden miteinander verbunden sind. 18. Dispensing device according to claim 17, characterized in that the outlet spring (16) has a plurality of spring elements (19) arranged axially one behind the other, each spring element (19) having two curved sections (20) which are mirror images of one another and at their ends one with the other are connected.
19. Verwendung einer Feder (9, 16) aus Kunststoff als Rückstellelement eines Pumpenkolbens (10) und/oder als Ventilelement eines Einlassventils (11) oder Auslassventils (14), insbesondere einer vorzugsweise manuell betätigbaren Abgabevorrichtung (1), für die Abgabe eines vorzugsweise kosmetischen Fluids (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (9, 16) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 verwendet und die Feder (9, 16) insbesondere vorgespannt eingebaut wird. 19. Use of a spring (9, 16) made of plastic as a restoring element of a pump piston (10) and/or as a valve element of an inlet valve (11) or outlet valve (14), in particular of a preferably manually operable dispensing device (1), for dispensing a preferably Cosmetic fluids (2), characterized in that a spring (9, 16) according to any one of claims 1 to 16 is used and the spring (9, 16) is installed in particular prestressed.
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