-
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen manuell betätigten Pumpenspender
nut einem einfachen Design mit ein paar sich bewegenden Teilen, der insbesondere
zum Abgeben kleiner Mengen eines flüssigen Produkts, wie beispielsweise Proben
und/oder Konzentraten von, zum Beispiel, Parfümen und kölnisch Wasser, aus einem
damit verbundenen Fläschen einer Miniaturform, das keine Belüftung erfordert, geeignet
ist.
-
Genauer gesagt besitzt der vorliegende Pumpenspender eine Drosselpumpe, der mit
der Fingerspitze betätigten Art, einen Tauchkolben, der eine Einlaßventilsonde, die das
Einlassen des Produkts in die Pumpenkammer steuert, und ein separates
Ausgabeventil, das in dem Kopf befestigt ist, trägt.
-
Pumpenspender, die beispielhaft durch die US-Patente 4,025,046, 4,311,255 und
4,735,347 dargestellt sind, besitzen eine Sonde oder eine Hülse, die durch den Kolben
zum Steuern des Einlasses betätigt wird, mit Ausnahme, daß solche Pumpen von der
einen Druck aufbauenden Art sind, die ein unabhängiges Ventil erfordern, das manchmal
als Tellerventil bezeichnet ist, das den Einlaß während des Druckhubs schließt und das
sich, in Abhängigkeit des Aufbaus eines Drucks in der Pumpenkammer, unabhängig der
Tauchkolbenbewegung, verschiebt, um die Ausgabe gegen die Kraft einer Rückholfeder
zu öffnen. Unter Freigabe eines Fingerdrucks, der gegen den Kopf ausgeübt wird,
verschiebt sich das Tellerventil so, um die Ausgabe in Abhängigkeit eines Federdrucks zu
dem Beginn des Rückführhubs des Kolbens zu schließen.
-
Pumpen, die keinen Druck aufbauen, sind auch bekannt, wie dies beispielhaft durch die
US-Patente 3,211,346 und 2,785,925 dargestellt ist, bei denen sich ein Ventilschaft in
den Einlaß zum Steuern des Produkteinlasses in die Kammer während des Druckhubs
einstöpselt, und eine Auslaßöffnung in dem Tauchkolbenschaft ist während des
Druckhubs fur die Öffnung des Auslasses unbedeckt.
-
Die US-AA,046,495 offenbart einen Pumpenspender, wobei dessen Tauchkolbenkopf
einen Hilfsschaft, der von einem axialen Schaft zum Steuern des Einlasses von einer
Einlaßkmmer zu einer Hilfsdruckkammer abhängt, besitzt, und einen zugespitzten bzw.
scharfkantigen Ring auf einer aufrechtstehenden Hülse die in den axialen Schaft zum
Steuern des Einlassens eines Produkts zu der Betätigungskammer eingreift, die
zwischen des axialen Schaft und einer umgebenden, abhängenden Hülse definiert ist, die
einen zugespitzten bzw. scharfkantigen Ringschieber ein Eingriff mit der
aufrechtstehenden Hülse besitzt. Eine Auslaßkammer ist zwischen einer Hauptzylinderwand der Pumpe
und der aufrechtstehenden Hülse gebildet.
-
Während jedes Saughubs werden die Volumina der Hilfsdruckkammer und der
Betriebskammer zum Ansaugen des Produkts in solche Kammern vergrößert, letzteres über den
aufrechtstehenden, zugespitzten bzw. scharfkantigen Ringschieber. Während der
Druckhübe wird Produkt von diesen Kammern zu der Ausgabekammer und zu der
Sprüheinrichtung auf dem Tauchkolbenkopf zum Ausgeben von Produkt aus dem Spender
überführt.
-
Die vielfachen Kammern und Elemente, die für diesen bekannten Spender erforderlich
sind, gestalten ihn in der Struktur und der Betriebsweise komplex und seine Effizienz ist
fraglich. Weiterhin ist diese bekannte Pumpe ungeeignet, daß sie miniaturisiert wird, und
zwar aufgrund des Erfordernisses für eine aufrechtstehende und abhängende Hülse mit
zugespitzten bzw. scharfkantigen Ringschiebern.
-
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pumpenspender zu
schaffen, der einen einfachen Aufbau mit einer minimalen Anzahl an Teilen besitzt,
allerdings dennoch hoch effizient beim Abgeben eines Produkts von einer befestigten Fläche
einer relativ kleinen Produktkapazität ist, wobei der Spender als eine Drosselpumpe mit
Einlaß- und Auslaßsteuerventilen arbeitet, die innerhalb des Tauchkolbenkopfs fest
befestigt sind.
-
Der Pumpenspender gemäß der Erfindung ist auf einen Behälter, der in der Form eines
Fläschchens vorliegen kann, für ein flüssiges Produkt, das abgegeben werden soll,
befestigt. Der Spender umfaßt einen Pumpenzylinder, der ein Tauchrohr trägt, das sich in
den Behälter hinein erstreckt, und ein Tauchkolbenkopf ist auf dem Zylinder für eine
Hin-
und Herbewegung zwischen einem Druck- und einem Saughub entlang der
Zylinderachse befestigt Der Tauchkolben besitzt einen Pulpenkoben, der zusammen damit
bewegbar ist, und definiert eine Pumpenkammer mit variablem Volumen zusammen mit dem
Zylinder. Eine Rückholfeder, die zwischen dem Zylinder und dem Tauchkolbenkopf
arbeitet, führt den Kopf zu seinem Anfang an eine Ruheposition zurück. Der
Tauchkolbenkopf besitzt einen Auslaßkanal der in einer Auslaßsprüheinrichtung endet, die auf dem
Kopf befestigt ist, und ein fest befestigter Stab hängt von dem Tauchkolbenkopf für eine
Ventilsteuerung des Einlasses zu der Pumpenkammer ab. Die Auslaßventileinrichtung
steheit den Auslaßkanal.
-
Der Pumpenspender ist dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben hohl ist und
eine einzelne Pumpenkammer mit variablem Volumen mit dem Pumpenzylinder
definiert, wobei der hohle Kolben einen Bereich des Auslaßkanals definiert. Ein hohles, fest
befestigtes Rohr, das mit dem Tauchrohr kommuniziert, erstreckt sich in den
Pumpenzylinder von einer Bodenwand des Zylinders aus. Der fest befestigte Stab, der von dem
Tauchkolbenkopf abhängt, erstreckt sich allein zwischen entgegengesetzten Enden des
hohlen Kolbens und greift dichtend in das innere des Rohrs an einem oberen Ende
davon während der Druckhübe für eine Ventilsteuerung des Einlasses zu der
Pumpenkammer ein. Und die Auslaßventileinrichtung weist ein Drosselventil auf, das allein innerhalb
des Kolbenkopfs für eine umkehrende Bewegung zusammen damit befestigt ist.
-
Mit einem solchen Aufbau wird die Zahl der Teile und Elemente des Pumpenspenders
auf ein Minimum reduziert und der Pumpenspender ist dazu geeignet, daß er
miniaturisiert wird, und zwar gemäß der Erfindung.
-
Die einzelne Pumpenkammer unterscheidet die Erfindung von dem US-Patent
4,046,495, das Vielfachkammern und zugespitzte Ringschieber zum Steuern des
Auslasses des Produkts durch das Auslaßventil erfordert, der allein innerhalb des
Tauchkolbenkopfs gemäß der Erfindung befestigt ist. Der Stand der Technik erfordert anstelle
davon eine Auslaßventileinrichtung innerhalb sowohl des Tauchkolbenkopfs als auch
innerhalb des Zylinders, an dem der Kopf befestigt ist. Das Auslaßdrosselventil kann ein
ringförmiges, deformierbares Tellerventil oder einen elastisch vorgespannten, axial
verschiebbaren Ringschieber aufweisen.
-
Der Stab oder die Sonde, die an dem Tauchkolbenkopf befestigt ist, kann ein irregulär
geformtes, freies Ende besitzen, das Öffnungen oder Kanäle mit dem hohlen Rohr an
oder nahe dem Ende der Saughübe definiert, um ein Einlassen des flüssigen Produkts
in die Pumpenkammer sicherzustellen.
-
Der Pumpenzylinder kann als Ganzes innerhalb des offenen Endes des Behälters
befestigt werden, um die Gesamtgröße der Pumpen- und Fläschchenanordnung zu
reduzieren.
-
Der Düsenbecher oder der Einsatz besitzt eine Hülse in Eingriff mit einem Stopfen auf
dem Kopf derart, daß das Tellerventil auf dem Stopfen befestigt ist und an seiner Stelle
durch die Einsatzhülse zurückgehalten ist. Anders ausgedrückt ist der Düseneinsatz um
den Stopfen befestigt, der einen ringförmigen Ventilsitz derart besitzt, daß sich das
Ringventil zwischen dem Düseneinsatz und einem solchen Sitz erstreckt.
-
Die Pumpe kann ein Tauchkolbenverriegelungsteil durch die Vorsehung mindestens
einer inneren Rippe auf dem Kolbenkopfrand, die sich in der Richtung der
Kolbenumkehrbewegung erstreckt, und eines sich radial erstreckenden Flansch auf dem Zylinder
haben, der eine Nut besitzt, die durch die Rippe aufgenommen ist, um eine
Kolbenumkehrbewegung zu ermöglichen, und der Kopf ist um seine zentrale Achse derart drehbar,
daß die Rippe in einen Bereich des Flanschs zum Verriegeln des Kopfs in einer
aufrechteii Position gegen eine Umkehrbewegung eingreift.
-
Der Behälter kann belüftungslos sein und kann eine steife, zylindrische Wand besitzen,
um zu vermeiden, daß der Behälter während der Tauchkolbensaughübe kollabiert.
-
Audere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindung werden aus der
nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der Erfindung ersichtlich, wenn sie in Verbindung
mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Figur 1 zeigt eine Aufrißansicht einer Ausführungsform des Pumpenspenders gemäß
der Erfindung;
-
Figur 2 zeigt eine Längsschnittansicht, die im wesentlichen entlang der Linie 2-2 der
Figur 1 vorgenommen ist;
-
Figur 3 zeigt eine Ansicht ähnlich der Figur 2, die den Tauchkolben an oder nahe dem
Ende des Druckhubs darstellt;
-
Figur 4 zeigt eine Querschnittsansicht, die im wesentlichen entlang der Linie 4-4 der
Figtir 2 vorgenommen ist;
-
Figur 5 zeigt eine vertikale Schnittansicht unter einem vergrößertem Maßstab eines
Bereichs des Pumpenkolbens und der konzentrischen Sonde, die die Details an dem Ende
davon darstellt;
-
Figur 6 zeigt eine Ansicht ähnlich zu Figur 1 einer anderen Ausführungsform eines
Pumpenspenders gemäß der Erfindung;
-
Figur 7 zeigt eine Längsschnittansicht, die im wesentlichen entlang der Linie 7-7 der
Figur 6 vorgenommen ist; und
-
Figur 8 zeigt eine Seitenansicht eines Auslaßventils für die Ausführungsform der Figur 6.
-
Um sich nun den Zeichnungen zuzuwenden, wo sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche
und entsprechende Teile durch die verschiedenen Ansichten beziehen, ist der
Pumpenspender gemäß der Erfindung mit 10 in den Figuren mit 1 und 2 bezeichnet, wobei er
einen Pumpenzylinder 11 aufweist, der an einem Behälter 12 befestigt ist, der in der Form
eines Fläschchens vorliegen kann, das ein Produkt, das abgegeben werden soll, enthält.
Das Fläschchen ist aus einem steifen Material, wie beispielsweise Glas oder
Hartkunststoff, vorliegend.
-
Der Pumpenzylinder kann gänzlich innerhalb des Behälters an dem Mund davon, wie
dies dargestellt ist, befestigt sein, wobei der Zylinder einen sich lateral erstreckenden
Flansch 13, der eine freie Kante 14 des Behälters überlegt, und einen abhängenden
Rand 15, der die Seitenwand des Behälters für eine festere Befestigung des
Pumpenzylin(lers an seiner Stelle umgibt, besitzt.
-
Der Zylinder besitzt ein herabhängendes Tauchrohr 16, das sich zu dem Boden des
Behälters hin erstreckt, und ein aufrechtstehendes, hohles Rohr 17 in Verbindung mit dem
Tauchrohr. Das Rohr 17 kann an seinem oberen Ende, wie bei 18, eingeschnürt sein.
-
Ein Tauchkolbenkopf 19 besitzt einen herabhängenden Rand 21 in Eingriff mit dem
Flansch 13 zum Befestigen des Kopfs auf dem Zylinder. Der Rand 21 besitzt innere
Vorsprünge oder fortlaufende, ringförmige Vorsprünge 22, die in die Unterseite des
Flanschs 13 eingreifen, und eine Rückholfeder 23 erstreckt sich zwischen der Unterseite
des Kolbenkopfs und dem Boden des Pumpenzylinders zum Beibehalten des Kopfs in
seiner Position einer Nichtbenutzung, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.
-
Der Kopf besitzt auch eine herabhängende, zentrale Sonde 24 und einen
konzentrischen, hohlen Kolben 25. Der Kolben greift dichtend in die innere Wand des
Pumpenzylinders ein und bewegt sich darin zwischen Druck- und Saughüben entlang der zentralen
Achse des Zylinders unter Beaufschlagung und Freigabe eines Fingerdrucks, der auf die
Oberseite 26 des Tauchkolbenkopfs aufgebracht ist, umkehrend.
-
Der Kopf ist mit einem Auslaßkanal 27 gebildet, der in einem Teil durch den hohlen
Kolben und in einem ringförmigen Raum 28 innerhalb des Kopfs definiert ist und an einer
Auslaßöffnung 29 endet, die in einem Düsenbecher oder einem Einsatz 31 angeordnet
ist, der reibungsmäßig innerhalb des Tauchkolbenkopfs befestigt ist. Der Auslaßbecher
besitzt einen äußeren Rand 32 in dichtem Eingriff mit einer zylindrischen Wand 36, die
den Raum 28 definiert, und besitzt einen inneren, zylindrischen Rand 33, der einen sich
lateral erstreckenden Stopfen, der integral mit dem Tauchkolbenkopf ausgebildet ist,
umfaßt. Der Rand 33 ist wie bei 30 genutet, um eine Verbindung zwischen dem Raum
28 und der Öffnung 29 über eine Wirbelkammer (nicht dargestellt) vorzusehen, um eine
Sprayabgabe, wie in der normalen Art und Weise, zu bewirken.
-
In der Ausführungsform der Figur 2 ist ein Auslaßdrosselventil in der Form einer
elastomeren, ringförmigen, deformierbaren Scheibe 35 entlang ihrer äußeren Kante gegen die
innere zylindrische Wand 36 angelegt. Die Scheibe greift in den Stopfen 34 ein und ist
gegen eine axiale Verschiebebewegung durch den inneren Rand 33 unbeweglich, der
das Scheibenventil an seiner Stelle gegen eine Schulter 37 zurückhalt, die auf dem
Stopfen 34 gebildet ist.
-
Im Betrieb verschiebt, nachdem die Pumpenkammer 38, die zwischen dem Kolben und
dem Zylinder gebildet ist, mit Flüssigkeit voll gesaugt ist, die Aufbringung eines
Fingerdrucks auf den Tauchkolbenkopf den Kopf nach unten, betrachtet aus Figur 2, woraufhin
sich die Sonde 24 in das Rohr 17 einstopft und dichtend damit zum ventilmäßigen
Verschluß des Einlasses eingreift. Wenn die nach unten gerichtete Bewegung des
Tauchkolbenkopfs fortführt, wird das unter Druck gesetzte Produkt innerhalb der Kammer
durch den Auslaßkanal zwangsgeführt, was das Ventil 35 von seinem Sitz weg
deformiert, und durch die Auslaßöffnung in der Form eines Sprays herausgedrückt. Dieser
Typ einer Pumpwirkung wird als eine Drosselpumpwirkung bezeichnet, da das Produkt
einfach durch das erzwungen offene Auslaßventil, im Gegensatz zu auf einem
Druckaufbau in dei Pumpenkammer basierend, gedrosselt wird, um ein Tellerventil von dem
Auslaß, wie bei der Kategorie von einen Druck aufbauenden Spendern, zu verschieben.
-
Unter Freigeben eines Fingerdrucks, der auf den Kopf aufgebracht ist, wird ein Vakuum
in der Pumpenkammer während des Rückführhubs, wie er durch die Rückholfeder 23
unterstutzt ist, erzeugt. Wenn sich der Tauchkolben seiner Position, die in Figur 2
dargestellt ist, annähert, wird das Produkt von dem Fläschchen hoch in das Tauchrohr und in
die Pumpenkammer durch den Einlaß, der nun zwischen dem eingeschnürten unteren
Ende 39 des Stabs 24 und dem oberen Ende des Hohlrohrs 17 gebildet ist, gezogen.
Um einen freien Durchgang des Produkts an oder zu dem Ende des
Tauchkolbenrückführhubs hin sicherzustellen, kann das Ende 39 des Stabs 24 mit einer Vielzahl radial
beabstandeter Vorsprünge 41 (Figur 5) versehen sein, die Öffnungen mit einem
eingeschnürten Ende 18 des Hohlrohrs 17 definieren. Ansonsten kann das untere Ende 39
von irgendeiner anderen, unregelmäßigen Form sein.
-
Figur 3 stellt den Zustand des Tauchkolbens an oder nahe dem Ende des
Tauchkolbenhubs nach unten mit der Sonde 24 in das Rohr 17 für eine Ventilsteuerung des
Einlasses so, daß er geschlossen ist, eingestopft dar.
-
Der Tauchkolbenkopf kann an seiner Stelle in seiner oberen Position, wie dies in Figur 2
dargestellt ist, durch die Vorsehung einer oder mehrerer Rippen 42 verriegelt werden,
die auf der inneren Oberfläche des Rands 21 des Tauchkolbenkopfs (Figur 4)
vorgesehen sind und sich in der Richtung der Tauchkolbenumkehrbewegung erstrecken. Der
Flansch 13 des Pumpenzylinders besitzt eine entsprechende Anzahl von Nuten 43, die
sich in derselben Richtung erstreckten, die, wenn sie mit den Rippen 42 ausgerichtet
sind, unter Rotation des Tauchkolbenkopfs um seine zentrale Achse eine
Tauchkolbenumkehrbewegung während eines Zustands einer Benutzung ermöglichen. Um den
Tauchkolben in seiner oberen Position der Figur 2 zu verriegeln, wird der
Tauchkolbenkopf einfach um seine zentrale Achse derart gedreht, daß sich die Rippen außerhalb der
Ausrichtung zu den Nuten befinden und das untere Ende 44 (Figur 3) der Rippen gegen
die obere oberfläche des Flanschs 13 anschlägt. Kennzeichnungen irgendeiner Art
können auf dem Kopf vorgesehen sein, um den Benutzer beim Orientieren der Rippen so,
um zu den Nuten zu passen, um eine Tauchkolbenumkehrbewegung zu erleichtern, zu
unterstützen.
-
Ein Spender, der allgemein mit 45 bezeichnet ist, ist in den Figuren 6 und 7 gemäß einer
auderen Ausführungsform der Erfindung dargestellt, der ähnlich zu dem Spender 10 der
Figuren 1 bis 5 ist, mit Ausnahme der Auslaßventilsteuerung.
-
Hierbei ist der Auslaßbecher oder der Einsatz 46 fest innerhalb des Tauchkolbenkopfs
um einen sich quer erstreckenden Stopfen 47 befestigt, der einen konischen Ventilsitz
48 besitzt der darauf gebildet ist. Ein Auslaßventil 49 (Figur 8), das einen Ventilring 50
und eine integrale Schraubenfeder 51 besitzt, erstreckt sich zwischen der inneren Wand
des Bechers 46 und des Ventilsitzes 48. Der Auslaßventilring besitzt eine
komplementäre innere, konische Wand 52, die in der Ruheposition der Figur 7 sich befindend
dichtend in den Ventilsitz 48 eingreift.
-
Die Betriebsweise des Spenders 45 ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige, die unter
Bezugnahme auf die Figur 2 beschrieben ist, mit der Ausnahme davon, daß sich
während jedes Druckhubs das Auslaßventil einfach unter der Wirkung seiner integralen
Feder derart zusammenpreßt, daß die Wand 52 durch den Flüssigkeitspumpendruck von
ihrem Ventilsitz zur Öffnung des Auslasses wegbewegt wird, um ein Sprühen durch die
Öffnung 29 zu erleichtern.
-
In beiden Ausführungsformen sehen die Spender 10 und 45 keine Behälterbelüftung
vor. Die Spender sind derart miniaturisiert, daß in der tatsächlichen Größe das
Fläschchen weniger als 12,7 mm (ein halbes Inch) im Durchmesser beträgt, und die
Gesamthöhe des Flächchens plus der Spenderstruktur kann geringer als 63,5 mm (zweieinhalb
Inch) sein. Die Spenderanordnung der Erfindung kann demzufolge als Tester verwendet
werden, der dazu in der Lage ist, Produkte, wie beispielsweise Parfüm oder kölnisch
Wasser in einem solchen kleinen Volumen zu enthalten, so daß es nach ein paar Hüben
geleeit ist. Demzufolge ist dabei kein Erfordernis für eine Behälterbelüftung vorhanden.
Daneben kann das Fläschchen aus einem festen Kunststoff oder aus Glas bestehen,
das verhindert, daß der Behälter während des Spendens kollabiert.
-
Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung werden im Hinblick auf
die vorstehenden Lehren möglich gemacht. Es sollte deshalb verständlich werden, daß
innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche die Erfindung in anderer
Weise als diejenige, die spezifisch beschrieben ist, praktiziert werden kann.