DE60312558T2 - Pumpe mit betätigungsknopf, insbesondere für kosmetische produkte - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Duckstößelpumpe für ein flüssiges oder leicht pastenförmiges Produkt, insbesondere ein kosmetisches Produkt. Sie betrifft insbesondere eine neue Ausgestaltung dieses Pumpentyps mit einer sehr geringen Anzahl von Bauteilen, was eine Verringerung der Herstellungskosten ermöglicht.
• Das französische Patent Nr. 94 124 60 beschreibt eine Druckstößelpumpe mit einer in einem Pumpenkörper zwischen zwei Ventilen definierten Dosierkammer; ein Rückschlagventil zum Ansaugen des Produkts in die Kammer und ein sich öffnendes Förderventil zum Abfördern des Produkts, wenn der Stößel betätigt wird. Eine derartige Vorrichtung funktioniert zufrieden stellend, umfasst. jedoch eine große Anzahl von Teilen, ist demnach aufwendig herzustellen und nur für die Verteilung eines Luxusprodukts gerechtfertigt, wie beispielsweise eines Markenparfüms. Für andere, preisgünstigere Produkte reicht eine einfachere Vorrichtung aus, die insbesondere aus wenigeren Bauteilen besteht.
• Die Unterlage US-A-4 776 498 beschreibt eine Kolbenpumpe, deren Stößel mit einer in einem Kanal des Kolbens axial mobilen Stange ausgestattet ist, die von der Aktion eines elastischen Mittels beaufschlagt wird. Bei diesem elastischen Mittel handelt es sich jedoch im Allgemeinen um eine Metallfeder, die mit dem Produkt innerhalb des Kanals in Kontakt steht. Die Erfindung ermöglicht, die gemäß dem Stand der Technik gestellten technischen Probleme zu lösen Insbesondere betrifft die Erfindung eine Stößelpumpe nach dem Anspruch 1.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Stößel eine innere Schürze, während der Kolben einen Gleitabschnitt umfasst, der so angepasst ist, dass er an der besagten Schürze entlang gleitet. Diese Anordnung ermöglicht, die zuvor erwähnten Anschläge einerseits in der inneren Schürze und andererseits an einem Ende des Gleitabschnitts zu definieren.
• Damit der Kolben nur von dem besagten Stößel betätigt werden kann, wenn das besagte freie Ende der zentralen Stange aus dem Kanal ausgefahren ist, kann man beispielsweise dafür sorgen, dass die Gleitreibung zwischen dem besagten Kolben und dem besagten Körpergrößer ist als die Summe der Gleitreibungen zwischen dem besagten Kolben und der besagten Stange einerseits und zwischen dem besagten Kolben und der besagten inneren Schürze des Stößels andererseits.
• Bei dem zuvor definierten Kanal handelt es sich selbstverständlich um denjenigen, der das Abfördern des Produkts ermöglicht. Er mündet in eine Vertiefung des besagten Stößels, die mit einer Ausgangsleitung in Verbindung steht.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung und anderer Vorteile dient die nachfolgende ausführliche Beschreibung einer ihrem Grundsatz getreuen Pumpe, die nur als Beispiel dient und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erfolgt, bei der:
• – die einzige Figur eine Elevations- und Schnittansicht der besagten Pumpe zeigt.
• Die dargestellte Pumpe 11 umfasst hauptsächlich einen Pumpenkörper 12, einen Stößel 14, einen Kolben 16 und ein elastisches Mittel 18, das hier aus einer mit Vorspannung zwischen dem Pumpenkörper und dem Stößel montierten Schraubenfeder besteht. In dem Pumpenkörper ist eine Dosierkammer 20 definiert. Sie steht in Verbindung mit einer Saugleitung 22 über ein Rückschlagventil 24. Es umfasst eine eingeschlossene und in einer Vertiefung 28 mobile Kugel 26, die sich zwischen der Saugleitung 22 und der Dosierkammer 20 erstreckt. Die Vertiefung 28 umfasst einen kegelstumpfartigen Sitz 30, gegen den sich die Kugel abstützen kann Sich radial erstreckende Umfangsrippen 34 sind zwischen der Vertiefung und der Dosierkammer definiert; sie verhindern das Eintreten der Kugel in die besagte Dosierkammer.
• Der Kolben 16 gleitet innerhalb des Körpers und insbesondere innerhalb der Dosierkammer 20. Er bildet einen mobilen Teil dieser Kammer und seine Position ermöglicht eine Veränderung ihres Volumens. Das Ende des Kolbens 16 auf der Seite der Dosierkammer 20 ist etwas erweitert, um in einen Reibungskontakt mit der Wand der Kammer 20 nur in der Nachbarschaft ihres Umfangsrands 36 zu treten.
• Der Kolben ist axial von einem Kanal 38 durchsetzt, der mit einem seiner Enden in die Dosierkammer und mit seinem anderen Ende in eine zwischen dem Kolben und dem Stößel vorgesehene Vertiefung 40 mündet. Diese Vertiefung ist verbunden mit einer Ausgangsleitung 41, über die das Produkt verteilt wird. Der Pumpenkörper 12, der Kolben 16 und insbesondere der Stößel 14 (wenn man von der Leitung 41 absieht) lassen eine symmetrische Drehachse 42 zu. Ferner umfasst der Stößel 14 innen eine zentrale Stange 46, die axial in den besagten Kanal 38 eingeführt ist. Je nach der Position des Stößels in Bezug auf den Kolben ist die besagte Stange 46 axial innerhalb des Kanals beweglich. Ihr Durchmesser ist kleiner als derjenige des Kanals, um einen Ringraum 50 zu bilden, durch den das Produkt aus der Dosierkammer bis zur Vertiefung 40 abfließen kann. Das freie Ende 54 der der Dosierkammer benachbarten Stange ist jedoch erweitert und ausgebildet, um den Kanal 38 in der Nachbarschaft seiner Verbindungsöffnung mit der besagten Kammer 42 zu verschließen Andererseits sind der Kolben 16 und der Stößel 14 unidirektional über zusammen wirkende Anschläge 56, 58 gekoppelt, und das aus der Feder bestehende elastische Mittel 18 beaufschlagt den Kolben über diese unidirektionale Verbindung in einer Richtung, um das Volumen der Dosierkammer zu vergrößern. Insbesondere umfasst der Stößel 14 eine innere Schütze 60, während der Kolben 16 einen Gleitabschnitt 62 aufweist, der entlang der besagten Schürze gleiten kann. In dem Beispiel besteht der besagte Gleitabschnitt 62 aus einer Schürze außerhalb des Kolbens, der dichtend und mit leichter Reibung mit der inneren zylindrischen Oberfläche der besagten Schürze 60 des Stößels in Kontakt steht. Die Anschläge 56, 58 sind jeweils in der inneren Schürze 60 und an einem Ende des besagten Gleitabschnitts 62 definiert, d.h. hier am ringförmigen Ende der Schürze des Kolbens.
• Der Stößel umfasst einen inneren Betätigungsanschlag 64, der gegenüber dem Ende 66 des Kolbens angeordnet ist, das am weitesten von der Dosierkammer entfernt ist. Der Anschlag 64 ist von dem Ende 66 entfernt, wenn sich der besagte Kolben in einer Ruheposition befindet. Diese (in der Zeichnung dargestellte) Ruheposition entspricht dem maximalen Volumen der Dosierkammer 42.
• Der Pumpenkörper 12 und der Stößel 14 umfassen zwei seitliche zylindrische Schürzen 68, 69, die ineinander gleiten und Anschläge 70, 71 aufweisen, die durch die Beaufschlagung der das elastische Mittel 18 bildenden Feder zwischen sich eine relative stabile Position definieren. Die seitliche Schürze 68 des Pumpenkörpers verlängert die Dosierkammer 42 und weist einen größeren Durchmesser als derjenige der besagten Kammer auf. Die seitliche Schürze 69 des Stößels bildet die Außenwand desselben. Sie weist einen größeren Durchmesser als derjenige der Schürze 60 auf und wirkt mit dem Kolben zusammen, den sie komplett umschließt. Demzufolge entsteht eine Ringkammer 74 von variablem Volumen zwischen der Außenwand des Kolbens 16 und der Schürze 60 einerseits und zwischen den beiden seitlichen Schürzen 68, 69 des Körpers und des Stößels andererseits. Diese Kammer steht unter Umgebungsdruck. Sie enthält die Feder, die demnach von dem Produkt getrennt ist. Eine Lüftungsbohrung 76 ist in der Wand der Dosierkammer des Pumpenkörpers in der Nähe des Rands 36 des Kolbens vorgesehen, wenn sich dieser in der zuvor erwähnten Ruheposition befindet. Wenn die Pumpe auf einen das Produkt enthaltenen Flakon montiert ist, gerät die Öffnung des besagten Flakons gegen den Anschlag an einer flachen ringförmigen Wand 78, die sich zwischen der Dosierkammer und der Schütze 68 erstreckt, und die Lüftungsbohrung 76 mündet in den Flakon. Die mit dem Betätigungsanschlag 64 zusammen wirkende Seite des Kolbens umfasst radiale oder ähnliche Rippen 80, die das Produkt durchlassen, selbst wenn der besagte Betätigungsanschlag mit dem Ende des Kolbens in Kontakt steht.
• Die beschriebene Einheit ist so gestaltet, dass der Kolben nur von dem besagten Stößel betätigt werden kann, wenn das besagte freie Ende 54 der zentralen Stange 46 aus dem besagten Kanal 38 ausgefahren ist, d.h. wenn die zwischen dem Kolben und der zentralen Stange definierte Klappe geöffnet ist und das Austreten des Produkts ermöglicht. In dem Beispiel ist die Gleitreibung zwischen dem Kolben 16 und dem Körper 12 größer als die Summe der Gleitreibungen zwischen dem Kolben 16 und der Stange 46 einerseits, und zwischen dem Kolben 16 und der inneren Schürze 60 Stößels andererseits.
• Die Betriebsweise ist die folgende. Sobald der die Feder zusammen drückende Stößel 14 betätigt wird, gleitet das Ende 54 der Stange 46 in Bezug auf den Kolben und tritt in die mit dem Produkt gefüllte Dosierkammer 42 ein.
• Dabei öffnet sich die Ausgangsklappe der Dosierkammer, was das Abfließen des Produkts in den Kanal 38 ermöglicht. Sobald der Anschlag 64 mit dem Kolben in Kontakt tritt, verbindet sich die Lüftungsbohrung 76 mit der Ringkammer 74. Demzufolge wird das Innere des Behälters unter Umgebungsdruck gesetzt.
• Während des weiteren Hubs des Kolbens 16 wird das Produkt über die Ausgangsleitung abgeführt, da die Kugel 26 auf dem Sitz 30 ruht und den Boden der Vertiefung 28 verschließt, was das Produkt daran hindert, in den Vorratsbehälter zurückzufließen.
• Nach dem Abfließen des Produkts wird der Stößel 14 losgelassen und fährt von selbst unter der Aktion der Feder wieder nach oben.
• Bei dieser Bewegung schließt sich die Ausgangsklappe, da das Ende 54 der Stange in eine dichte Position innerhalb des Kanals zurückkehrt. Innerhalb der Dosierkammer entsteht ein Vakuum, wodurch die Kugel 26 abhebt und den Durchlass für das Produkt freigibt, das in die besagte Dosierkammer gesaugt wird. Die Verbindung der Lüftungsbohrung 76 mit der Kammer 20 wird am Ende des aufsteigenden Hubs des Kolbens unterbrochen, wenn die besagte Dosierkammer ihr maximales Volumen wieder erreicht hat, wodurch die gesamte Dichtheit des Systems wieder hergestellt wird.

Claims (7)

1. Druckstößelpumpe mit einem Pumpenkörper (12), in dem eine Dosierkammer (20) beschrieben ist, die über ein Rückschlagventil (24) mit einer Ansaugleitung in Verbindung steht, mit einem Kolben (16), der im besagten Körper gleitet, um einen beweglichen Teil der besagten Kammer zu bilden, einem mit einer zentralen Stange (46) versehenen Stößel (14), der eine Klappe bildet, wobei die besagte Stange im Innern eines axialen Kanals (38) axial beweglich ist, der im besagten Kolben gestaltet ist und in die besagte Kammer mündet und ein freies Ende (54) aufweist, das so gestaltet ist, daß der besagte Kanal in der Nachbarschaft seiner Verbindungsöffnung mit der besagten Kammer verschlossen wird, einem elastischen Mittel (18), das zwischen dem besagten Stößel und dem besagten Körper montiert ist und über eine unidirektionale Verbindung in einer Richtung auf den besagten Kolben (16) wirkt, damit das Volumen der besagten Dosierkammer erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Kolben und der besagte Stößel unidirektional durch zusammenwirkende Anschläge (56, 58) verbunden sind, wobei der besagte Stößel einen Betätigungsanschlag (64) gegenüber einem Ende des besagten Kolbens und in einer Entfernung davon hat, wenn der besagte Kolben sich in einer Ruheposition befindet, und daß der besagte Körper (12) und der besagte Stößel (14) zwei seitliche Schürzen (68, 69) umfassen, die ineinander gleiten und Anschläge (70, 71) aufweisen, die unter der Belastung des besagten elastischen Mittels untereinander eine relative stabile Position beschreiben, wobei die Gestaltung derart ist, daß der besagte Kolben vom besagten Stößel nur dann betätigt werden kann, wenn das besagte freie Ende der besagten zentralen Stange vom besagten Kanal freikommt.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Stößel eine innere Schürze (60) umfaßt, und daß der besagte Kolben einen Gleitabschnitt (62) umfaßt, der so angepaßt ist, daß er an der besagten Schürze entlang gleitet.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Anschläge (56, 58) jeweils in der besagten inneren Schürze und an einem Ende des besagten Gleitabschnitts definiert sind.
4. Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, das die Reibung beim Gleiten zwischen dem besagten Kolben (16) und dem besagten Körper (12) über der Summe der Gleitreibungen zwischen dem besagten Kolben (16) und der besagten Stange (46) und zwischen dem besagten Kolben (16) und der besagten inneren Schürze (60) des Stößels liegt.
5. Pumpe nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Kanal (38) in eine Austiefung (40) mündet, die mit der Ausgangsleitung (41) in Verbindung steht.
6. Pumpe nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte elastische Mittel (18) eine zylindrische Schraubenfeder ist, die zwischen dem besagten Pumpenkörper und dem besagten Stößel eingebaut ist.
7. Pumpe nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand der besagten Dosierkammer des besagten Pumpenkörpers eine Lüftungsbohrung (76) in der Nähe der Kolbenkante vorhanden ist, wenn dieser in der vorgenannten Ruheposition ist.