EP0923416A1

EP0923416A1 - Pumpe zum dosierten austragen von flüssigen, gelartigen oder viskosen substanzen

Info

Publication number: EP0923416A1
Application number: EP98936414A
Authority: EP
Inventors: Georg Wiegner; Hyeong Sook Kim (Morin)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 1999-06-23
Also published as: WO1999002272A1; WO1999002272A9; DE19729516A1; CN1230907A; CN1102867C; US6406207B1; JP2001501157A; DE19729516C2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum dosierten Austragen von flüssigen, gelartigen oder viskosen Substanzen aus einem Behälter mit einem zur Ausbildung eines Ansaugvakuums zusammendrückbaren Pumpenkörper aus einem biegsamen und elastischen Material, der über ein bei Überdruck öffnendes Auslaßventil fördert. Um eine Pumpe der genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und dabei selbstansaugend ist, ist vorgesehen, daß das Auslaßventil als ein den Pumpenkörper kopfseitig verschließender und einstückig damit angeformter Ventilteller ausgebildet ist, der in Förderrichtung konvex ist und einen den Ventilauslaß in Form einer Lippendichtung bildenden Einschnitt aufweist.

Description

Pumpe zum dosierten Austragen von flüssigen, gelartigen oder viskosen Substanzen

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum dosierten Austragen von flüssigen, gelartigen oder viskosen Substanzen aus einem Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Spender mit einer solchen Pumpe.

Im Bereich der Kosmetik werden Pumpen für das Austragen von Lotionen, Cremes, Shampoos, Zahncremes, Parfüms, Aftershaves usw. vielfach verwendet. Das sind im allgemeinen Kolbenpumpen. Für Zahncremes werden auch Verdrängerpumpen eingesetzt. Verdrängerpumpen haben gegenüber Kolbenpumpen den Vorteil, wesentlich weniger Bauteile zu enthalten und unempfindlicher zu sein gegen Abrasion.

Der einen Verdrängerraum begrenzende Pumpenkörper besitzt eine Gestalt, die sich nach einer Kompression durch eigene Federkraft-Rückstellelastizität in die Ausgangslage zurückbewegt und durch das dabei erzeugte Vakuum die in einem Behälter enthaltene Substanz ansaugt. Bekannte Pumpenkörper sind als elastische Kugel, domartiger Körper oder Faltenbalg ausgebildet. Aus DE 81 38 264 U1 ist ein Spender für fließfähige Medien mit einem an einem Spendergehäuse angeordneten, sich elastisch zurückstellenden Quetschkopf bekannt, der eine Ventil-Mundstück-Öffnung besitzt und in dessen Quetschkopfboden ein Einlaßventil vorgesehen ist, an dem ein Ansaugschlauch endet. Die Ventil-Mundstück-Öffnung des Quetschkopfes besteht aus fest gegeneinander tretenden, die Mundstück-Öffnung verschließenden Lippen. Der Quetschkopf selbst weist eine balgartige Struktur auf. Ein zuverlässiges Verschließen der Ventil-Mundstück-Öffnung verlangt eine dauerhafte Rückstellfähigkeit des verwendeten Materials.

Als nachteilig hat sich jedoch erwiesen, daß die verfügbaren Werkstoffe für derartige Pumpenkörper von Verdrängerpumpen im allgemeinen nur eine beschränkte Rückstellfähigkeit verleihen, weil sie entweder nach mehrmaliger Betätigung ermüden oder weil die Elastizität nicht ausreicht, um ein genügend großes Vakuum zu erzeugen. Die Verdrängerpumpen sind ferner nicht selbstansaugend, es sei denn, man verwendet zusätzliche Federn für das Aus- und das gegebenenfalls vorhandene Einlaßventil. Der Vorteil der Verdrängerpumpen, gerade wenig Bauteile zu enthalten, geht dadurch wieder verloren.

Aus der DE 36 03 475 C1 ist eine Füllzahnbürste bekannt, in deren Zahnbürstengriff sich ein Raum für Zahnreinigungsmittel befindet und deren Zahnbürstenkopf einen Kanal aufweist, der von dem Raum zu einer Austrittsöffnung im Bereich der Zahnbürstenborsten führt. Am anderen Ende des Zahnbürstengriffs ist ein Betätigungsglied zur Betätigung einer zwischen dem Raum und dem Kanal angeordneten Pumpeneinrichtung vorgesehen, die in Ventil aufweist, dessen Schließrichtung dem Vorratsraum zugewandt ist. Diese Pupeiπrichtung ist als Kolbenpumpe ausgebildet, die mittels einer Kolbenstange Zahnreinigungsmittel in den Kanal fördert. Derartige Kolbenpumpen sind verschleißanfällig und erfordern viele Bauteile.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pumpe zum dosierten Austragen von flüssigen, gelartigen oder viskosen Substanzen aus einem Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut und dabei selbstansaugend ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird eine Verdrängerpumpe geschaffen, die durch die Gestaltung des Auslaßventils und dessen einstückiger Ausbildung an dem Pumpenkörper nicht nur sehr preiswert ist, sondern auch zuverlässig und selbstansaugend arbeitet.

Das Problem der Selbstansaugung ist nämlich in erster Linie ein Problem des Auslaßventils, da sichergestellt werden muß, daß beim Aufbau des Vakuums nicht Luft über das Auslaßventil angesaugt wird. Dabei möchte man natürlich die Kosten für ein federbelastetes Ventil sparen.

Dadurch, daß es gelungen ist, daß Auslaßventil einstückig in den Pumpenkörper einzuarbeiten, ist das Auslaßventil hier nicht nur dicht schließend, sondern die Pumpe auch selbstansaugend, denn der in Förderrichtung konvexe, also nach außen gewölbte Ventilteller mit einem den Ventilauslaß in Form einer Lippendichtung bildenden Einschnitt öffnet leicht in Förderrichtung, d.h. nach außen, schließt aber umso fester, je mehr Druck in umgekehrter Richtung ausgeübt wird. Wenn also der zusammengedrückte Pumpenkörper Vakuum aufbaut, wird der entstehende Sog auf den Ventilteller den Einschnitt und damit die Lippendichtung völlig luftdicht zusammendrücken. Die in einem Behälter enthaltene Substanz, d.h. die Produktmasse, kann aus dem Behälter angesogen werden. Wird der Pumpenkörper dagegen zusammengedrückt, kann die in einen Verdrängerraum des Pumpenkörpers angesaugte Substanz durch den sich selbsttätig öffnenden Einschnitt ausgetragen werden. Die kleine Wölbung nach außen gibt dem Auslaßventil bei erhöhtem Druck im Verdrängerraum eine Tendenz zum öffnen.

Die Schließfunktion des Auslaßventils ist derart sicher, daß ein Luftvakuum selbst über mehrere Tage voll erhalten bleibt. Die für ein Aus- laßventil sonst notwendigen Ventilsitze entfallen vollkommen. Das Auslaßventil ermüdet weit weniger schnell als herkömmliche Ventile und ist deshalb langlebig.

Versuche mit solchen Pumpen ergaben bei Zahncremes, kosmetischen Lotionen, Shampoos, Conditionern sowie Körpercremes mit hohen Viskositäten exzellente Saug- und Austragleistungen. Flüssigmedien, alkoholische Wässer, Aftershaves funktionierten in Verbindung mit einem in einen Behälter ragenden Steigrohr ganz hervorragend.

Der Einschnitt in dem Ventilteller ist vorzugsweise mittig angeordnet, damit die Schließkräfte möglichst gleichmäßig auf die Lippendichtung wirken.

Die Größe des Ventiltellers ist vorzugsweise an die Länge der Lippendichtung angepaßt, so daß sich dann der Einschnitt im wesentlichen über die Breite des Ventiltellers erstreckt.

Der Pumpenkörper umfaßt vorzugsweise einen hals- oder kaminartigen Pumpenaustritt, der an seinem freien Ende das Auslaßventil aufweist, wodurch eine dichtende Führung für eine Anordnung in einem Ausgabekanal eines aufsetzbaren Spenderkopfes bereitgestellt wird.

Die Gestaltung des Ventiltellers nach Anspruch 6 ist bevorzugt, da hierdurch die Ansprechgeschwindigkeit erhöht wird, dieser also möglichst wenig träge ist.

Die Pumpenkörperformen gemäß der Ansprüche 7 bis 10 gewährleisten eine hohe formbedingte Federkraft-Rückstellelastizität. Eine hier vorhandene Gewölbekraft führt dazu, daß ein zusammengedrückter Pumpenkörper sich bei Entlastung spontan wieder aufstellt.

Bei einem dorn- oder kuppelartig ausgebildeten Pumpenkörper kann dieser ungleiche Wandstärken aufweisen, wie in Anspruch 9 ausgeführt. Besitzt der obere Teil des Doms oder der Kuppel eine geringere Wandstärke als ein mittlerer und unterer Teil, hat dies zur Folge, daß die Anfangsausbringung mit leichterem Druckaufwand gespendet wird als die Ausbringung des mittleren und unteren Verdrängerraumes. Dafür stellt die höhere Wandstärke im mittleren und unteren Teil sicher, daß, wenn der mittlere und untere Verdrängerraum entleert werden, die dort herrschende starke Rückstellkraft - aufgrund höherer Wandstärke - den Pumpenkörper spontan in die Ausgangslage zurückschnellen läßt und dabei den schwächeren oberen Teil mitreißt. Eine schwache Elastizität eines oberen Teils des Pumpenkörpers kann somit erwünscht sein, um den zur Betätigung des Spenders notwendigen Preßdruck anfänglich zu verringern.

Bevorzugte Materialien für den Pumpenkörper und damit einschließlich Auslaßventil sind in den Ansprüchen 12 und 13 genannt. Der Einsatz von Silikon-Gummi ist hier möglich, was vorteilhaft ist, da dieses Material im Gegensatz zu Thermoplasten aromadicht ist und da hitzebeständig, auch sterilisierbar.

Der Pumpenkörper kann mit einem Einlaßventil gemäß der Ansprüche 15 und 16 versehen sein, wie dies in Verbindung mit Airless- und Steigrohr- Spendern üblich ist. Flatterventile haben den Vorteil, selbsttätig und ohne Federbelastung zu schließen. Ein besonders bevorzugtes Einlaßventil ist in den Ansprüchen 17 und 18 genannt, da dieses wesentlich preiswerter herzustellen ist, da nur einteilig und ohne Kosten für Zusammenbau.

Der Pumpenkörper bietet ferner den Vorteil, daß dessen Abmessungen in Abhängigkeit der gewünschten Austragmenge bei einem Spenderhub gewählt werden können. Ein dosiertes Austragen von bestimmten Substanzmengen ist so in einfacher Weise möglich. Bevorzugte Dosiermengen liegen im Bereich zwischen 10 mcl und 1000 mcl.

Das Zusammendrücken des Pumpenkörpers in einer Austragvorrichtung, insbesondere einem Spender, erfolgt vorzugsweise mittels eines Betätigungselementes, das den Pumpenkörper zentral mit einem umfänglich verteilten Druck beaufschlagt. Dann, wenn der Pumpenkörper dorn- oder kuppelartig ausgebildet ist und einen hals- oder kaminartigen Austrittsfortsatz aufweist, sollte vermieden werden, daß der Druck zentral auf den hals- oder kaminartigen Austrittsfortsatz ausgeübt wird. Ein solcher Pumpenkörper neigt bei einer punktförmig zentralen Druckausübung dazu, lediglich nach innen umzustülpen, so daß der Pumpenkörper sich nur unvollständig entleert. Die Feder-Rückstellkraft aus diesem Umstülpzustand ist nur gering.

Mittels einer Druckverteiler-Platte gemäß der Ansprüche 21 und 22 kann sichergestellt werden, daß der Druck gleichmäßig auf eine ganze obere Mantelfläche des Pumpenkörpers ausgeübt wird, ohne den Pumpenkörper und gegebenenfalls den aus dem Dom oder der Kuppel herausragenden kaminartigen Fortsatz zu belasten. Der Pumpenkörper kann somit zu einer flachen Scheibe zusammengedrückt werden. Eine äußerst preiswerte und praktische Lösung stellt dabei auch eine einstückige Integration dieser Druckverteilerplatte in einem Betätigungsknopf als kreuzförmiges Druckelement dar.

Das überraschende Ergebnis war, daß die Ausübung eines solchen vollflächigen Drucks selbst bei Pumpenkörpern aus sehr weichen Materialien eine außerordentlich starke Rückstellkraft entwickelt. Mit leichtestem Fingerdruck können folglich selbst hochviskose Medien sicher gefördert werden, wenn der Spender als Airless-System mit einem Folgekolben arbeitet. Bei der Verwendung von Steigrohren ist zu berücksichtigen, daß bei viskosen Medien die Reibungskräfte in einem Steigrohr hinzukommen, die starke Förderkräfte binden. In Verbindung mit Steigrohren und höher viskosen Medien sollte demnach der Pumpenkörper eine form- und materialbedingte hohe Rückstellkraft aufweisen.

Die Betätigung des Spenders und damit des auf den Pumpenkörper wirkenden Betätigungselementes kann per Fingerdruck über einen Betätigungsknopf oder über einen axial gegenüber dem Pumpenkörper verlagerbaren Spenderkopf erfolgen. Die Pumpe kann in beliebige Austragvorrichtungen eingebaut werden. Ein Anwendungsgebiet sind die Spender für die eingangs genannten Substanzen der kosmetischen Industrie. Die Pumpe kann auch in eine manuelle oder elektrische Zahnbürste integriert sein.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spendersystems mit Behälter und mit einer Pumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Airless mit Folgekolben,

Fig. 2 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spendersystems mit Behälter und mit einer Pumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, mit Steigrohr,

Fig. 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spenderkopfes mit einer Pumpe gemäß Fig. 1 in Ruhestellung,

Fig. 4 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spenderkopfes gemäß Fig. 1 in einer Arbeitsstellung,

Fig. 5 zeigt schematisch eine Pumpe in der Draufsicht,

Fig. 6 zeigt schematisch einen Längsschnitt einer Pumpe gemäß Fig. 5,

Fig. 7 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Einlaßventils der Pumpe gemäß Fig. 1 bis 4, Flatterventil

Fig. 8 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Einlaßventils, Flatterventil mit Ventilkäfig,

Fig. 9 zeigt schematisch einen Längsschnitt einer Pumpe gemäß Fig. 5 und 6 mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Einlaßventils- mit Lippendichtung,

Fig. 10 zeigt schematisch die Pumpe gemäß Fig. 9 von oben,

Fig. 11 zeigt schematisch einen Längsschnitt des Einlaßventils der Pumpe gemäß Fig. 9 und 10, Fig. 12 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Betätigungsknopfes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Spenderkopfes mit zurückversetzter kreuzförmiger Druckplatte,

Fig. 13 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spenderkopfes mit Pumpe im aktivierten Zustand gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer kreuzförmigen Druckplatte,

Fig. 14 zeigt schematisch einen Querschnitt des Betätigungs- kπopfes,

Fig. 15 zeigt ein Pumpengehäuse gemäß Fig. 13 in Draufsicht von oben,

Fig. 16 zeigt schematisch einen Längsschnitt einer Zahnbürste mit integrierter Pumpe im Airless-System,

Fig. 17 zeigt schematisch eine Bodenansicht der Zahnbürste gemäß Fig. 16.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Airless-Spendersystems zum dosierten Austragen von fließfähigen Medien, insbesondere flüssigen, gelartigen oder viskosen Substanzen, aus einem Behälter 1 mit einer Verdrängerpumpe 2 als saugender Austragvorrichtung, wodurch ein vakuumbetriebener Materiallift entsteht. Zur Ausbildung eines Ansaugvakuums umfaßt die Verdrängerpumpe 2 einen zusammendrückbaren Pumpenkörper 3 aus einem biegsamen und elastischen Material. Ausgangsseitig weist der Pumpenkörper 3 ein bei Überdruck öffnendes Auslaßventil 4 auf, das bezüglich eines Ausgabekanals 5 eines Spenderkopfes 6 öffnet und schließt, so daß die Verdrängerpumpe 2 in diesen Ausgabekanal 5 fördert.

Die Verdrängerpumpe 2 ist eingebaut in ein Pumpengehäuse 7, das an einem oberen Rand des Behälters 1 lösbar befestigt ist. Zur lösbaren Befestigung ist hier ein Schraubverschluß vorgesehen. Alternative Verschlüsse sind einsetzbar, wie beispielsweise ein Bajonett- oder Schnappverschluß oder auch eine Crimp-Variante mit Ferrule. Mittels des Pumpengehäuses 7 wird der Pumpenkörper 3 dicht sitzend oberhalb der Öffnung des Behälters 1 angeorndnet. Der Pumpenkörper 3 kann dazu bodenseitig eine Dichtscheibe 8 aufweisen. Ferner kann dem Pumpenkörper 3 eingangsseitig ein Einlaßventil 9 zugeordnet sein, das einen Verdrängerraum 10 eingangsseitig öffnet und schließt. Ein solches Einlaßventil 9 kann entfallen, wenn ein in dem Behälter 1 vorgesehener Folgekolben 11 mittels einer Sperrklinke (nicht dargestellt) gegen ein Zurückverschieben gesichert ist.

Das Pumpengehäuse 7 umfaßt eine axial sich erstreckende Pumpengehäuse- Führungshülse 12, die bodenseitig ein Gewinde zur Befestigung an dem Behälter 1 aufweist. Diese Pumpengehäuse-Führungshülse 12 beläßt einen ausreichenden Freiraum rechts und links des Pumpenkörpers 3, damit sich dieser scheibenartig zusammendrücken läßt, wie beispielsweise in Fig.4 dargestellt. Das Pumpengehäuse 7 führt ferner den Spenderkopf 6, der gegenüber dem Pumpengehäuse 7 axial verlagerbar ist, in dem der Spenderkopf 6 zumindest teilweise mit einer Spenderkopf-Führungshülse 17 in dem Pumpeπgehäuse 7 verlagerbar ist, so daß ein an dem Spenderkopf 6 vorgesehener Betätigungsstößel 13 mittels eines daran vorgesehenen Betätigungselementes 14 den Pumpenkörper 3 zusammendrücken kann. Zur axial verschiebbaren Führung des Spenderkopfes 6 in der Pumpengehäuse-Führungshülse 12 kann diese eine oder mehrere Federn 15 (Fig. 15) aufweisen, die mit Nuten 16 in einer Spenderkopf-Führungshülse 17 zusammenarbeiten. Natürlich kann die Anordnung von Feder und Nut auch umgekehrt erfolgen.

Der in Fig. 1 dargestellte Spender arbeitet mit einem selbsttätig nachrückenden Folgekolben 11 und ist damit ein sogenannter airless (luftfrei) arbeitender Spender. Die Figuren 3 und 4 zeigen den Spenderkopf 6 zusammen mit dem Pumpengehäuse 7 und der Verdrängerpumpe 2 einerseits in Ausgangsstellung oder deaktivierter Stellung (Fig. 3) und einer aktivierten Stellung (Fig.4), bei der der Pumpenkörper 3 zumindest teilweise zusammengedrückt ist. Die Gestaltung der Verdrängerpumpe 2 wird nachfolgend im einzelnen noch beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 11.

Der in Fig. 2 dargestellte Spender unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten und beschriebenen Spender lediglich dadurch, daß dieser einen Behälter 1 mit einem festen Boden 20 aufweist und ein Steigrohr 19 vorgesehen ist, das unter Verwendung eines Steigrohradapters 18 an das Einlaßventil 9 anschließt.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils eine in einen Spender eingebaute Pumpe mit einem Pumpenkörper 3, bei dem das Auslaßventil 4 als ein den Pumpenkörper 3 kopfseitig verschließender und einstückig damit angeformter Ventilteller 21 (Fig. 5, 6) ausgebildet ist. Der Ventilteller 21 ist in Förderrichtung konvex, d.h. nach außen gewölbt, und weist einen den Ven- ti lauslaß in Form einer Lippendichtung bildenden Einschnitt 22 (Fig. 5) auf. Im einzelnen ist diese Gestaltung den Figuren 5 und 6 zu entnehmen, die das Auslaßventil 4 in Verbindung mit einer besonderen Form des Pumpenkörpers 3 mit unterschiedlichen Wandstärken zeigen.

Der Ventilteller 21 weist vorzugsweise einen mittig angeordneten Einschnitt auf. Der Einschnitt 22 erstreckt sich ferner vorzugsweise im wesentlichen über eine Breite des Ventiltellers 21. Der Ventilteller 21 ist vorzugsweise membranartig dünn ausgebildet. Der Ventilteller 21 weist ferner vorzugsweise nur einen flachen Wölbungsgrad auf. Die Dicke des Ventiltellers 21 liegt in einem Bereich um etwa 0,5 bis 1 mm bei Ventiltellergrößen von 3 bis 6 mm. Die Dicke des Ventiltellers 21 ist individuell anpaßbar für die jeweils zu fördernde Substanz. Der Einschnitt 22 wird üblicherweise durch das Anbringen eines Schnitts durch das Zentrum des Ventiltellers 21 erzeugt. Die beiden Schnittseiten bilden Lippen, die dicht schließend aneinanderliegen, wenn die Pumpe saugt, und sich durch Beabstandung öffnen, wenn der Pumpenkörper sich unter Druck entleert.

Der Pumpenkörper 3 weist eine Gestalt mit einer formbedingten Federrück- stellkraft aus einem zusammengedrückten Zustand in einen ursprünglichen Zustand auf. Der Pumpenkörper 3 ist hier dorn- oder kuppelartig mit einer kreisförmigen Grundform ausgebildet. Alternativ kann auch eine ovale Grundform vorgesehen sein. Der Pumpenkörper 3 verjüngt sich ferner vor- zugsweise kopfseitig. Insbesondere kann der Pumpenkörper 3 kopfseitig in einem halsartigen oder kaminartigen Pumpenaustritt 23 enden, an dem dann der den Pumpenkörper 3 kopfseitig verschließende Ventilteller 21 ausgebildet ist. Ein solcher Pumpenaustritt 23 liefert eine dichtende Führung für eine Eingriffsstellung mit einer Austragvorrichtung, wie aus Fig. 1 bis 4 ersichtlich. Alternativ kann die dichtende Führung jedoch auch von einem an dem Pumpenkörper 3 vorgesehenen Dichtring (nicht dargestellt) übernommen werden, der den Ventilteller 21 umgibt. Ein dichtender Sitz des Pumpenkörpers 3 in dem Ausgabekanal 5 ist damit sichergestellt.

Wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 dargestellt, kann der dorn- oder kuppelartige Pumpenkörper 3 mit unterschiedlichen Wandstärken ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Wandstärke in einem oberen Teilstück geringer als in einem mittleren und unteren Teilstück. Das obere Teil kann etwa nur die halbe Stärke des mittleren und unteren Teils haben.

Der Ventilteller 21 kann eine runde oder eckige Form aufweisen. Eine beispielhaft genannte weitere Form des Pumpenkörpers 3 ist die eines Pumpenbalgs.

Als Material für die Pumpe 2 sind thermoplastische Polyester Elastomere bevorzugt, insbesondere Styrenbutylenstyren (Styrol-Butadien-Styrol (SBS) ) , Styrenethylenbutylenstyren (Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS)) oder Blockcopolymerisat. Andere bevorzugte biegsame und elastische Materialien sind Natur-Gummi oder Silikon-Gummi der Shore Härte A 30 bis 80, insbesondere A 60 bis A 80.

Das Einlaßventil 9 kann von einem Flatterventil gebildet werden, bei dem gemäß Fig. 7 eine Flatterklappe 24 über eine Schweiß/Kleb-Verbindung 25 an einer Dichtscheibe 26 fixiert ist. Eine alternative Ausführung des Einlaßventils 9 zeigt Fig. 8, wo die Flatterklappe 24 eines Flatterventils in einem Ventilscheibenkäfig 27 einer Dichtscheibe 28 angeordnet ist. Eine weitere Ausführungsform des Einlaßventils 9 zeigen die Figuren 9 bis 11. Das Einlaßventil 9 wird von einem einen Eingang des Pumpenkörpers 3 verschließenden Ventilteller 29 gebildet, der in Förderrichtung konvex ist und einen den Ventileinlaß in Form einer Lippendichtung bildenden Einschnitt 30 aufweist. Der Ventilteller 29 weist vorzugsweise eine umlaufende Verstärkung 31 auf, die randseitig des Verdrängerraumes 10 verläuft.

Die Abmessungen des Pumpenkörpers 3 sind in Abhängigkeit von gewünschten Dosiermengen für Substanzmengen von 10 mcl bis 1000 mcl wählbar, insbesondere 50 mcl bis 1000 mcl.

Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Betätigungselement 14 ist derart gestaltet, daß bei Betätigung der Pumpe ein umfänglich verteilter Druck auf eine Oberseite oder die seitlich des Betätigungsstößels 13 sich erstreckenden Seitenwandungen des Pumpenkörpers 3 ausgeübt wird. Das Betätigungselement 14 ist hier eine Preßscheibe, die den Pumpenkörper 3 bei einem Niederdrücken des Spenderkopfes 6 scheibenartig zusammendrückt.

Bei den in den Fig. 12 bis 15 dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Betätigungselement 14 eine einstückig in den Spenderkopf 6 integrierte Druckverteilerplatte mit einem kreuzförmigen Druckelement 40.

Die vorstehend beschriebene Verdrängerpumpe 2 kann in einer Vielzahl von Austragvorrichtungen eingebaut werden. Die vorstehend beschriebenen Spender aus dem kosmetischen Bereich sind nur ein Anwendungsfall.

Die Figuren 16 und 17 zeigen eine Zahnbürste, in die die Pumpe 2 integriert ist. Die Pumpe 2 födert hier in einen Ausgabekanal 33 eines Zahnbürstenkopfes 32, der als Wechselaufsatz ausgebildet sein kann. Die Pumpe 2 ist zusammen mit dem Behälter 1 als eine Kartusche in einen Zahn- bürstenhohlgriff 34 einsetzbar. Zur Betätigung der Pumpe 2 kann entweder der Zahnbürstenkopf 32 gegenüber dem Zahnbürstenhohlgriff 34 verlagerbar sein oder ein bodenseitiger Betätigungsknopf 36 vorgesehen sein, der über eine Schraubkappe 37 befestigbar ist. Die Verdrängerpumpe 2 sitzt mit ihrem Auslaßventil 4 dicht in einem Zahnbürstenhals 39, an dem das Betätigungselement 14 für ein Zusammendrücken des Pumpenkörpers 3 integriert vorgesehen ist.

Durch Eindrücken des Betätigungsknopfes 36 wird das in dem Verdrängerraum 10 der Verdrängerpumpe 2 befindliche Produkt über das Auslaßventil 4 in den Ausgabekanal 33 herausgedrückt und zu einem Zahnbürstenkopf 38 gefördert. Nach Fortfall des zeitweiligen Drückens nimmt der Pumpenkörper 3 wieder seine ursprüngliche Gestalt ein. Der sich darin dann ausbildende Unterdruck bewirkt ein automatisches Nachrücken des Folgekolbens 11 in dem Behälter 1. Das Einlaßventil 9 der Verdrängerpumpe 2 schließt während der Ausdrückphase, während das Auslaßventil unter Druck öffnet. Nach Fortfall des Drucks auf den Betägigungsknopf 36 schließt das Auslaßventil 4 und verhindert das Eindringen von Luft in den Verdrängerraum 10, während das Einlaßventil unter dem entstehenden Vakuum öffnet und Produkt in den Pumpenkörper gefördert wird. Dieser Vorgang kann solange wiederholt werden, bis der Behälter 1 entleert ist.

Claims

Patentansprüche

1. Pumpe zum dosierten Austragen von flüssigen, gelartigen oder viskosen Substanzen aus einem Behälter mit einem zur Ausbildung eines Ansaugvakuums zusammendrückbaren Pumpenkörper aus einem biegsamen und elastischen Material, der über ein bei Überdruck öffnendes, den Pumpenkörper kopfseitig verschließendes und einstückig mit diesem angeformtes Auslaßventil fördert und dem eingangsseitig ein Einlaßventil zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (4) als ein Ventilteller (21) ausgebildet ist, der in Förderrichtung konvex ist und einen den Ventilauslaß in Form einer Lippendichtung bildenden Einschnitt (22) aufweist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (21) den Einschnitt (22) mittig angeordnet aufweist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (22) sich im wesentlichen über die Breite des Ventiltellers (21) erstreckt.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (3) in einem halsartig geformten Pumpenaustritt (23) endet, an dem der kopfseitig verschließende Ventilteller (21) ausgebildet ist.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der halsartig geformte Pumpenaustritt (23) eine dichtende Führung für die Anordnung in einem Ausgabekanal (5) einer Ausgabevorrichtung bildet.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (21) membranartig dünn und mit einem flachen Wölbungsgrad ausgebildet ist.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (3) dom- oder kuppelartig mit kreisförmiger oder ovaler Grundform ausgebildet ist.

8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Dom-oder Kuppelwandung kopfseitig geringer ausgebildet ist als bodensei- tig.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (3) als Pumpenbalg ausgebildet ist.

10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (21) rund ausgebildet ist.

11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (3) aus einem thermoplastischen Polyester-Elastomer, insbesondere Styrol-Butadien-Styrol (SBS), Styrol-Ethylen-Butylen- Styrol (SEBS) oder Blockcopolymerisat, besteht.

12. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (3) aus einem biegsamen und elastischen Material wie Natur-Gummi oder Silikon-Gummi der Shore Härte A 30 bis 80 besteht.

13. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (3) einen bodenseitig angeformten Dichtring (8) aufweist.

14. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (9) von einem einseitig angelenkten (25) oder in einem Käfig (27) gefangenen Flatterventil gebildet wird.

15. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (9) von einem einen Eingang des Pumpenkörpers (3) verschließenden Ventilteller (29) gebildet wird, der in Förderrichtung konvex ist und einen den Ventileinlaß in Form einer Lippendichtung bildenden Einschnitt (30) aufweist.

16. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller des Einlaßventils (9) für eine höhere Druckbelastung eine Verstärkung (31) aufweist, die randseitig des Verdrängerraumes (10) liegt.

17. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Pumpenkörpers (3) in Abhängigkeit von gewünschten Dosiermengen im Bereich zwischen 10 mcl und 1000 mcl wählbar sind.

18. Spender mit einer Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (4) in einen Ausgabekanal (5) eines Spenderkopfes fördert und der Spenderkopf (6) ein Betätigungselement (14) aufweist für eine umfänglich verteilte Kompressionsübertragung auf den Pumpenkörper (3).

19. Spender nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (14) eine Preßscheibe umfaßt, die auf Seitenwandungen des Pumpenkörpers (3) wirkt, um diese bei Druckbeaufschlagung in Axialrichtung scheibenartig zusammenzudrücken.

20. Spender nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (14) eine einstückig integrierte Druckverteilerplatte mit einem kreuzförmigen Druckelement (40) aufweist.

21. Spender nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Spenderkopf (6) axial verlagerbar ist gegenüber einem Pumpengehäuse (7), das an dem Behälter (1) arretierbar ist.

22. Spender nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) mit einem den Behälterboden bildenden Folgekolben (11) bodenseitig verschlossen ist.

23. Spender nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Folgekolben (11) durch eine Sperrklinke gegen ein Zurückverschieben gesichert ist.

24. Spender nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (3) über ein in den Behälter (1) ragendes Steigrohr (19) aus dem Behälter (1) fördert.

25. Spender nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß dieser als Zahnbürste ausgebildet ist, in die eine Kartusche aus einem Behälter (1) mit aufgesetzter Pumpe (2) einsetzbar ist.

26. Spender nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnbürste einen Zahnbürstenkopf (32) aufweist, der axial verschiebbar ist in bezug auf einen Zahnbürstenhohlgriff (34) für ein Zusammendrücken des Pumpenkörpers (3).

27. Spender nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines bodenseitigen Betätigungsknopfes (36) die Pumpe (2) aktivierbar ist.