DE4121834A1

DE4121834A1 - Pastenspender

Info

Publication number: DE4121834A1
Application number: DE4121834A
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl Ing Katz
Original assignee: Individual
Current assignee: Silgan Dispensing Systems Hemer GmbH
Priority date: 1991-07-02
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1993-01-07

Description

Die Erfindung betrifft einen Pastenspender, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben ist. Ein Pastenspender ähnlicher Art ist beispielsweise in der EP 02 30 252 A2 beschrieben.

Hierbei sind Saug- u. Druckventile als Scharnierklappen ausgebildet, deren Öffnungs- u. Schließfunktion von den Scharnier- u. Klebekräften beeinträchtigt werden kann. Außerdem sind keine Maßnahmen angegeben, um beispiels weise bei ausgasenden Medien einen dichten Abschluß der Entnahmebohrung zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gatt ungsgemäßen Pastenspender vorzuschlagen, der mit ein fachen Mitteln eine intensive Saugwirkung erzeugt, um in Verbindung mit mechanischen Hilfen, welche die Ven tilfunktion zusätzlich unterstützen, einen hohen Füll ungsgrad des Pumpenraumes zu erzielen und um die Ent leerung eines durch Unterdruck veränderbaren Vorrats behälters zu gewährleisten.

Weiterhin besteht die Aufgabe darin, einen mit der Be tätigungstaste gekoppelten Verschluß der Entnahmeboh rung vor Förderbeginn zu öffnen und nach Förderende zu schließen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin,daß ein mit einfachen Mitteln herstellbarer Pas tenspender durch Fingerdruck handlich betätigbar ist und daß Maßnahmen zur Erzielung eines hohen Ansaug effektes die Kombination beispielsweise mit handels üblichen Tuben als Vorratsbehälter, ermöglichen, wobei das Medium durch einen steuerbaren Verschluß vor Ein trocknung und Gasverlusten schützbar ist und daß durch die Wiederverwendung des Dosierkopfes der Umweltbe lastung begegnet wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es zweck mäßig, zur Erreichung eines hohen Saugeffekts, den Tot raum in der unteren Kolbenstellung möglichst gegen Null tendieren zu lassen und dabei eine Kontaktzone zwischen dem Druckventil und dem Saugventil herzustellen, um das Saugventil nicht nur durch Unterdruck, sondern auch durch Adhäsionskräfte, die unter Mitwirkung der pastö sen Masse in der Kontaktzone entstehen, zu öffnen, sobald der Saughub beginnt. In gleicher Weise erfährt das Druck ventil durch die Kontaktzone eine zusätzliche Dichtkraft mit Beginn des Saughubes. Das Saugventil wird innerhalb seines Öffnungshubes, der durch Anschlagkanten an Füh rungssegmenten begrenzt ist, mit dem Kolben gemeinsam längsbewegt, so daß der vom Kolben erzeugte Unterdruck nicht für die Anhebung des Saugventils, sondern in voller Größe für die Ansaugung der Paste zur Verfügung steht. Eine weitere Ausbildung der Erfindung zeigt, daß die Kontaktzone zur Mitnahme des Saugventils mit Beginn des Saughubes, mittels eines Steck-Konus erfolgt,der sich an den Ventilsitz des Druckventils anschließt und dem eine entsprechende Bohrung im Saugventil zugeordnet ist. Die Öffnung des Saugventils erfolgt durch den Form schluß des mit dem Saugventil verbundenen Steckkonus, sobald der Saughub des Kolbens beginnt. Gleichzeitig wird der Schließdruck des Druckventils in gleichem Maß erhöht.

Eine weitere Ausgestaltung der Kontaktzone zwischen Druck- u. Saugventil stellt einen, mit dem Druckventil fest verbundenen Friktionsstab dar, der in eine Bohrung des Saugventils eintaucht, wobei die Passung so abge stimmt ist, daß sowohl Dichtigkeit als auch Reibung entsteht. Dabei werden die Öffnungs- u. Schließbewegungen von Saug- u. Druckventil sowohl beim Saug- als auch beim Förderhub unterstützt.

Eine weitere Ausbildung des Druckventils besteht darin, daß zur Erreichung einer unverkanteten Längsführung Führungsstege am konischen Druckventilsitz angeformt sind und daß bei Ausführung in Plastik-Werkstoff ein Federstab angeformt ist, dessen seitliches Ausschwen ken die Federung erzeugt, welche die Dichtigkeit des Druckventils beim Saughub unterstützt.

Sofern der Gegenstand der Erfindung für Medien vorge sehen ist, die wegen Eintrocknung oder Ausgasung eines besonderen Abschlusses der Entnahmebohrung bedürfen,, dann ist hierfür eine Hebeltaste vorgesehen, die in einfacher Weise eine Doppelfunktion aufweist und einer seits bei Betätigung das Verschlußelement in Offen stellung bringt, andererseits nach Erreichen eines An schlages am Dosierkopf, dessen Betätigung übernimmt. Vorteilhaft ist bei dieser Anordnung, daß erst nach Öffnung des Verschlußelementes die Förderung der Paste beginnt und dadurch ein Aufstau des Fördermediums und eine Erhöhung der Bedienungskräfte vermieden wird. Eine einfachere Ausbildung des mit der Hebeltaste in Verbindung stehenden Verschlußelementes zeigt Fig. 3. Hierbei ist ein Deckelverschluß mit Planflächen an die Hebeltaste angeformt, wobei der Deckelverschluß tan gential zur Stirnfläche der Entnahmebohrung bewegbar ist. Vorteilhafterweise ist diese Ausführung besonders ein fach in der Herstellung und Montage.

2 Ausführungsbeispiele werden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Seitenansicht mit Verschluß, unbetätigt,

Fig. 2 Seitenansicht mit Verschluß, betätigt,

Fig. 3 Seitenansicht Hebeltaste,

Fig. 4 Druckventil Seitenansicht,

Fig. 5 Saugventil Draufsicht,

Fig. 6 Druckventil Draufsicht,

Fig. 7 Saugventil Seitenansicht,

Fig. 8 Seitenansicht, ohne Verschluß, unbetätigt,

Fig. 9 Seitenansicht, ohne Verschluß, betätigt,

Fig. 10 Druckventil mit Friktionsstab,

Fig. 11 Druckventil mit Steckkonus.

Ein Führungsgehäuse 1 (Fig. 1, 2) ist über einen Flansch 2 mit einem Förderzylinder 3 starr verbunden. Beide Teile sind auch einstückig herstellbar. Am unteren Ende des Förderzylinders 3 befindet sich eine Stirnwand 4, die mit einer Planfläche 5 eines Saugventiles 6 bündig ist, an dessen konischem Ventilsitz 7 sich Führungs-Seg mente 8 anschließen, die mit Anschlagkanten 9 zur Hubbegrenzung versehen sind. Ein Gewinde 10 stellt die Verbindung zu einem Vorratsbehälter 11 dar, der bevor zugt als flexible Tube ausgebildet ist.

In einem Förderzylinder 3 befindet sich ein Pumpenraum 12, an dessen Innenwandung ein Kolben 13 mit seiner Dichtung 14 gleitbar ist. Die Stirnseiten des Kolbens 13, bestehend aus Dichtung 14, Planfläche 16 des ge schlossenen Druckventils 17 (Fig. 2) bilden eine Ebene. Am Druckventil 17 sind Führungsstege 18 und ein Feder stab 19 angeformt, welcher seitlich ausschwenkbar ist und an einer Stützfläche 20 des Dosierkopfes 21 zur Anlage kommt und das Druckventil in Schließstellung hält.

In der betätigten Stellung, Fig. 2, berührt die Planflä che 16 des Druckventils 17, die Planfläche 5 des Saug ventils 6. Diese Berührungsfläche zwischen Saugventil 26′ und Druckventil 21 stellt sich in Fig. 11 als Kon taktzone b dar. An den konischen Sitz 7 des Druckven tils 21 schließt sich ein Steckkonus 22 an, der einen kleinen Konuswinkel zur Ventilachse aufweist, um eine lösbare Mitnahmehaftung in einer entsprechenden Ausneh mung des Saugventils 26′ zu erreichen.

Die Fig. 10 zeigt die Kontaktzone c zwischen der Bohrung 25 des Saugventils 26 und einem Friktionsstab 24, der mit einem Druckventil 23 fest verbunden ist. Die Kon taktzone c stellt eine dichtende und reibungserzeugende Gleitverbindung zwischen dem Druckventil 23 und dem Saugventil 26 her, wodurch in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens 13 eine mechanische Steuerung der Druck- u. Saugventile 23, 26 erreichbar ist.

Nach Fig. 8 u. 9 enthält der Dosierkopf 27 in seiner ein fachen Ausführung eine Entnahmebohrung 28, die mit ei ner Kappe 29 verschließbar ist. An den Dosierkopf 27 ist eine zylindrische Gleitführung 30 angeformt, die durch ihre Länge ein Verkanten bei der Betätigung ver hindern soll. Die Umlaufkante 31 bildet mit dem An schlag 32 die obere Hub-Begrenzung. Am Führungsgehäu se 1 sind zur radialen Aufdehnung zwecks Montage der Gleitführung 30, axiale Schlitze 33 vorgesehen. Der Kolben 13 weist an seinem oberen Ende einen Flansch 34 auf, der sich dichtend an eine entsprechende Plan fläche des Dosierkopfes 27 anlegt, bedingt durch die Rückholfeder 35, die zwischen dem Absatz 36 und dem Flansch 34 eingespannt ist.

In einer Weiterbildung enthält der Dosierkopf 37, nach Fig. 1 u. 2, ein Mundstück 38, an dessen Ventilsitz 39 ein Verschlußelement 40 unter der Wirkung einer Druck feder 41 anliegt. Das Verschlußelement 40 ist als Ven tilkegel ausgebildet und ist mit einem Schaft 42 ver bunden, der durch die Bohrung 43 aus dem Dosierkopf 37 herausgeführt ist, wobei ein Dichtring 44 zur Anlage kommt. Die Hebeltaste 45 ist in einem Drehpunkt 46 schwenkbar gelagert und kommt an einem Bund 47 zu liegen, sobald die Hebeltaste 45 belastet wird.

Der Bund 47 ist als Sprengring ausführbar. Die durch Fingerdruck an der Hebeltaste 45 erzeugte Betätigungs-Kraftkomponente, die in der Achse des Kol bens 13 liegt und zur Bewegung des Verschlußelements 40 erforderlich ist, ist kleiner als die Kraft, die zur Bewegung des Kolbens 13 aufzubringen ist, bestimm bar durch Hebellänge, Vorspannung der Druckfeder 41 und Rückholfeder 35.

In Fig. 3 ist eine Hebeltaste 50 gezeigt, die an Nocken 51 einrastet und mit einem, um den Drehpunkt 46 Schwenk verschlußelement 52 verbunden ist. Letzteres ist als Deckelverschluß ausgebildet. Die mit der Hebeltaste 50 verbundene Nase 53 liegt unter der Wirkung der Druck feder 54 am Dosierkopf 27 an und erzeugt eine Dicht kraft am Verschlußelement 52.

Funktionsbeschreibung nach Fig. 8, 9, 10, 11 Auf die mit einer Paste gefüllten Tube 11 wird der, aus den übrigen Teilen bestehende Pastenspender auf das Gewinde 10 aufgeschraubt. Zuerst ist durch mehrmaligen Fingerdruck auf den Dosierkopf 27 die Luft zwischen Saugventil 6 und Tube 11 zu entfernen. Die wirksame Durchführung dieser Maßnahme ist entscheidend für die weitere Funktion und kennzeichnet die vorteilhafte Aus bildung der Erfindung. Der bei niedergedrückter Stell ung des Dosierkopfes 27, Fig. 9 in der Kontaktzone a sich ergebende sehr geringe Totraum, führt bei Rücklauf des Kolbens 13 in die unbetätigte Stellung, zu einem wirksamen Unterdruck, welcher durch die Dichtung 14 und durch das dicht und federnd anliegende Druckventil 17 gebildet wird. Die mit Beginn des Saughubes sofort er folgende Öffnung des Saugventils 6 unter Mitwirkung der Adhäsion in der Kontaktzone a führt zu einer Absaugung der Luft im Bereich des Gewindes 10. Bei Wiederholung des Förderhubes schließt das Saugventil in bekannter Weise und das durch den Federstab 19 federnd anliegende Druckventil 17 öffnet sich.

Nach Fig. 11 wird zur Öffnung des Saugventils anstelle der Adhäsionskraft von einem Formschluß Gebrauch ge macht. Der Steckkonus 22 als Fortsetzung des Ventil sitzes 21′ des Druckventils 21 lagert in einer ent sprechenden Ausnehmung im Saugventil 26′. Mit der Saug bewegung des Kolbens 13 erfolgt die Mitnahme des Saug ventils 26′ bis zu dessen Anschlagkante 9. Dann löst sich der Formschluß in der Kontaktzone b.

In Fig. 10 wird in der Kontaktzone c durch Reibschluß an der Bohrung 25 des Saugventils 26 eine zusätzliche Dichtkraft aufgebracht, so lange sich das Druckventil 23 mit dem Kolben im Förderhub befindet. Gleichzeitig wirkt sich die Reibung in der Kontaktzone c als zusätz liche Öffnungskraft auf das Druckventil 23 aus, dessen Öffnungsweg durch das Anschlagen des Federstabes 19 an der Stützfläche 20 begrenzt ist. Der Federstab 19 ist in diesem Fall geringfügig gekürzt, wirkt nur als Anschlagbegrenzung ohne Federwirkung.

Beim Saughub wirken die in der Kontaktzone c entsteh enden Reibkräfte in umgekehrter Richtung. Das Saug ventil 26 wird zusätzlich angehoben, während das Druck ventil 23 zusätzlich in Schließstellung gedrückt wird. Vorteilhaft ist, daß die vorgenannte Einwirkung auf die Steuerbewegung von Druck- u. Saugventil in jeder beliebigen Hublage oder Hubumkehr erfolgen kann. Fig. 1 u. 2 zeigen eine Ausführung, die besonders für leicht eintrocknende oder ausgasende Medien einen Ver schluß am Mundstück 38 vorsieht. Bei Betätigung der Hebeltaste 45 wird durch Überwindung der Vorspann kraft von Druckfeder 41, das Verschlußelement 40 von seinem Ventilsitz 39 abgehoben, indem die Hebeltaste 45 durch Anlage am Bund 47, den Schaft 42 ziehend bewegt. Bei Kontakt der Hebeltaste 45 mit dem Anschlag 48, erreicht das Verschlußelement 40 seine maximale Offenstellung. Bei weiterer Zunahme der Betätigungs kraft an der Hebeltaste 45, wird der Dosierkopf 37 mit seiner Gleitführung 30 im Führungsgehäuse 1 nach unten bewegt. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß erst nach maximaler Öffnung des Mundstückes 38 der Förderhub des Kolbens 13 auslösbar ist wodurch eine leichtgängige Betätigung erreicht wird.

Die überlange Gleitführung 30 verhindert gemeinsam mit der Führung des Kolbens 13 im Förderzylinder 3 ein Ver kanten. Die außerhalb des Pumpenraumes 12 liegende Rückholfeder 35 trägt,neben der Anordnung der Ventile, dazu bei, daß der Totraum in der Anschlag-Lage des Kolbens 13, sehr gering gehalten werden kann.

Die Rückholfeder 35 bewirkt eine dichtende Anlage des mit dem Kolben 13 verbundenen Flansches 34 am Dosierkopf 37. Die in Fig. 1 gezeigte Offenstellung des Druckventils 17 tritt in der Förderphase ein, wo bei der am Druckventil 17 angeformte Federstab 19 ausschwenkt. Der Federstab 19 wird im Bereich des Schaftes 42 um diesen herumgeführt und liegt außer mittig an der Stützfläche 20 an.

Claims

1. Pastenspender zur portionierten Abgabe von insbesondere pastösen Massen, mit einer durch Fingerdruck betätig baren Förderpumpe, die in Betätigungsrichtung förder fähig und mittels einer Rückholfeder ansaugfähig ist und deren Druck- u. Saugventile sowohl durch Druckgefäl le als auch durch zusätzliche mechanische Kräfte steu erbar sind, mit einem Vorratsbehälter, der gemäß der Produktentnahme sein Behältervolumen mittels nachgie biger Wandungen verkleinert und mit einem, mit der Förder-Betätigung verbundenen Verschlußelement an der Entnahmebohrung, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossenes Druckven til (17) mit seiner Planfläche (16) und einer, mit ei nem Kolben (13) verbundenen Dichtung (14) auf einer Ebene liegen und ein geschlossenes Saugventil (6) mit seiner Planfläche (5) und einer Stirnwand (4) eine an dere Ebene bilden an welcher der Hub des Kolbens (13) begrenzbar ist und daß zwischen dem Saugventil (6, 26, 26′) und dem Druckventil (17, 21, 23) Kontaktzonen (a, b, c) bestehen und daß ein Verschlußelement (40, 52) mittels einer Hebeltaste (45, 50) in Öffnungsrichtung bewegbar und anschließend der Kolben 13 in Förderrichtung ver schiebbar ist und daß die außerhalb des Pumpenraumes (12) liegende Rückholfeder (35) zwischen einem Absatz (36) und einem, mit dem Kolben (13) verbundenen Flansch (34) eingespannt ist und daß die mit einem Dosierkopf (27, 37) verbundene Gleitführung (30) eine Umlaufkante (31) aufweist, die an einem Anschlag (32) zur Anlage kommt.

2. Pastenspender nach Anspruch 1, (Fig. 2) dadurch gekennzeichnet, daß die in der unteren Kolben stellung durch die Planflächen (5, 16) gebildete Kon taktzone (a) mit Hilfe des Fördermediums Adhäsions kräfte erzeugt.

3. Pastenspender nach Anspruch 2 (Fig. 2) dadurch gekennzeichnet, daß durch Unterdruck und Adhäsions kräfte das Saugventil (6) innerhalb seines Öffnungshubes mit dem Kolben 13 in Saugrichtung längsbewegbar ist.

4. Pastenspender nach Anspruch 1, (Fig. 11) dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Ventilsitz (21′) des Druckventils (21) ein Steckkonus (22) anschließt, dem eine entsprechende konische Bohrung im Saugventil (26′) entspricht.

5. Pastenspender nach Anspruch 1, (Fig. 10) dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Druckventil (23) fest verbundener Friktionsstab (24) in eine Bohr ung (25) des Saugventils (26) eintaucht und eine Kon taktzone (c) entsteht.

6. Pastenspender nach Anspruch 5, (Fig. 10) dadurch gekennzeichnet, daß beim Betätigungshub, ent sprechend der Abwärtsbewegung des Kolbens (13), mittels Friktionsstab (24) zusätzliche Schließkräfte an der Kontaktzone (c) am Saugventil (26) und zusätzliche Öffnungskräfte am Druckventil (23) angreifen.

7. Pastenspender nach Anspruch 5, (Fig. 10) dadurch gekennzeichnet, daß beim Saughub, entsprechend der Aufwärtsbewegung des Kolbens (13), mittels Frik tionsstab (24), zusätzlich Öffnungskräfte an der Kon taktzone (c) am Saugventil (26) und zusätzlich Schließ kräfte am Druckventil (26) angreifen.

8. Pastenspender nach Anspruch 1, (Fig. 5 u. 7) dadurch gekennzeichnet, daß das Saugventil (6, 26, 26′) aus einer Ventilplatte mit konischem Ventilsitz (7) besteht, an welchen Führungs-Segmente (8) mit An schlagkanten (9) angeformt sind.

9. Pastenspender nach Anspruch 1, (Fig. 4 u. 6) dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil (17, 21, 23) aus einer Ventilplatte mit konischem Ventilsitz (7) besteht an welchen Führungsstege (18) und ein Feder stab (19) angeformt sind.

10. Pastenspender nach Anspruch 1, (Fig. 1 u. 2) dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeltaste (45) an einem Bund (47) zur Anlage kommt und um einen Dreh punkt (46) bis zu einem Anschlag (48) schwenkbar ist, welchem die maximale Offenstellung des Verschlußele mentes (40) zugeordnet ist und daß der Anschlag (48) mit dem Dosierkopf (37) verbunden ist.

11. Pastenspender nach Anspruch 10, (Fig. 1 u. 2) dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungskraft, die der Hebeltaste (45) am Anschlag (48) zugeordnet ist, kleiner ist als die Kraft, die zur gleichsinnigen Fortbewegung des Dosierkopfes (37) erforderlich ist.

12. Pastenspender nach Anspruch 10, (Fig. 1 u. 2) dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (42) mittels O-Ring (44) gegen die Bohrung (43) abdichtbar ist.

13. Pastenspender nach Anspruch 10, (Fig. 1 u. 2) dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (47) als Spreng ring ausgebildet ist.

14. Pastenspender nach Anspruch 1, (Fig. 3) dadurch gekennzeichnet, daß die um den Drehpunkt (46) schwenkende Hebeltaste (50) mit einem Verschlußele ment (52) verbunden ist, welches als Deckelverschluß ausgebildet und tangential zu der Stirnfläche der Entnahmebohrung (28) bewegbar ist.

15. Pastenspender nach Anspruch 14, (Fig. 3) dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Hebeltaste (50) verbundene Nase (53) in der unbetätigten Stellung am Dosierkopf (27) abstützbar und der Abdichtdruck des Verschlußelementes (52) auf die Stirnflächen der Ent nahmebohrung (28) verstärkbar ist.

16. Pastenspender nach Anspruch 1, (Fig. 1) dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) einen angeformten Flansch (34) aufweist und aus weichelasti schem Plastikwerkstoff herstellbar ist.

17. Pastenspender nach Anspruch 1 (Fig. 1 u. 2) dadurch gekennzeichnet, daß in der unbetätigten Stellung die Eintauchtiefe der Gleitführung (30) in das Führungsgehäuse (1) größer ist als die Eintauch tiefe des Kolbens 13 in den Förderzylinder (3).