Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruches 1.

Solche Dosierpumpen werden zur Abgabe von Flüssigkeiten oder pastösen Produkten, wie z. B. Flüssigseifen oder Kosmetika eingesetzt. Hierbei taucht meist ein Saugschlauch in eine Kunststoffflasche ein, so dass bei Betätigung der Dosierpumpe (insbesondere durch Niederdrücken eines Kolbens) ein gewünschtes Volumen des Produktes angesaugt und zum Pro- duktauslass, insbesondere eine Abgabedüse gefördert wird.

Das Betätigungselement (Druckknopf oder auch Hebel) wird meist mit einer Schrauben- Druckfeder elastisch in Ausgangsposition vorgespannt und kann niedergedrückt werden, wobei sich ein Kolben, meist mit einer hohlen Kolbenstange innerhalb einer allgemein zylindrischen Dosierkammer bewegt. Nach Ende der Betätigung wird der Kolben durch die Federkraft zurückgestellt und das Produkt über ein Einlassventil angesaugt, wobei die Feder bei kosmetischen Produkten außerhalb des Produkt-Förderwegs angeordnet sein sollte. Eine solche Dosierpumpe ist z. B. aus dem US-Patent 3,187,960 bekannt. Der Pumpenhub wird hierbei durch einen radial an der Kolbenstange verbreiterten Flansch erzielt, wodurch der Führungszylinder bzw. das Gehäuse einen relativ großen Durchmesser aufweist.

Schließlich ist aus der US 3,194,447 ein Dosierspender bekannt, bei dem in einem länglichen Gehäuse ein federnd vorgespannter Kolben als ein einzelnes Kolbenelement geführt ist. Der Kolben ist an seinem unteren Ende mit einem Kolbenschuh überzogen, der sowohl Anschlagfunktion beim Auftreffen des Kolbens in seiner unteren Position wie auch Dichtfunktion gegenüber dem Gehäuse wahrnehmen muss, in welchem der Kolben geführt ist. Dies ist insofern nachteilhaft, weil für die Anschlagfunktion des Kolbens ein härterer Kunststoff und für die Dichtfunktion ein weicherer Kunststoff gewählt werden müsste. Dieser Mix der Funktionen führt dazu, dass eine erhöhrte Gefahr in der Beschädigung des Kolbens auftritt, zumal bei dieser Pumpe der sich oberhalb des Einlassventils befindliche Anschlagteil aufgrund kreuzförmig angeordneter Radialnuten in seiner Auftrefffläche eine reduzierte Anschlagfläche aufweist, mithin ein erhöhter Druck auf den auftreffenden Kolben einwirkt. Zur Behebung dieser Nachteile ist es bekannt (US 7,954,677 sowie US 8,631 ,976) den Kolben insoweit mehrteilig auszuführen, in dem ein innerer Kolbenstößel bzw. Kolben von einem weiteren Kolbenelement in konzentrischer Anordnung umgeben ist. Dadurch kann der Stößel mit vergleichsweise festerem Werkstoff und das umgebende Kolbenelement entsprechend der geforderten Dichtfunktion mit weicherem Werkstoff, insbesondere Kunststoff ausgebildet sein. Bei der Pumpe nach der US 8,631 ,976 ist der federnd vorgespannte und mehrteilig aufgebaute Kolben in einem Gehäuseteil geführt, welches am oberen und dem Einlassventil abgewandten Ende mit einer nach innen kragenden Ringschulter einen oberen Anschlag für den Kolben in seiner Ruheposition begrenzt, und mit einer unteren nach innen vorspringenden Ringschulter versehen ist, welches ebenso im oberen Teil des Gehäuses angeordnet ist und als Anschlagfläche für die Hubbegrenzung des Kolbens in seiner unteren Position dient. Diese Bauweise mit nach innen kragenden Ringschultern macht es erforderlich, das Gehäuseteil zweiteilig auszuführen, um bei einem Spritzgussteil aus Kunststoff eine Entformung zu ermöglichen. Dadurch erhöht sich die Anzahl der Bauteile und auch die Dichtfunktion insbesondere im Fall des oben anschlagenden Kolbens ist problematisch, da auch der Kolbenstößel in seiner oberen Ausgangsstellung unter Zwischenschaltung des Kolbenelements an einer Hülse anliegt. Dichtungsprobleme ergeben sich nicht zuletzt auch daraus, dass der Kolben in seiner oberen Hubstellung, in welcher die Gehäusekammer gefüllt werden kann, einerseits an der oberen Ringschulter anschlägt und damit in seiner Hubbewegung begrenzt wird aber auch durch den inneren Kolbenstößel, der über das Kolbenelement auf die zweigeteilte Hülse wirkt und anschlägt.

Die in der US 7,954,677 beschriebene Dosierpumpe ist ähnlich aufgebaut, also insoweit zweigeteilt, als ein innerer Kolbenstößel, der durch eine Rastverbindung im Kolben aufgenommen ist, von einem relativ zum inneren Kolbenstößel verschiebbaren Kolbenelement konzentrisch umgeben ist, wobei dieses Kolbenelement maßgeblich die Dichtfunktion übernimmt. Auch hier ist wiederum der Anschlag im oberen Bereich des Gehäuses ausgebildet und zwar durch eine nach innen vorspringende Ringschulter einer von oben in das Gehäuse eingesetzten Hülse. In Folge dieser Hubbegrenzung des Kolbens im oberen Bereich des Gehäuseteils ergibt sich, dass sich der untere Bereich des Kolbens in der Endposition dem Einlassbereich allenfalls annähert.

Hierbei ist als Einlassventil ein Kugelventil vorgesehen, das bei hoher Viskosität des Fördermediums nicht selbsttätig abdichtet und ein Dosieren„überkopf nicht oder unzureichend ermöglicht. Zudem gelten auch hier die vorstehenden Nachteile eines relativ großen Bauvo- lumens und Bauaufwands, zumal für verschiedene Dosiervolumina auch unterschiedliche Bauteile vorgesehen sind.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Dosierpumpe mit hoher Funktionssicherheit bei geringem Bauaufwand und somit niedrigen Produktionskosten zu schaffen. Nach einem weiteren Aspekt soll auch in einfacher Weise unter Beibehaltung aller wesentlichen Bauteile die Dosiermenge beispielsweise durch Verwendung eines lediglich kürzeren Gehäuses verändert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Dosierpumpe nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine derartige Dosierpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass der Anschlag zur Hubbegrenzung des Kolbens in seiner Endposition durch Berührung des unteren Endes des Kolbens mit dem Einlassbereich gebildet ist, insbesondere mit einem umlaufenden Rand (beispielsweise durch eine nach innen vorspringende Gehäuseschulter oder etwa in Art einer Sicke) in Nähe des Einlassventils oder mit dem Einlassventil selbst. Hierdurch wird bei jeder Betätigung das Einlassventil zumindest so weit berührt, dass ein ggf. verschobenes Dichtelement wieder in seinen Dichtsitz zurückgedrückt wird. Ein solches Verschieben kann z. B. dann auftreten, wenn die Dosierpumpe sehr schräg gehalten wird oder gar„Überkopf" eingesetzt wird und dann auf die Kunststoffflasche geschlagen wird, um das Austreten der Paste zu beschleunigen. Durch den Anschlag im Einlassbereich wird eine Korrektur eines Fehlsitzes (ggf. schon bei der Montage verursacht) durchgeführt und so insgesamt ein sicherer Betrieb gewährleistet. Zudem weist die Dosierpumpe durch den Wegfall des bisher verwendeten oberen Anschlags und/oder unterschiedlicher Bauteillängen einen geringeren Bau- und Montageaufwand auf, was sich günstig dahingehend auswirkt, dass eine Veränderung der Größe der Dosierkammer und damit der Dosiermenge durch bloße Auswechslung des Außengehäuses ermöglicht wird.

In bevorzugter Ausführung ist die zur Rückstellung erforderliche Druckfeder um den Förderweg herum angeordnet, so dass sich eine kompakte Bauweise ergibt und sichergestellt ist, dass das ggf. empfindliche (kosmetische) Produkt nicht mit Metall in Berührung kommt. Je nach geforderter Dosiermenge pro Kolbenhub kann das Gehäuse mit unterschiedlichen, axialen Längen zur Bildung unterschiedlich großer Dosierkammern ausgeformt sein. Damit kann der Pumpmechanismus selbst unverändert bleiben. Insbesondere bilden der Kolben und die Druckfeder mit daran angrenzenden Bauteilen eine vorgefertigte Montageeinheit, so dass diese für unterschiedliche Dosierspender bzw. unterschiedliche Dosiervolumina eingesetzt werden können. Wesentlich ist hierbei auch, dass der Kolben einen Stößel mit einer unteren Verbreiterung aufweist, so dass das Einlassventil beaufschlagt und bei einer Fehlstellung (z. B. bei Lagerung eines Dosierspenders in schräger oder umgedrehter Position) wieder in exakter Dichtstellung ausgerichtet werden kann.

Weitere Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Dosierpumpe in Ausgangsposition gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die Dosierpumpe für ein erstes Dosiervolumen ausgelegt ist;

Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung gemäß Fig. 1 in einer unteren Endposition;

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 , wobei das Gehäuse der Dosierpumpe ein kleineres Volumen einnimmt;

Fig. 4 einen Längsschnitt ähnlich zu Fig. 2 sowie Fig. 5 ein geeignetes Einlassventil.

Gemäß Fig. 1 umfasst die Dosierpumpe 1 ein rohrförmiges Gehäuse 2, das sich entlang der Hochachse zwischen einem unteren Einlassbereich 2a und einer oberen Abgabeöffnung 2b erstreckt, um das Produkt aus einem nicht dargestellten (unteren) Behälter zu fördern. Im Gehäuse 2 ist ein axial beweglicher Kolben 4 angeordnet, der innerhalb eines Führungszylinders 3 zwischen der Ausgangsposition (Fig. 1 und 3) und einer Endposition in Nähe des Einlasses 2a (Fig. 2 und 4) gegen die Druckfeder 5 niedergedrückt werden kann. Die außen am zentralen Förderweg angeordnete Druckfeder 5 stützt sich nach oben hin an einem Flansch 6 ab, der am Kolben 4 (bzw. dessen hohler Kolbenstange 4f) angeformt ist. Ein Flansch 6 kann zudem für eine exakte Führung des gesamten Kolbens 4 beim Niederdrücken (vgl. Fig. 2) vorgesehen sein, wobei der Zylinder 3 hier radial nach innen gerichtete Stege 9a aufweist, um die Reibung zu minimieren. Außen am Gehäuse 2 ist zudem eine Überwurfmutter oder ein Schnappverschluß 2c übergestülpt, um die Dosierpumpe 1 mit dem Behälter für das zu dosierende Produkt zu verbinden, hier durch einfaches Aufpressen des Schnappverschlusses 2c. Das Gehäuse 2 und das untere Ende 4e des Kolbens 4 definieren so eine Dosierkammer 7, in die der Kolben 4 eintauchen kann. Das Volumen der Dosierkammer 7 bestimmt dabei die zu fördernde Produktmenge, wie aus dem Vergleich des relativ langen Gehäuses bei Fig. 1 und 2 gegenüber dem relativ kurzen Gehäuse 2 bei Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Der Kolben 4 ist vorzugsweise bei beiden Ausführungen gleich aufgebaut und kann jeweils beim Niederdrücken ein Entlüftungsloch 7a in der hier nach rechts weisenden Wandung des Gehäuses 2 freigeben. In der jeweiligen Ausgangsstellung (Fig. 1 und 3) ist das Entlüftungsloch 7a vom Kolben 4 dagegen abgedichtet. Der Kolben 4 bzw. dessen Kolbenstange 4f ist im Zentrum hohl ausgebildet, um so die Förderung des Produktes zum oberen Abgabebereich 2b zu gestatten. Im Einlassbereich 2a kann ein scheibenförmiges Einlassventil 8 vorgesehen sein, das in der Endposition vom untersten Teil 4e des Kolbens 4 sicher angedrückt und damit immer dichtend verschlossen wird. Sollte sich das Einlassventil 8 z. B. beim Ansaugen des Produkts oder schon bei der Montage verschoben haben, wird es in seinem Dichtsitz wieder exakt ausgerichtet.

Um die Druckfeder 5 herum ist eine Hülse 9 in das Gehäuse 2 eingesetzt, bevorzugt mit einem Einpressrand 9b im Gehäuse 2 befestigt. Die Hülse 9 ist vorzugsweise einteilig insbesondere als Spritzgußteil aus Kunststoff ausgebildet. An der Innenfläche der Hülse können die radialen Stege 9a ausgebildet sein. Eine ähnliche Schnapp- oder Clips-Verbindung ist für den (hohl ausgeformten) Kolben 4 vorgesehen, nämlich für dessen unteren Bereich in Form eines Stößels 4a, der nach unten hin eine flanschartige Verbreiterung 4b aufweist. Zwischen dieser Verbreiterung 4b und dem unteren Rand der Hülse 9 ist ein manschettenartiges Kolbenelement 4c angeordnet, das bevorzugt aus Polyethylen hergestellt ist, um so innerhalb der Dosierkammer 7 mehrere Dichtkanten bzw. -bereiche auszubilden. Insbesondere ist der Stößel 4a aus härterem Material als das konzentrisch angeordnete Element 4c ausgebildet.

Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das untere Ende der Hülse 9a in der Ausgangsposition gemäss Fig. 1 und 3 als Anschlag für das Kolbenelement 4c dient. So liegt der obere, äußere Rand des Kolbenelements 4c in Fig. 1 (und auch Fig. 3) in einer äußeren Abstufung der Hülse 9 an. Beim Niederdrücken des Kolbens 4 wird das Kolbenelement 4c bis nahe zum Einlassbereich 2a mitgenommen, jedoch nicht bis zur Berührung. Hierzu ist zweckmäßigerweise nach Figur 1 das untere Ende des Kolbens 4 mit einem aus den Figuren 1 und 3 ersichtlichen Abstand zum Kolbenelement 4c angeordnet, wobei der dadurch gebildete Zwischenraum mit 10 bezeichnet ist. Beim Herunterdrücken des Kolbens 4 wird dadurch das Kolbenelement 4c mit einer gewissen Verzögerung durch den Kolben 4 mitgeführt. Dadurch öffnet sich zwischen der Verbreiterung 4b und dem inneren, unteren Rand des Kol- benelements 4c, bzw. der nach unten gerichteten Zunge 11 des Kolbenelements 4c, ein Ringspalt, durch den das Produkt gefördert werden kann (strichpunktierte Linie in Fig. 2). Zu diesem Zweck ist der Stößel 4a ebenfalls hohl ausgeformt und weist zudem bevorzugt mehrere Durchlässe 4d auf, so dass bei Niederdrücken des Kolbens 4 und damit geöffnetem Stößel 4a das Produkt über den dann offenen Ringspalt zum Kolbenelement 4c hin zu der zentralen Abgabeöffnung 2b im Kolben 4 bzw. dessen Kolbenstange fließen kann. Wie aus Fig.1 hervorgeht, stützt sich der innere Kolbenstößel 4a in der oberen Ausgangsstellung über das Kolbenelement, insbesondere über die Zunge 11 und der weiteren Ringschürze bzw. Zunge 13 am unteren Ende der bevorzugt einteiligen Hülse 9 ab, was für eine einwandfreie Dichtung zweckmäßig ist.

Wesentlich ist hierbei, dass das untere Ende 4e den Einlassbereich 2a, insbesondere das Einlassventil 8 (bzw. dessen Dichtscheibe 8a oder Dichtstopfen 8b) berührt, um dieses ggf. von einer Fehlstellung wieder auszurichten. Wie aus den Figuren hervorgeht, ist die Dichtscheibe 8a im Gehäuse festgekammert, der umlaufende Rand 2a ^' übergreift die Dichtscheibe 8a, wobei die Dichtscheibe 8a über die aus den Figuren ersichtlichen horizontalen Stege mit dem zentralen Dichtstopfen 8b verbunden ist. Dadurch ist der Dichtstopfen 8b federnd gelagert und kann sich bei Unterdruck, also beim Hochfahren des Kolbens 4, nach oben in Öffnungsstellung bewegen und wird dann wieder in seine Schließstellung gemäß den Figuren 1 und 3 infolge dieser federnden Lagerung der gegenüber dem Gehäuse eingespannten Dichtscheibe 8a zurückgeführt. Hierzu greift die Verbreiterung 4b in einen umlaufenden Rand 2a' in Art einer Sicke ein. Zugleich ergibt sich durch diesen Anschlag die Hubbegrenzung des Kolbens 4. Fig.5 zeigt das Einlassventil 8 in perspektivischer Darstellung. Bevorzugt ist die dort dargestellte umlaufenden Dichtscheibe 8a durch Stege mit dem Dichtstopfen 8b verbunden, woraus sich eine gewünschte Elastizität ergibt aber auch eine einwandfreie Anschlagfläche für den Kolben, insbesondere den Kolbenstößel. In Fig. 3 und 4 ist die Verbreiterung 4b mit einem größeren Durchmesser ausgeführt, so dass in der vorstehenden Endposition der Außenrand der Verbreiterung 4b an der umlaufenden Sicke 2a' stirnseitig anliegt. Auch hierdurch können eventuelle Fehlstellungen der Dichtscheibe 8a oder des Dichtstopfens 8b behoben werden, wobei anstelle einer Sicke bzw. Ringwulst 2a' auch eine bloße nach innen springende Gehäuseschulter als Anschlag möglich ist..

Die in Fig. 3 und 4 dargestellte zweite Ausführung der Dosierpumpe 1 unterscheidet sich weiterhin von der ersten Ausführung (Fig. 1 und 2 - bei ansonsten gleichem Aufbau des Kolbens 4) durch ein in Hochachse kürzeres Gehäuse 2 (und damit eine geringere Dosiermenge). Für diese Bauausführung können somit dieselben Bauteile verwendet werden, was bei derartigen Massenartikeln natürlich zweckmäßig ist. Ohne manuelle Betätigung ist der Kolben 4 durch die Druckfeder 5 ebenfalls nach oben hin in seiner Ausgangsposition vorgespannt (Fig. 3 ähnlich wie in Fig. 1). Das Kolbenelement 4c, bevorzugt aus einem elastischen Polyethylen berührt dabei das untere Ende der Hülse 9, so dass ein Dichtkontakt nach außen hin geschaffen wird. Erst beim Niederdrücken (Fig. 4) wird dann das Entlüftungsloch 7a geöffnet. Wie vorstehend erwähnt, besitzt die Hülse 9 radial nach innen gerichtete Stege 9a, die für eine reibungsarme Führung sorgen, aber auch die Wandstärke und damit den Materialaufwand der Hülse 9 reduzieren.

Der Kolben 4 (mit seinen Bauteilen 4a, 4b, 4c), die Druckfeder 5 und die Hülse 9 als Führungszylinder bilden hierbei vorzugsweise eine Montageeinheit, die für unterschiedliche Arten von Dosierpumpen 1 (die sich wie in den beiden o.g. Ausführungen z. B. in der Größe der Dosierkammer 7 unterscheiden) eingesetzt werden kann. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Kostenersparnis. Zudem ist die Dosierpumpe 1 durch den nun vorgeschlagenen End-Anschlag im bzw. am Einlassbereich 2a besonders kompakt und durch die mögliche Korrektur von Fehlstellungen des Einlassventils 8 sehr funktionssicher.