Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PUMP DEVICE FOR A FLUID CONTAINER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/011740
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a new pump device (1) for a fluid container (5) for dispensing a fluid, comprising an operating element (3) and a top part (2), wherein a piston-cylinder unit (40) forming a pump chamber is provided between the operating element (3) and the top part (2). An inlet valve (20) is provided at the inlet of the pump chamber and an outlet valve (45) is provided at the outlet of the pump chamber, wherein the operating element (3) has an outflow (27) with an outflow opening (28). In addition, the outlet valve (45) is provided at the outflow (27) and the outflow opening (28) forms a valve seat in such a way that the outlet valve (45) closes the outlet opening (28) from the outside.

Inventors:
KELDERS JOHANNES HUBERTUS JOZEF MARIA (CH)
KNAUER ROLAND (CH)
KLOEBBE JÜRGEN (CH)
Application Number:
PCT/IB2017/054222
Publication Date:
January 18, 2018
Filing Date:
July 12, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ARIA SOLUZIONE GMBH (CH)
International Classes:
B05B11/00
Domestic Patent References:
WO2012168916A22012-12-13
WO2012168916A22012-12-13
Foreign References:
US20070164053A12007-07-19
EP1982929A22008-10-22
EP1849528A12007-10-31
US6543703B22003-04-08
EP2310142B12017-06-07
Attorney, Agent or Firm:
SPIERENBURG, Pieter (CH)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Pumpvorrichtung (1 ) für einen Fluidbehälter (5) zum Spenden eines Fluids, welche ein Bedienungselement (3) und ein Kopfteil (2) aufweist, wobei zwischen dem Bedienungselement (3) und dem Kopfteil (2) eine eine Pumpkammer bildende Kolben-Zylindereinheit (40) vorgesehen ist, und ein Einlassventil (20) am Eingang der Pumpkammer und ein Auslassventil (45) am Ausgang der Pumpkammer vorgesehen sind, wobei das Bedienungselement (3) einen Auslauf (27) mit einer Auslauföffnung (28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (45) am Auslauf (27) vorgesehen ist und die Auslauföffnung (28) einen Ventilsitz bildet, derart dass das Auslassventil (45) die Auslassöffnung (28) von aussen abschliesst.

2. Pumpvorrichtrung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (45) von einem elastischen, als Zugfeder wirkenden zweiten Federelement (46) mit einem Dichtstopfen (47) geformt ist, wobei der Dichtstopfen (46) die Auslauföffnung (28) von aussen abschliesst, und das innenliegende Ende des zweiten Federelements (46) an der Innenwand des Auslaufs (27) befestigt ist.

3. Pumpvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach innen ragender Vorsprung (49) an der Innenwand vorgesehen ist, an welchem der innenliegende Endbereich des zweiten Federelements (46) befestigt ist.

4. Pumpvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichthülse (55) im Auslauf (27) bündig mit der Auslassöffnung (28) angeordnet ist, an welcher das zweite Federelement (46) befestigt ist.

5. Pumpvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichthülse (55) und das zweite Federelement (46) einstückig miteinander verbunden sind.

6. Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtstopfen (47) einen pilzförmigen Kopf mit einem konischen Verschlussteil (52) aufweist und der Ventilsitz (53) dementsprechend konisch ausgebildet ist.

7. Pumpvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtstopfen (47) als harter Kunststoffteil ausgebildet ist und die Dichthülse (55) und/oder das zweite Federelement (46) aus einem weichen Kunstoff geformt ist.

8. Pumpvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtstopfen (47) einen Innenteil (68) aus hartem Kunststoff und einen Überzug (69) aus weichem Kunststoff aufweist.

9. Pumpvorrichtrung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtstopfen (47) mit einem Zapfen (71 ) versehen ist, welcher in einer sackloch- artigen Ausnehmung (79) des zweiten Federelements (46) aufgenommen ist.

10. Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil geeignet ist, um auf den Fluidbehälter zu befestigen, und eine elastische Membrane (42) ein erstes Federelement zwischen dem Bedienungselement (3) und dem Kopfteil (2) bildet, um das Bedienungselement vom Kopfteil wegzudrücken.

1 1 . Pumpvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylindereinheit (40) von einem ersten, unterhalb des Bedienungselements an diesem befestigten Zylinder (15) und von einem zweiten koaxial zum ersten, oberhalb vom Kopfteil an jenem befestigten Zylinder (33) gebildet ist.

12. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zylinder (15) den zweiten Zylinder (33) mit einem zylindrischen Zwischenraum (35) umfasst und der erste Zylinder (15) mit einem nach innen ragenden, geschlossenen Zylinderteil (37) versehen ist, das mit einem zylindrischen Zwischenraum vom zweiten Zylinder (33) umfasst ist. Pumpvorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Membrane (42) zylindrisch mit einem gekröpften unteren Ende (43) und einem hakenförmigen oberen Ende (44) ausgebildet ist, wobei die Membrane (42) derart zwischen dem ersten und zweiten Zylinder (15, 33) angeordnet ist, dass das gekröpfte untere Ende (43) den zweiten Zylinder (33) umgreift und das hakenförmige obere Ende (44) am freien Ende des ersten Zylinders (15) abgestützt ist.

Description:
Pumpvorrichtung für einen Fluidbehälter

TECHNISCHES GEBIET Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung für einen Fluidbehälter zum Spenden eines Fluids nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .

STAND DER TECHNIK Pumpvorrichtungen für einen Fluidbehälter zum Spenden eines Fluids, wie Flüssigkeit oder Schaum, sind allgemein bekannt. Eine solche Pumpvorrichtung weist ein Kopfteil auf, welches auf einen Fluidbehälter befestigt wird, und ein Bedienungselement, welches durch ein Federelement zwischen dem Bedienungselement und dem Kopfteil nach oben gedrückt wird. Ferner ist ein Kolben am Bedienungselement und ein Zylinder am Kopfteil vorgesehen, welche eine Pumpkammer bilden. Für den Einlass in die Pumpkammer ist ein Einlassventil und für den Auslass aus der Pumpkammer ist ein Auslassventil vorgesehen. Am Bedienungselement ist ferner ein Auslauf vorgesehen, um das Fluid abzugeben. Eine solche Pumpvorrichtung zum Spenden eines Fluids ist beispielsweise aus WO-A-2012/168916 bekannt. Dort weist das Bedienungselement einen Auslauf und erstes Zylinderelement auf und das Kopfteil weist ein zweites Zylinderelement auf, welches koaxial zum ersten Zylinderelement hin- und herbewegbar angeordnet ist. Eine gefaltete elastische Membrane mit einem Einlassventil und einem Auslassven- til ist zwischen dem ersten Zylinderelement und dem zweiten Zylinderelement angebracht, so dass die beiden Zylinderelemente und die elastische Membrane eine Pumpkammer bilden. Das Auslassventil ist gleitend an der Aussenwand des ersten Zylinderelements und dem Auslauf angeordnet. Zwischen dem Auslassventil und dem Auslauf ist eine Rücksaugkammer gebildet, welche ein variables Volumen aufweist und gleichzeitig mit der Pumpbewegung der Pumpkammer verkleinert und vergrössert wird. Damit kann der Auslauf der Pumpvorrichtung von überflüssigem Fluid (Flüssigkeit, Schaum) freigehalten werden. Die Rücksaugkammer hat jedoch bei niedergedrücktem Bedienungselement immer noch ein gewisses Restvolumen, so dass bei der Vergrösserung der Rücksaugkammer der Auslauf zwar freigesaugt wird, jedoch eine kleine Restmenge an Fluid ober- halb des Auslassventils verbeibt. Diese Restmenge steht dann über dem Auslauf mit der Aussenluft in Verbindung. Bei leicht verderblichen Fluiden bzw. Flüssigkeiten wie Milch oder bestimmte Cremen kann diese Restmenge verderben und dann eine Kontamination des aus der Pumpkammer zu spendenden Fluids bewirken. Auch kann dadurch der Auslauf verstopfen.

Es gibt eine grosse Anzahl Patentdokumente, bei welchen das Problem des Ver- stopfens des Auslaufes darin gelöst wird, ein Auslassventil am Ende des Auslaufs vorzusehen. Dabei weist der Auslauf eine Auslauföffnung mit einem geringeren Durchmesser als der Auslauf auf und wird die Auslauföffnung mit einem Verschluss von innen im Auslaufkanal geöffnet und geschlossen. Die Auslauföffnung mündet dabei in einem konisch auslaufenden Trichter, in welchem sich immer noch Restmengen von zum spendenen Fluid zurückbleiben können. Beispiele für einen solchen Verschluss sind in US 6,543,703 B2 oder in EP 2 310 142 B1 beschrieben. AUFGABE DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Pumpvorrichtung zu entwickeln, bei welcher eine Kontamination durch verdorbenes Fluid weitestgehend ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Pumpvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemässe Pumpvorrichtung für einen Fluidbehälter zum Spenden eines Fluids weist ein Bedienungselement und ein Kopfteil auf, wobei zwischen dem Bedienungselement und dem Kopfteil eine eine Pumpkammer bildende Kolben- Zylindereinheit vorgesehen ist. Ein Einlassventil ist am Eingang der Pumpkammer und ein Auslassventil ist am Ausgang der Pumpkammer vorgesehen, wobei das Bedienungselement einen Auslauf mit einer Auslauföffnung aufweist. Das Auslassventil ist dabei am Auslauf vorgesehen und die Auslauföffnung bildet einen Ventilsitz, derart dass das Auslassventil die Auslassöffnung von aussen abschliesst.

Vorteilhafterweise ist gemäss Anspruch 2 das Auslassventil von einem elastischen, als Zugfeder wirkenden zweiten Federelement mit einem Dichtstopfen geformt, wobei der Dichtstopfen die Auslauföffnung von aussen abschliesst, und das innenliegende Ende des zweiten Federelements an der Innenwand des Auslaufs befestigt ist.

Gemäss Anspruch 3 ist vorzugsweise ein nach innen ragender Vorsprung an der Innenwand vorgesehen, an welchem der innenliegende Endbereich des zweiten Federelements befestigt ist.

In einer anderen vorteilhaften Ausführung gemäss Anspruch 4 ist eine Dichthülse im Auslauf bündig mit der Auslassöffnung angeordnet, an welcher das zweite Federelement befestigt ist. Die Dichthülse und das zweite Federelement können einstückig miteinander verbunden sind.

Ferner weist der Dichtstopfen vorzugsweise einen pilzförmigen Kopf mit einem konischen Verschlussteil auf und der Ventilsitz ist dementsprechend konisch aus- gebildet.

Der Dichtstopfen kann als harter Kunststoffteil ausgebildet und die Dichthülse und/oder das zweite Federelement können aus einem weichen Kunstoff geformt sein.

Andererseits kann der Dichtstopfen einen Innenteil aus hartem Kunststoff und einen Überzug aus weichem Kunststoff aufweisen. Auch kann der Dichtstopfen mit einem Zapfen versehen sein, welcher in einer sack- lochartigen Ausnehmung des zweiten Federelements aufgenommen ist.

Der Kopfteil kann dazu geeignet sein, um auf den Fluidbehälter zu befestigen, und eine elastische Membrane kann ein erstes Federelement zwischen dem Bedienungselement und dem Kopfteil bilden, um das Bedienungselement vom Kopfteil wegzudrücken.

Die Kolben-Zylindereinheit ist mit Vorteil von einem ersten, unterhalb des Bedie- nungselements an diesem befestigten Zylinder und von einem zweiten koaxial zum ersten, oberhalb vom Kopfteil an jenem befestigten Zylinder gebildet.

Der erste Zylinder kann ferner den zweiten Zylinder mit einem zylindrischen Zwischenraum umfassen und der erste Zylinder kann mit einem nach innen ragenden, geschlossenen Zylinderteil versehen sein, das mit einem zylindrischen Zwischenraum vom zweiten Zylinder umfasst ist.

Die elastische Membrane ist vorzugsweise zylindrisch mit einem gekröpften unteren Ende und einem hakenförmigen oberen Ende ausgebildet, wobei die Membrane derart zwischen dem ersten und zweiten Zylinder angeordnet ist, dass das gekröpfte untere Ende den zweiten Zylinder umgreift und das hakenförmige obere Ende am freien Ende des ersten Zylinders abgestützt ist.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Weitere Vorteile der Erfindung folgen aus den abhängigen Patentansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in welcher die Erfindung anhand eines in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 eine Pumpvorrichtung für einen Fluidbehälter,

Fig.2 und 3 eine erste Ausführung des Auslassventils im Querschnitt, Fig. 4 und 5 eine zweite Ausführung des Auslassventils im Querschnitt,

Fig. 6 und 7 eine dritte Ausführung des Auslassventils im Querschnitt,

Fig. 8 und 9 eine vierte Ausführung des Auslassventils im Querschnitt,

Fig. 10 und 1 1 eine perspektivische Darstellung von der Dichthülse und vom Dichtstopfen des Auslassventils.

In den Figuren sind für dieselben Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet, wenn nichts anders erwähnt ist. In Figur 1 ist eine Pumpvorrichtung 1 gezeigt, welche ein Kopfteil 2 und ein Bedienungselement 3 aufweist. Das Kopfteil 2 ist mittels eines Klemmverschlusses 4 auf einem Fluidbehälter 5 befestigt ist. Das Kopfteil 2 ist als zylindrischer Becher ausgebildet mit einem konisch abgekanteten Boden 6 und eine ringzylindrische, aufstehende Seitenwand 7. Etwa in der Mitte der Seitenwand 7 ist ein vorstehender ring- zylindrischer Klemmrand 8 vorgesehen, der auf dem oberen Rand 9 des Fluid- behälters 5 geklemmt ist. Die Klemmverbindung wird gewährleistet durch ringförmigen Federn 10 und ringförmigen Nuten 1 1. Ferner ist oberhalb des Klemmrandes 8 eine ringförmige Wulst 12 vorgesehen, um eine becherförmige Kappe 13 festzuklemmen. Das Kopfteil 2 weist ferner in der Mitte einen ersten, nach oben vorste- henden Zylinder 15 auf, der im unteren Bereich eine Lochscheibe 16 mit auf einem Kreis angeordeten, regelmässig zueinander beabstandeten Bohrungen 17 aufweist. Die Lochscheibe 16 ist einstückig mit der Wandung des ersten Zylinders 15. Ferner ist in der Lochscheibe 16 eine zentrale Bohrung 18 vorgesehen, in welcher ein Einlassventil 20 vorgesehen ist. Das Einlassventil 20 besteht aus einer oberen Scheibe 21 , welche die Bohrungen 17 abdeckt, und einem nach unten konisch abgeschlossenen Röhrchen 22, welches auf der Aussenwand eine ringzylindrische, flache Vertiefung 23 aufweist. Somit ist das Einlassventil 20 in der zentralen Bohrung 18 gefangen, kann aber eine minimale Auf- und Abbewegung machen, um das Ventil zu öffnen und zu schliessen. Am Boden 6 sind innenseitig auf einem regelmässig Abstand zueinander verteilte Flügel 25 an der Innenwand 26 des Kopfteiles 2 vorgesehen, welche den Hub des Bedienungselements 3 begrenzen.

Das Bedienungselement 3 ist als zylindrische Kappe ausgebildet und weist seitlich einen Auslauf 27 mit einer Auslauföffnung 28 auf. Zentral zur Symmetrieachse 30 ist eine ringförmige Hülse 31 am Dach 32 des Bedienungselements 2 angebracht, welche dazu dient, einen zweiten Zylinder 33 am Bedienungselement 2 mittels einer Klemmverbindung 34 zu befestigen. Der zweite Zylinder 33 hat einen grösseren Durchmesser als der erste Zylinder 15, so dass zwischen diesen beiden ein ring- zylindrischer Zwischenraum 35 besteht. Ferner ist der zweite Zylinder 33 oben mit einem Boden 36 abgeschlossen, an welchem ein nach innen ragender, geschlossener Zylinderteil 37 vorgesehen ist. Somit bildet der als Kolben dienende Zylinderteil 37 und der zweite Zylinder 33 eine Kolben-Zylinder-Einheit 40. Als erstes Federelement zwischen dem ersten Zylinder 15 und dem zweiten Zylinder 33 ist eine elastische Membrane 42 vorgesehen, die mit einem gekröpften unteren Ende 43 und einem hakenförmigen oberen Ende 44 versehen ist. Das gekröpfte untere Ende 43 ist von einem Plastikring gebildet, während die elastische Membrane 42 aus einem Elastomer geformt ist. Das obere hakenförmige Ende 44 ist von einem gefalzten Plastikring gebildet.

An der Auslauföffnung 28 ist ein Auslassventil 45 angebracht, welche die Auslauföffnung 28 im verschlossenen Zustand bündig abdeckt. Das Auslassventil 45 ist von einem elastischen, als Zugfeder wirkenden zweiten Federelement 46 mit einem Dichtstopfen 47 gebildet. Der zweite Zylinder 33 weist ferner im Bereich des Auslaufes 27 ein zylinderförmiges Anschlussstück 48 mit einer mittig nach oben vorstehenden Zwischenwand oder Vorsprung 49 auf, welches zur Befestigung des freien Endbereiches 50 des zweiten Federelementes 46 dient, so dass dieses zwischen dem Dichtstopfen 47 und dem Ende 50 gespannt ist und das Auslassventil 45 die Auslauföffnung luft- und flüssigkeitsdicht abschliesst. Anstelle einer Membrane als Federelement kann auch ein gewöhnlicher Druckfeder zwischen dem Bedienungselement 3 und dem Kopfteil 2 vorgesehen sein. Auch kann die Kolben-Zylindereinheit in der an sich bekannten Weise ausgebildet sein. In den Figuren 2 und 3 ist eine erste Ausführung des Auslassventils 45 mit einem pilzförmigen Dichtstopfen 47' und einem zweiten Federelement 46' gezeigt, welches am Endbereich 50 eine stufenförmige Verbreiterung 51 aufweist. Das zweite Federelement 46' und der Dichtstopfen 47' sind aus einem weichen elastischen Kunststoff hergestellt. Der Dichtstopfen 47' weist einen konischen Verschlussteil 52 auf, welches in einem entsprechenden konischen Ventilsitz 53 des Auslaufs 27 passt. Im Auslauf 27 ist ferner eine Dichthülse 55 aus einem harten Kunststoff vorgesehen, der einen nach innen vorstehendenden Vorsprung 56 mit einer auf der Längsache A des Auslaufs 27 angeordneten Bohrung 57 versehen ist. Bei einer Druckerhöhung auf das zu spendende Fluid, welche durch die Pumpbewegung der Pumpvorrichtung 1 erfolgt, dehnt sich das zweite Federelement 46' aus und wird das Auslassventil 45 geöffnet (siehe Figur 3), so dass das Fluid entlang des Dichtstopfens 47' nach aussen strömen kann. Wenn der Druck nachlässt, wird das Auslassventil 45 wieder geschlossen. Somit schliesst das Auslassventil 45 die Auslassöffnung 28 von aussen ab.

In den Figuren 4 und 5 ist eine zweite Ausführung des Auslassventils 45 gezeigt, wobei das zweite Federelement 46" und der Dichtstopfen 47" Einzelteile sind. In diesem Fall ist das vordere Ende 59 des Federelements 46" mit einem Zapfen 60 versehen, welche in einem Sackloch 61 des Dichtstopfens 47" gepresst ist. Das Federelement 46" ist hier aus einem weichen elastischen Kunststoff und der Dichtstopfen 47" aus einem harten Kunststoff hergestellt.

In den Figuren 6 und 7 ist eine dritte Ausführung des Auslassventils 45 in geschlos- senem und geöffneten Zustand gezeigt, wobei hier die Dichthülse 55' mit dem zweiten Federelement 46"' einstückig ist. Das Federelement 46"' besteht dabei aus einem zentralen kreiszylindrischen Befestigungsteil 65 und mehreren Federbeinen 66, die an der Innenwand der Dichthülse 55 angeformt sind. Der Dichtstopfen 47"' ist hier ebenfalls pilzförmig ausgebildet, hat jedoch zum konischen Ventilsitz 53 nur einen konischen Rand 67. Der Dichtstopfen 47"' weist ferner eine innere Befestigungshülse 68 auf, der auf dem Befestigungsteil 65 gepresst ist. Die Federbeine 66 bewirken die nötige Vorspannung, um den Dichtstopfen 47"' in den Ventilsitz 53 zu drücken. Das zweite Federelement 46"' ist aus einem weichen elastischen Kunststoff und der Dichtstopfen 47"' aus einem harten Kunststoff hergestellt.

In den Figuren 8 und 9 ist eine vierte Ausführung des Auslassventils 45 gezeigt, ähnlich wie die Ausführung der Figuren 6 und 7, wobei der Dichtstopfen 47"" nunmehr zweiteilig ausgebildet aus einem Innenteil 68 aus hartem Kunststoff und einen Überzug 69 aus einem weichen Kunststoff. Der Dichtstopfen 47"" weist einen Zapfen 71 auf, welche in einem entsprechenden Sackloch oder einer sacklochartigen Ausnehmung 72 im Befestigungsteil 65 hineingepresst ist. Der Dichtstopfen 47"" wird in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt.

Die Figuren 10 und 1 1 sind eine perspektivische Darstellung der ersten und zweiten Ausführung gemäss den Figuren 2 und 3 und den Figuren 4 und 5. Die Figuren 12 und 13 sind eine perspektivische Darstellung der dritten und vierten Ausführung gemäss dem Figuren 6 und 7 und den Figuren 8 und 9.

In Figur 14 ist eine fünfte Ausführung des Auslassventils 45 perspektivisch dargestellt, welche aus einer Dichthülse 75 mit einem zweiten Federelement 76 und einem Dichtstopfen 76 besteht, der in zusammengebauten Zustand in den Auslass 77 des Kopfteils 78 einer Fluidpumpe 79 in einem Presssitz eingebracht wird.