[0001] Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für Medien, die zur Erzielung einer
besonders gut steuerbaren Ausbringung des Mediums erfindungsgemäß mindestens einer
Austragpumpe zugeordnet ist oder diese aufweist.
[0002] Gemäß der Erfindung wird des weiteren eine Austragvorrichtung mit wenigstens einer
Austragpumpe vorgeschlagen, bei der mindestens eine Pumpenkammer unter Zwischenschaltung
wenigstens eines ggf. unter Überdruck in der Pumpenkammer öffnenden Auslaßventiles
an mindestens einen Auslaßkanal angeschlossen ist und wenigstens ein Auslaßventil
mindestens einen ggf. druckabhängig zwischen wenigstens einer Schließ- und mindestens
einer Öffnungsstellung überführbaren, innen liegenden Ventilkörper sowie wenigstens
einen Ventilsitz aufweist. Die Austragvorrichtung soll insbesondere zum zersprühten
bzw. zerstäubten Austrag von flüssigen Medien, zum strahl- bzw. strangartigen Austrag
von pastösen Medien oder dgl. geeignet sein, wobei die Medien pharmazeutische, kosmetische
oder ähnliche Mittel, beispielsweise auch techni sche Hilfsmittel sein können und
zweckmäßig durch manuellen Betrieb der Austragvorrichtung bzw. der Austragpumpe ausgebracht
werden.
[0003] Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, eine Austragvorrichtung der
genannten Art zu schaffen, bei welcher die Nachteile von bekannten Ausbildungen vermieden
sind, insbesondere sich der Austrag des Mediums auch bei besonders kompakter bzw.
klein dimensionierter Ausbildung sehr gut steuern läßt und die ggf. eine möglichst
einfache Ausbildung erlaubt.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe sind Mittel vorgesehen, durch welche mindestens ein innen
liegender Ventilkörper wenigstens eines Ventiles der Austragvorrichtung sich für die
Ventilfunktion formverändernd und dadurch mindestens eine Schließstellung oder mindestens
eine Öffnungsstellung des Ventiles wenigstens teilweise bestimmen kann. Das Ventil
könnte ein Einlaßventil, ein reines Luftventil, wie ein Belüftungsventil, und/oder
bevorzugt ein Auslaßventil, sein. Obwohl andere, insbesondere elastische Formveränderungen
des innen liegenden Ventilkörpers zu dessen ggf. druckabhängigen Überführung zwischen
einer Schließ- und einer Offenstellung denkbar sind, ergibt sich eine besonders vorteilhafte
Ausbildung, wenn der Ventilkörper zur Überführung in die Offenstellung in Richtung
wenigstens einer Querschnittserstreckung, insbesondere im wesentlichen über seinen
gesamten Umfang gleichmäßig unter dem auf der entsprechenden Seite des Ventilsitzes
auftretenden Überdruck und/oder mechanische Mittel verengt wird.
[0005] Mindestens ein Ventilkörper könnte durch einen druckelastischen Vollkörper, wie
eine Kugel, einen Zylinder oder dgl., gebildet sein, jedoch sind zweckmäßig Mittel
vorgesehen, daß dieser Ventilkörper z.B. in der Schließstellung durch wenigstens
eine Dichtlippe eine im wesentlichen abgedichtete An lage erfährt. Ist diese Dichtlippe
nicht am Ventilsitz, sondern am Ventilkörper vorgesehen, so kann dieser praktisch
nur durch einen dichtlippenförmigen Bauteil bzw. Bauteilabschnitt gebildet sein.
[0006] Der Ventilsitz könnte zwar ebenfalls, beispielsweise nach Art eines Schlauchventiles,
druckabhängig elastisch verformbar sein, jedoch ergibt sich eine besonders sichere
Funktion, wenn der Ventilsitz durch einen wenigstens in seinem Bereich formsteifen
Bauteil gebildet ist, so daß die Ventilbewegungen ausschließlich vom innen liegenden
Ventilkörper ausgeführt werden. Ist der Ventilsitz durch eine beispielsweise einen
Abschnitt des Auslaßkanales bildende Bohrung gebildet, die wenigstens auf einem dem
Ventilkörper zugehörigen Längsabschnitt im wesentlichen konstante Querschnitte aufweist,
so kann der Ventilkörper funktionsabhängig axial gegenüber dieser Bohrung lageverändert
werden, ohne daß sich an der Funktion des Ventiles etwas ändern muß. Statt einer druckabhängigen
Funktion kann aber auch eine wegabhängige Funktion des Ventiles vorgesehen sein, wobei
dann eine Formveränderung nicht unbedingt erforderlich ist.
[0007] Bei der lageveränderbaren Ausbildung ist es möglich, den Ventilkörper bzw. den Ventilsitz
als z.B. einteiligen Bestandteil mit einem Funktionsteil der Austragvorrichtung auszubilden,
der für eine weitere, nicht der Ventilfunktion dienende Bewegung vorgesehen ist. Diese
Bewegung kann dabei quer bzw. rechtwinklig zur beispielsweise radial verengenden Ventilbewegung
liegen. Die beiden Ventilteile sind insofern sowohl hinsichtlich der Ventilfunktion
als auch in einer weiteren Bewegung gegeneinander lageveränderbar. Damit der Ventilkörper
die weitere Bewegung ohne weiteres ausführen kann, ist er zweckmäßig an mindestens
einem, insbesondere am freien Ende eines Schaftes vorgesehen, der sich im wesentlichen
parallel zu dieser Bewegungsrichtung erstreckt und ausschließlich mit seinem vom Ventilkörper
weiter entfernt liegenden Ende gehaltert ist. Mindestens ein innen liegender Ventilkörper
bzw. dessen Dichtlippe kann dabei durch einen gesonderten Bauteil gebildet oder einteilig
mit dem Schaft ausgebildet sein.
[0008] Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann eine Austragvorrichtung, ggf. einschließlich
einer Schubkolbenpumpe und einschließlich wenigstens eines Ventiles, aus nur zwei
oder drei einteiligen Bauteilen geschaffen werden. Dadurch ist die Austragvorrichtung
insbesondere zur Ausbildung als Einweg-Austragvorrichtung geeignet, bei der nicht
je Pumphub aus einem Medienspeicher über ein Einlaßventil in die Pumpenkammer Medium
angesaugt wird, sondern bei welcher das gesamte Speichervolumen von vornherein in
der Pumpenkammer enthalten ist. Eine solche Austragvorrichtung ist z.B. der DE-OS
36 31 341 zu entnehmen, auf die wegen weiterer Merkmale, Einzelheiten und Wirkungen
Bezug genommen wird. Die Austragvorrichtung kann aber auch so ausgebildet sein, daß
sie aus einem z.B. nachfüllbaren Medienspeicher in die Pumpenkammer ansaugt, beispielsweise
in einen Behälterhals des Medienspeichers eingreift.
[0009] Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer
aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die
einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen
bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein
und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für
die hier Schutz beansprucht wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen
zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Austragvorrichtung im Axialschnitt und in wesentlich
vergrößerter Darstellung,
Fig. 2 einen Ausschnitt der Austragvorrichtung gemäß Fig. 1 in wesentlich vergrößerter
Explosionsdarstellung,
Fig. 3 den Ausschnitt gemäß Fig. 2 in einer Pump-Betriebsstellung,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Kolbeneinheit im Axialschnitt,
Fig. 5 die Kolbeneinheit gemäß Fig. 4 im Querschnitt und in vergrößerter Darstellung,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellung entsprechend Fig. 4 und
Fig. 7 einen Ausschnitt der Fig. 6 im Querschnitt und in wesentlich vergrößerter Darstellung.
[0010] Die Austragvorrichtung 1 weist gemäß den Figuren 1 bis 3 eine als Schubkolbenpumpe
ausgebildete Austragpumpe 2 auf, die im wesentlichen durch einen Pumpenzylinder 3
und einen an dessen Lauffläche mit mindestens einer ringförmigen Kolbenlippe 5 geführten
Pumpkolben 4 gebildet ist. Der Pumpkolben 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
mit mindestens zwei, insbesondere drei in geringem Axialabstand zueinander liegenden
und einteilig mit ihm ausgebildeten, im Querschnitt sägezahnförmigen, gleichen Kolbenlippen
5 versehen, die im Querschnitt zu ihren ringförmigen Lippenkanten unter unterschiedlichen
Flankenwinkeln spitz zulaufen und von denen die vorderste unmittelbar benachbart
zur zugehörigen Stirnfläche des Pumpkolbens 4 liegt. Die entge gen der Richtung des
Pumphubes elastisch federnd krümmbaren Kolbenlippen gleiten unter Vorspannung an der
Zylinderlauffläche. Zwischen der vorderen Stirnfläche des Pumpkolbens 4 und einer
gegenüberliegenden Stirnwand ist innerhalb des Pumpenzylinders 3 eine Pumpenkammer
6 begrenzt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel nur in Richtung zu einem Auslaßkanal
geöffnet werden kann.
[0011] Der Pumpenzylinder 3 bzw. die Pumpenkammer 6 ist nämlich durch einen napfförmigen,
mit seiner offenen Seite lediglich durch Aufstecken auf den Pumpkolben 4 montierten
Zylinderbehälter 7 gebildet, dessen Pumpenkammer 6 im montierten Zustand im wesentlichen
vollständig mit dem auszutragenden Medium gefüllt ist. Der gegenüber der Pumpenkammer
6 verschließbare bzw. im Ausgangszustand verschlossene Auslaßkanal 8 führt von der
Pumpenkammer 6 entlang des Pumpkolbens 4 bzw. durch diesen zu einer Auslaßdüse 9,
die auf der von der Pumpenkammer 6 abgekehrten Seite des Pumpkolbens 4 vorgesehen
und gegenüber diesem feststehend angeordnet ist. Die Auslaßdüse 9 kann z.B. als Zerstäuberdüse
mit radialem bzw. tangentialem Eingang und axialem Ausgang ausgebildet sein.
[0012] Zwischen der Pumpenkammer 6 und der Auslaßdüse 9, nämlich im dargestellten Ausführungsbeispiel
unmittelbar im Bereich des vorderen Endes des Pumpkolbens 4 ist der Auslaßkanal 8
mit einem Auslaßventil 10 verschließbar, das im wesentlichen aus zwei ineinandergreifenden
Ventilteilen, nämlich einem einteilig mit dem Zylinderbehälter 7 ausgebildeten, innen
liegenden Ventilkörper 11 mit Dichtlippe 12 und einem einteilig mit dem Pumpkolben
4 ausgebildeten Ventilsitz 13 besteht. Der Ventilsitz 13 liegt innerhalb des Pumpkolbens
4 bzw. eines einteilig an diesen anschließenden Kolbenschaftes 14, der etwa gleiche
Außenquerschnitte wie der Pumpkolben 4 zwischen den Kolbenlippen 5 aufweist und annähernd
bis zur Auslaßdüse 9 reicht bzw. in deren Bereich wenigstens einen Teil einer Dralleinrichtung
zur Strömungsführung des der Auslaßdüse 9 zugeführten Mediums bildet und mehrfach
länger als der Pumpkolben 4 sein kann.
[0013] Der über seine Länge konstante Innenquerschnitte aufweisende Ventilsitz 13 ist wenigstens
durch einen Längsabschnitt einer in dem Pumpkolben 4 und im Kolbenschaft 14 im wesentlichen
in deren Mittelachse liegende Sacklochbohrung 15 gebildet, deren offenes Ende in der
vorderen Stirnseite des Pumpkolbens 4 liegt und deren Länge mehrfach größer als ihr
Durchmesser ist. Die Sacklochbohrung 15 weist über ihre gesamte Länge konstante Innenquerschnitte
auf und bildet zweckmäßig auch im wesentlichen über ihre gesamte Länge den Ventilsitz
13. Unmittelbar benachbart zum Sacklochboden ist von der Sacklochbohrung 15 mindestens
ein gegenüber dieser engerer, annähernd radialer Querkanal 16 zum Außenumfang des
Kolbenschaftes 14 geführt. Im Umfangsbereich des Kolbenschaftes 14 ist mindestens
eine an diesen Querkanal 16 mit ihrem zugehörigen Ende angeschlossene, im wesentlichen
axiale Kanalnut 17 vorgesehen, die den Querkanal 16 mit der Austragdüse 9 bzw. der
Dralleinrichtung verbindet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die einzige,
an einen einzigen Querkanal 16 angeschlossene Kanalnut 17 im Außenumfang des Kolbenschaftes
14 vorgesehen und über ihre Länge an ihrer offenen Nutseite von einer Austraghülse
18 verschlossen, welche den Kolbenschaft 14 annähernd bis zum Pumpkolben 4 bzw. bis
zur zugehörigen hintersten Kolbenlippe 5 und im wesentlichen über dessen gesamte
Länge eng umgibt.
[0014] Die beispielsweise durch Pressung auf den Kolbenschaft 14 aufgesetzte Außenhülse
18, die mit einem in der Weite reduzierten Endabschnitt in den Pumpenzylinder 3 bzw.
in den Zylinderbehälter 7 eingreifen kann, bildet mit ihrer vom Pumpkolben 4 entfernten
und einteilig mit ihrem Mantel aus gebildeten Stirnwand unmittelbar die Austragdüse
9. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegen das Auslaßventil 10 und die Austragdüse
9 in der Pumpenachse 20.
[0015] Der Ventilkörper 11 könnte z.B. an dem den Ventilsitz 13 bildenden Bauteil bzw. am
Pumpkolben 4 angeordnet bzw. gehaltert sein, wobei ggf. eine mit diesem Bauteil einteilige
Ausbildung denkbar wäre. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ventilkörper
11 jedoch mit einem gegenüber diesem Bauteil mit dem Pumphub simultan verschiebbaren
Bauteil, nämlich dem Pumpenzylinder 3 bzw. dem Zylinderbehälter so verbunden, daß
er dessen Pumphub-Bewegung gegenüber dem Ventilsitz 13 mit ausführt. Dadurch bildet
der Ventilkörper 11 mit dem Ventilsitz 13 bzw. der Sacklochbohrung 15 eine weitere
Pumpe in Form einer in Strömungsrichtung der Pumpenkammer 6 unmittelbar nachgeschalteten
Schubkolbenpumpe, deren wirksame Querschnitte wesentlich kleiner als die der Pumpenkammer
6 sind. Diese weitere Pumpe wird beim Pumphub aus der Pumpenkammer 6 gefüllt und beschleunigt
gleichzeitig das in sie eingebrachte Medium in Richtung zur Austragdüse 9, wobei
der Ventilkörper 11 mit einem ihn tragenden Schaft 22 vor allem als Verdrängungskolben
in der Sacklochbohrung 15 wirkt. Die Sacklochbohrung 15 ist zwischen dem Ventilkörper
11 und ihrem Boden im Querschnitt vollständig frei.
[0016] Der Ventilkörper 11 ist nach Art eines hohlen Hülsen- bzw. Ringkörpers ausgebildet,
wofür er an seiner in Strömungsrichtung vorderen Stirnseite mit einer sacklochartigen
Vertiefung 19 versehen ist, die zu ihrer offenen Stirnseite spitzwinklig erweitert
ist und deren Axialerstreckung etwa in der Größenordnung ihrer größten Weite liegt.
Dadurch ist die im Querschnitt ringförmige, im wesentlichen den gesamten Ventilkörper
11 bildende Dichtlippe 12 zu ihrer in Strömungsrichtung vorderen, ringförmigen Stirnfläche
im Querschnitt zumindest geringfügig verjüngt, wobei diese Stirnfläche am Außenumfang
die radial nach außen am weitesten vorstehende, ringförmige und im Querschnitt spitzwinklig
begrenzte Dichtkante 21 bildet, die auch radial über den Außenumfang des Schaftes
22 geringfügig vorsteht. Der Schaft 22 weist im wesentlichen über seine gesamte bzw.
wirksame Länge konstante Außenquerschnitte auf, die nur geringfügig kleiner als die
Innenquerschnitte des Ventilsitzes 13 bzw. der Sacklochbohrung 15 sind, so daß der
Ventilkörper 11 und der Schaft 22 mit dem Ventilsitz 13 einen spaltförmigen Ringkanal
begrenzen können, dessen Querschnitt in der Größenordnung des Querkanales 16 liegen
kann. Die Dichtlippe 12 bzw. die Dichtkante 21 ist so bemessen, daß sie im Ruhezustand
mit federnder Vorspannung am Ventilsitz 13 anliegt und dadurch das Auslaßventil 10
geschlossen ist. Der Schaft 22 ist von eingreifenden Teilen frei und kann daher über
seine Länge Vollquerschnitte aufweisen.
[0017] Des weiteren ist die im Querschnitt in Förderrichtung frei ausragende Dichtlippe
12 elastisch federnd so radial verengbar, daß ihr Außenumfang etwa gleiche Weite
wie derjenige des Schaftes 22 aufweist oder demgegenüber sogar kleiner ist, so daß
dann der genannte Ringkanal die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 6 und dem Auslaßkanal
8 freigibt. Durch die beschriebene Ausbildung bildet der Ventilkörper 11 im Ruhezustand
gleichzeitig einen Verschluß, dessen Schließkraft bei Überdruck im Auslaßkanal 8 zunimmt.
Bei Unterdruck im Auslaßkanal 8 bzw. bei Überdruck in der Pumpenkammer 6 dagegen
wird der Ventilkörper 11 in der genannten Weise druckabhängig schmaler bzw. enger.
[0018] Je nach Größe bzw. Länge des Pumpenzylinders 3 bzw. des Zylinderbehälters 7 könnte
der Ventilkörper 11 bzw. der Schaft 22 mit etwa radial abstehenden Stegen gehaltert
sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Ventilkörper 11 ausschließlich
mit dem von ihm abgekehrten Ende des Schaftes 22 gehaltert, das einteilig an die Innenseite
der Bodenwand 23 des Zylinderbehälters 7 anschließt, so daß der Schaft 22 im wesentlichen
über die gesamte Länge der Pumpenkammer 6 reicht und abstandsfrei innerhalb dieser
bzw. wie der Ventilkörper im wesentlichen zwischen den Enden des Zylinders oder der
Pumpenkammer liegt. Der Ventilkörper 11 ragt frei in Richtung zum offenen bzw. austragseitigen
Ende des Pumpenzylinders 3, ist jedoch gegenüber diesem Ende derart zurückversetzt,
daß er bei eingesetztem und in Ausgangslage stehendem Pumpkolben 4 zwar bereits in
den Ventilsitz 13 eingreift, jedoch unmittelbar benachbart zur vorderen Stirnfläche
des Pumpkolbens 4 innerhalb diesem liegt. Dadurch trägt der Ventilkörper 11 zur Sicherung
des Pumpenzylinders 3 gegenüber dem Pumpkolben 4 gegen quer zur Pumpenachse 20 wirkende
Kräft bei. Der Zylinderbehälter 7 ist ausschließlich durch Aufstecken auf den Pumpkolben
4 montiert und lagegesichert und ansonsten gegenüber der übrigen Austragvorrichtung
1 insbesondere am Außenumfang ohne Abstützung. Dadurch läßt sich der Zylinderbehälter
7 nach Abziehen sehr leicht auswechseln.
[0019] Zur Betätigung der Austragvorrichtung 1 durch Fingerdruck ist einerseits dem Pumpenzylinder
3 und andererseits dem Pumpkolben 4 jeweils mindestens eine Handhabe zugeordnet. Die
Handhabe 24 des Zylinderbehälters 3 ist durch dessen Bodenwand 23 gebildet, die an
ihrer Außenseite eine entsprechend vertiefte Daumenkuhle bildet. Am gegenüberliegenden
bzw. offenen Ende weist der Zylinderbehälter 7 einen nur über seinen Außenumfang vorstehenden
Ringbund 25 auf, wobei der Pumpenzylinder 3 an diesem Ende ausschließlich durch den
eingesteckten Pumpkolben 4 und nicht etwa zusätzlich durch einen Zylinderdeckel,
eine Kappe oder dgl. verschlossen ist. Zum besseren Einführen des in der Ausgangslage
vollständig innerhalb des Pumpenzylinders 3 liegenden Pupkolbens 4 ist die Kolbenlaufbahn
am Einsteckende geringfügig konisch erweitert. Der Pumpkolben 4 ist in seiner vorderen
Endfläche mit einer annähernd kugelkalottenförmigen Vertiefung 26 versehen, die im
wesentlichen bis an die vordere, kegelstumpfförmige Flanke der vordersten Kolbenlippe
5 anschließt, wobei die dadurch gebildete Querschnittsform im wesentlichen vollständig
komplementär zur Querschnittsform der Innenfläche der Bodenwand 23 ist, gegen welche
der Pumpkolben 4 mit seiner vorderen Endfläche bis zu einer engen, im wesentlichen
spaltfreien Anlage verschiebbar ist. Dadurch kann die Pumpenkammer 6 praktisch auf
ein volumenfreies Maß verengt und somit nahezu restlos entleert werden.
[0020] Die Austragdüse 9 ist am Ende eines spitzwinklig kegelstumpfförmigen, im wesentlichen
in der Pumpenachse 20 liegenden Austragstutzens 27 vorgesehen, dessen Außenumfang
im wesentlichen durch eine Außenhülse 28 gebildet ist. Die von der vorderen Endwand
der Austraghülse 18 ausgehende, mit dieser einteilig ausgebildete sowie die Austraghülse
18 im Abstand im wesentlichen auf deren gesamte Länge umgebende Außenhülse 28, deren
hinteres Ende den Ringbund 25 des in Ausgangslage aufgesteckten Zylinderbehälters
7 umgibt, bildet mindestens eine weitere Handhabe 29. Zu diesem Zweck ist das hintere
Ende der Außenhülse 28 einteilig mit einer Kappe 30 ausgebildet, die in Axialansicht
langgestreckt, nämlich z.B. im wesentlichen flach-oval bzw. elliptisch ist.
[0021] Die kleinere Querschnittserstreckung liegt etwa in der Größenordnung der zugehörigen
Außenweite des hinteren Endes des Austragstutzens 27, während die größere Querschnittserstreckung
demgegenüber mehrfach größer ist, so daß durch die entsprechende Kappenstirnwand 31
zwei beiderseits des Austragstutzens 27 an voneinander abgekehrten Seiten liegende
Druck-Handhaben 29 gebildet sind. Deren Druckflächen liegen zweckmäßig zum Austragstutzen
27 unter einem kleinen Winkel abfallend so geneigt, daß sie in Richtung zu ihren äußeren
Enden in der Axialentfernung von der Handhabe 24 zunehmen, so daß bei einhändiger
Betätigung keine Gefahr besteht, daß die beiden, an den Handhaben 29 anliegenden Finger
nach außen abrutschen können. Der, gleiche Form wie die Kappenstirnwand 31 aufweisende
Kappenmantel 32 liegt in sämtlichen Querschnitten im wesentlichen parallel zur Pumpenachse
20 und ragt entgegen der Austragdüse 9 unverschlossen auf voller Weite frei so weit
aus, daß er verhältnismäßig weit über den in Ausgangslage befindlichen Zylinderbehälter
7 vorsteht. An einer oder beiden Längsseiten ist der Kappenmantel 32 mit einem von
seiner hinteren Stirnkante ausgehenden und etwa bis in den Bereich der vorderen Endfläche
des Pumpkolbens 4 reichenden Daumeneingriffs-Ausschnitt 33 versehen, der ebenso wie
diese Endfläche einen geringen Abstand von der Stirnwand 31 aufweist.
[0022] Für den Betrieb wird die gefüllte, in Ausgangslage stehende Austragvorrichtung 1
mit einer Hand gegriffen und der Zylinderbehälter 7 weiter auf den Kolbenschaft 14
geschoben. Sobald dadurch in der Pumpenkammer 6 ein entsprechend hoher Druck aufgebaut
ist, wird der Ventilkörper 11 gemäß Fig. 3 zusammengedrückt, so daß das Medium aus
der Pumpenkammer 6 durch den Ringkanal in die Sacklochbohrung 15 gelangen kann. Gleichzeitig
verschiebt sich der Ventilkörper 11 innerhalb der Sacklochbohrung 15 in Austragrichtung,
so daß das Kammervolumen der zylinderartigen Sacklochbohrung 15 ebenfalls reduziert
und dadurch das Medium auch aus dieser sich nach Art einer Pumpenkammer verengenden
Bohrung verdrängt wird. Gegen Ende dieser Bewegung bzw. beim Endanschlag des Pumpkolbens
4 an der Bodenwand 23 steht die vordere, freie Stirnfläche des Ventilkörpers 11 im
Bereich der dem Pumpkolben 4 zugekehrten Begrenzung des Querkanales 16, so daß in
der Sacklochbohrung 15 nur noch ein sehr kleines, unverdrängtes Restvolumen bleibt.
Durch entsprechende Gestaltung des Querkanales und der Endlage des Ventilkörpers
kann auch dieses Restvolumen auf einen Wert gegen Null ver ringert werden. Zum vereinfachten
Einführen des Ventilkörpers 11 in die Sacklochbohrung 15 ist deren vorderes Ende
geringfügig konisch erweitert, wobei es an die Vertiefung 26 anschließt.
[0023] Durch die beschriebene Ausbildung kann die Austragvorrichtung einschließlich mindestens
eines Ventiles ohne jegliche Verwendung metallischer Teile aus einer sehr geringen
Anzahl von Kunststoffteilen hergestellt werden, wobei sogar zwei hintereinander geschaltete
Pumpen gebildet sein können. Im Falle der Ausbildung als wiederansaugende Austragpumpe
wäre der Boden des Zylinderbehälters mit einer entsprechenden Ansaug- bzw. Einlaßöffnung
für den Anschluß an einen Speicherbehälter zu versehen, wobei diesem Einlaß dann ein
Ventil der erfindungsgemäßen Art als Einlaßventil zuzuordnen wäre. Der Ventilkörper
dieses Einlaßventiles könnte in einem durch den Zylinderbehälter gebildeten Ventilsitz
hinsichtlich der Störmungsrichtung in gleicher Ausrichtung wie der Ventilkörper 11
des Auslaßventiles liegen und ggf. ebenfalls einteilig mit dem Zylinderbehälter ausgebildet
sein, wobei in diesem Fall der Ventilkörper gegenüber dem Ventilsitz nicht verschiebbar
angeordnet zu sein braucht.
[0024] Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich insbesondere für extrem kleine Austragvorrichtungen
mit einem Kolbendurchmesser in der Größenordnung zwischen 3 und 15 mm, insbesondere
in der Größenordnung von etwa 5 mm. Der Ventilkörper 11 kann eine Weite in der Größenordnung
von weniger als 1 mm bis mehr als 5 mm, insbesondere in der Größenordnung von etwa
1,5 bis 2 mm aufweisen. Seine Länge kann demgegenüber etwa um ein Drittel kleiner
sein, während die Schaftlänge mehrfach größer als die Länge des Ventilkörpers bzw.
der Schaftdurchmesser ist.
[0025] In den Figuren 4 bis 7 sind für einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen
wie in den Figuren 1 bis 3, jedoch mit unterschiedlichen Buchstabenindizes verwendet,
weshalb entsprechende Beschreibungsteile für alle Figuren gelten.
[0026] In den Figuren 4 und 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher das Ventil
entweder ausschließlich oder zumindest teilweise wegabhängig öffnet, so daß für das
Öffnen des Auslaßventiles nicht unbedingt eine elastische Formveränderung des Ventilkörpers
erforderlich ist. Der nicht näher dargestellte Ventilkörper ist zweckmäßig gleich
wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 ausgebildet.
[0027] In der den Ventilsitz 13a bildenden Bohrungswandung der Sacklochbohrung 15a sind
mehrere, insbesondere drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Längsprofilierungen
34 in Form flacher Längsnuten vorgesehen, deren Breite wesentlich, z.B. fünf- bis
zehnfach größer als ihre Tiefe sein kann, die zweckmäßig nur Bruchteile eines Millimeters,
nämlich z.B. nur etwa einen Zehntel Millimeter beträgt, so daß die Dichtlippe des
Ventilkörpers unter ihrer radial nach außen gerichteten Vorspannung zumindest teilweise
in die jeweilige Längsprofilierung eintreten und diese ggf. in zwei annähernd gesonderte
Übertrittsöffnungen unterteilen kann. Die dem offenen Ende der Sacklochbohrung 15a
zugehörigen Enden der Längsprofilierungen 34 liegen in einem Abstand von dem gemäß
Fig. 1 in Ausgangsstellung stehenden Ventilkörper, für den an diesem Ende des Ventilsitzes
ein von Längsprofilierungen freier Abschnitt gebildet ist, so daß er in Ausgangsstellung
völlig dicht anliegt. Auf einem ersten Anfangsabschnitt 35 steigen die Längsprofilierungen
34 unter einem sehr flachen Winkel in der Tiefe auf ihre genannte Maximaltiefe allmählich
an, wobei die Länge dieses Anfangsabschnittes 35 etwa einem Drittel bis einem Viertel
der Gesamtlänge der Längsprofilierungen 34 entsprechen kann.
[0028] Wird die Austragpumpe 2 in der beschriebenen Weise betätigt, so gelangt der Ventilkörper
zunächst in den Bereich der Anfangsabschnitte 35 und dann in die Bereiche konstanter
Tiefe der Längsprofilierungen 34, so daß bereits bei sehr geringem, für eine elastische
Formveränderung des Ventilkörpers nicht ausreichenden Druck Medium zwischen der Dichtlippe
des Ventilkörpers und dem Ventilsitz nach Art eines wegabhängig schiebergesteuerten
Ventiles zur Auslaßöffnung strömen kann. Wird der Druck durch entsprechend kräftige
Betätigung der Austragpumpe ausreichend stark erhöht, so führt er zusätzlich zu einer
die Durchlaßquerschnitte erweiternden elastischen Formveränderung des Ventilkörpers.
Die pro Zeiteinheit ausgebrachte Medienmenge kann dadurch feinverändert werden. Die
Längsprofilierungen 34 reichen bis zur Querbohrung 16a, so daß sich bis zum Sacklochboden
nochmals ein von Längsprofilierungen freier Abschnitt des Ventilsitzes anschließt,
der nur von der Querbohrung l6a durchsetzt ist.
[0029] Bei der Ausführungsform nach den Figuren 6 und 7 sind die Längsprofilierungen 34b
durch im Querschnitt winklig begrenzte Längsrippen gebildet, die eine scharfe Rippenkante
und im spitzen Winkel zueinander liegende Rippenflanken aufweisen sowie jeweils etwa
symmetrisch zu einer Axialebene des Ventilsitzes 13b ausgebildet sind. Diese Längsprofilierungen
34b drücken, sobald der Ventilkörper auf sie aufläuft dessen Dichtlippe kerbenartig
ein, so daß beiderseits der jeweiligen Längsprofilierung eine enge Übertrittsöffnung
für das Medium geschaffen wird, welche durch entsprechende Druckerhöhung und sich
daraus ergebende Formveränderung des Ventilkörpers vergrößert werden kann. Die Längsprofilierungen
34b reichen bis in denjenigen gesamten Längsabschnitt des Ventilsitzes l3b, in welchem
dieser von der Querbohrung 16b durchsetzt wird, nämlich annähernd bis zum Boden der
Sacklochbohrung 15b.
1. Austragvorrichtung für Medien mit mindestens einer Austragpumpe (2).
2. Austragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpenkammer
(6) unter Zwischenschaltung eines unter Druckdifferenz der Pumpenkammer (6) öffnenden
Ventiles, wie eines Auslaßventiles (10), insbesondere an einen Auslaßkanal (8), angeschlossen
ist und das Ventil einen zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung überführbaren,
innen liegenden Ventilkörper (11) sowie einen Ventilsitz (13) aufweist, wobei vorzugsweise
mindestens ein Ventilkörper (11) wenigstens eines Ventiles als unter Radial- bzw.
Überdruck sich verengender Ventilkörper ausgebildet ist.
3. Austragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
ein Ventil als Lippenventil mit wenigstens einer ringförmigen elastischen Dichtlippe
(12) und einer dieser als Ventilsitz (13) zugeordneten Umfangsfläche ausgebildet ist,
wobei vorzugsweise der Ventilkörper (11) eine einzige Dichtlippe (12) aufweist und/oder
als Ventilsitz (13) eine einen Abschnitt wenigstens eines Auslaßkanales (8) bildende
Ventilbohrung vorgesehen ist.
4. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilsitz (13) und der Ventilkörper (11) mindestens eines Ventiles mit gegeneinander
über eine Hubstrecke verschiebbaren Bauteilen, insbesondere mit gegeneinander über
einen Pumphub verschiebbaren Pumpenteilen verbunden sind und sich der Ventilsitz (13)
in Form einer Sacklochbohrung (15) o.dgl. über eine Länge erstreckt, die im wesentlichen
der Hubstrecke entspricht, daß vorzugsweise der Ventilkörper (11) und/oder der Ventilsitz
(13) mindestens eines Ventiles an jeweils einem von zwei gegeneinander bewegbaren
Pumpenteilen angeordnet, insbesondere einteilig mit dem jeweils zugehörigen Pumpenteil
ausgebildet ist und daß vorzugsweise die Austragpumpe (2) als Schubkolbenpumpe mit
einem Pumpenzylinder (3) und einem in diesem manuell verschiebbaren Pumpkolben (4)
ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper (11) an dem Pumpenzylinder (3) angeordnet
ist, insbesondere mit seinem Schaft (22) von einer dem Pumpkolben (4) gegenüberliegenden
Stirnwand der Pumpenkammer (6) absteht.
5. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (11) mindestens eines Ventiles am Ende eines insbesondere etwa
achsgleich zu einem zugehörigen Ventilsitz (13) liegenden Schaftes (22) vorgesehen,
bzw. durch ein erweitertes, einteiliges Ende dieses, in Austragrichtung frei ausragenden
Schaftes (22) gebildet ist und daß vorzugsweise der Ventilkörper (11) mindestens eines
Ventiles im Querschnitt ringförmig bzw. im Axialschnitt napfförmig ausgebildet ist,
wobei insbesondere das Ende des Schaftes (22) in einen spitzwinklig kegelstumpfförmig
erweiterten Hülsenabschnitt übergeht.
6. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (11) mindestens eines Ventiles in der Öffnungsstellung und insbesondere
der Schaft (22) mit dem Ventilsitz (13) bzw. der Ventilbohrung einen im Querschnitt
ringförmigen Abschnitt des zugehörigen Kanal es begrenzt, wobei der Ventilkörper
(11) vorzugsweise in jeder Stellung innerhalb der Ventilbohrung liegt.
7. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein eine Pumpenkammer (6) der Austragpumpe (2) am Außenumfang begrenzender Pumpenteil
verschiebbar auf einen weiteren Pumpenteil aufgesteckt, insbesondere als napfförmig
am Boden geschlossener Zylinderbehälter (7) ausgebildet ist, an dessen Bodenwand (23)
mindestens ein im wesentlichen achsgleich innerhalb des Pumpenzylinders (3) liegender
Ventilkörper (11) wenigstens eines Ventiles anschließt, wobei vorzugsweise die einem
Pumpkolben (4) der Austragpumpe (2) gegenüberliegende Stirnwand einer Pumpenkammer
(6) und die zugehörige Stirnseite des Pumpkolbens (4) für einen im wesentlichen lückenlosen
gegenseitigen Eingriff komplementär ausgebildet sind bzw. die Stirnwand wenigstens
teilweise in die Pumpenkammer (6) vorstehend ballig gekrümmt ist.
8. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Pumpkolben (4) der Austragpumpe mindestens eine, insbesondere einteilig mit
ihm ausgebildete Kolbenlippe (5) aufweist und vorzugsweise einteilig mit einem einen
Ventilsitz (13) wenigstens eines Ventiles aufnehmenden Kolbenschaft (14) ausgebildet
ist.
9. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Auslaßkanal (8) in Austragrichtung nach dem Ventilsitz (13) mindestens eines,
als Auslaßventil (10) ausgebildeten Ventiles zwischen Umfangsflächen vorgesehen und
vorzugsweise mit dem Ventilsitz (13) über mindestens eine unmittelbar benachbart
zum Ende der Sacklochbohrung (15) liegende Querbohrung (16) verbunden ist, wobei
insbesondere der Kolbenschaft (14) in eine am Ende eine Austragdüse (9) bildende
Austraghülse (18) eingesetzt ist.
10. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei insbesondere unmittelbar hintereinander geschaltete Austragpumpen vorgesehen
sind, von denen vorzugsweise der Kolben der in Strömungsrichtung nachgeordneten Pumpe
durch den Ventilkörper (11) eines Auslaßventiles (10) gebildet ist.
11. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Ventil (10a, 10b) wenigstens teilweise wegabhängig öffnend bzw.
nach Art eines Schieberventiles ausgebildet ist, daß insbesondere die als Ventilsitz
(13a bzw. 13b) vorgesehene Ventilbohrung auf einem an die Ausgangsstellung des Ventilkörpers
anschließenden Teilabschnitt ihrer Länge mindestens eine Längsprofilierung (34 bzw.
34b), wie eine Längsnut, eine Längsrippe o.dgl. aufweist und daß vorzugsweise die
Profilhöhe mindestens einer Längsprofilierung (34 bzw. 34b) an einem Anfangsabschnitt
(35) schräg ansteigt und/oder daß die, insbe sondere einer Dichtlippe des Ventilkörpers
zugeordnete, Längsprofilierung (34 bzw. 34b) mindestens bis zur Querbohrung (16a bzw.
16b) reicht.
12. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Pumpkolben (4) wenigstens einer Austragpumpe (2) mit einer insbesondere
einteilig mit der Austraghülse (18) ausgebildeten Handhabe (29) verbunden ist, wobei
vorzugsweise die Austragvorrichtung (1) einschließlich wenigstens eines Ventiles
aus höchstens drei gesonderten Bauteilen besteht.