DE69420730T2

DE69420730T2 - Pump device with a collapsible pump chamber with a one-piece shipping seal

Info

Publication number: DE69420730T2
Application number: DE69420730T
Authority: DE
Inventors: Robert Peterson; John Reifenberger; Robert Stahley; J. Stigall
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1993-06-24
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2014-04-19
Also published as: JPH08511723A; ES2135586T3; MXPA94002797A; AU7091794A; DE69411919T2; BR9406962A; AU6559594A; EP0705144B1; CA2165314A1; CA2165314C; AU678463B2; JPH08511988A; BR9406972A; WO1995001226A1; CN1071147C; EP0705141A1; KR960703353A; CN1069232C; EP0705141B1; WO1995000253A1

Abstract

A liquid dispensing pump (20) for use with consumer product packages is provided with a shipping seal. The housing of the pump device includes an upper housing (24) and a lower housing (26) which are movable relative to each other between open and closed shipping seal positions. The liquid dispensing pump (20) includes a collapsible pump chamber (40), e.g. a bellows. Integral with the bellows (40) is at least one functional element of the shipping seal. The housing includes cooperating actuation elements which prevent actuation of the pump device when the shipping seal is closed. The housing may also include a tamper evident device which prevents actuation of the pump device prior to removal of the tamper evident tab; and may prevent movement of the housing from the closed shipping seal position to the open shipping seal position prior to removal thereof. The bellows (40) may also include an integral valve including a valve member, a valve seat and a valve opening which are all integral components of a wall of the collapsible pump chamber (40), the valve seat facing one side of the wall and the valve member being formed at an angle away from the other side of the wall so that upon pushing the valve member through the valve opening the valve member is biased against the valve seat.

Description

Die Erfindung betrifft Flüssigkeits-Spende-Pumpvorrichtungen zur Verwendung mit Behältern für flüssige Handelsartikel; insbesondere derartige Flüssigkeits- Spende-Pumpvorrichtungen, die eine Falt-Pumpkammer (z. B. einen Blasebalg) verwenden.The invention relates to liquid dispensing pumping devices for use with containers for liquid articles of commerce; in particular, such liquid dispensing pumping devices which employ a collapsible pumping chamber (e.g., a bellows).

Bekannte Flüssigkeits-Spende-Pumpvorrichtungen zur Verwendung mit Behältern für Handelsartikel sind weitverbreitet und unterschiedlich ausgebildet. Derartige Spendepumpen können verwendet werden, um Flüssigkeiten als Schaum, gesprüht oder als Flüssigkeitsstrahl (z. B. mit feuchtigkeitsspendenen Lotionen) auszugeben. Meistens verwenden derartige Flüssigkeits-Spende- Pumpvorrichtungen eine Pumpkammer mit einem Kolben und einem Zylinder. Derartige Pumpkammern setzen zwischen dem Kolben und dem Zylinder eine flüssigkeitsdichte bewegbare Dichtung voraus. Im allgemeinen bringt diese Anforderung bezüglich der Flüssigkeitsdichtheit Nachteile mit sich. Zum Beispiel wird eine relativ große Reibung erzeugt, wenn sich der Kolben gegen den Zylinder bewegt, da diese Teile zur Bildung der Dichtung eng zusammenpassen müssen. Zusätzlich oder alternativ müssen die Teile selbst innerhalb enger Toleranzen derart gefertigt sein, daß sie richtig zusammenpassen, um die Dichtung zu bilden. Darüber hinaus kann die Dichtung aufgrund ihrer durch Reibung erzeugten Abnutzung mit der Zeit zerstört werden, wodurch die Effektivität der Pumpe verringert wird. Desweiteren sind diese Spendevorrichtungen mit Kolben und Zylinder im allgemeinen ohne signifikante Anstrengung designed, die Teileanzahl und die Gesamtkosten zu reduzieren.Known liquid dispensing pump devices for use with containers for commercial articles are widespread and of various designs. Such dispensing pumps can be used to dispense liquids as foam, sprayed or as a liquid jet (e.g. with moisturizing lotions). Most often, such liquid dispensing pump devices use a pump chamber with a piston and a cylinder. Such pump chambers require a liquid-tight movable seal between the piston and the cylinder. In general, this liquid-tightness requirement has disadvantages. For example, relatively high friction is generated when the piston moves against the cylinder since these parts must fit closely together to form the seal. Additionally or alternatively, the parts themselves must be manufactured within close tolerances so that they fit properly together to form the seal. In addition, the seal can be destroyed over time due to its wear caused by friction, thereby reducing the effectiveness of the pump. Furthermore, these piston and cylinder dispensing devices are generally designed without significant effort to reduce the number of parts and overall cost.

Zusätzlich zu Pumpen vom Kolben und Zylinder Typ sind verschiedene Flüssigkeits-Spende-Pumpvorrichtungen entwickelt worden, die Pumpkammern mit Faltwänden verwenden, die einige der Nachteile der Pumpkammern mit Kolben und Zylinder beseitigen. So werden z. B. Pumpkammern vom Balgtyp verwendet. Weitaus üblicher ist die Verwendung von flexiblen elastischen Blasebälgen als Falt-Pumpkammer in Flüssigkeits-Spende-Pumpvorrichtungen. Derartige Pumpen vom Blasebalg-Typ erlauben die volumenmäßige Ausdehnung und Kontraktion der Pumpkammer ohne die Nachteile, die bei der bewegten Dichtung auftreten, die in Pumpen mit Kolben und Zylinder erforderlich ist. Ferner kann der Blasebalg den Kolben, den Zylinder und die Feder ersetzen, wodurch die Herstellungs- und Zusammenbaukosten reduziert werden. Die EP-A- 0 318 465 offenbart eine manuell betriebene Spende-Pumpvorrichtung. Diese bereits bekannten Flüssigkeits-Spende-Pumpvorrichtungen weisen jedoch nicht alle Vorteile der im folgenden beschriebenen Erfindung auf.In addition to piston and cylinder type pumps, various liquid dispensing pumping devices have been developed which use pumping chambers with folding walls which eliminate some of the disadvantages of piston and cylinder pumping chambers. For example, bellows type pumping chambers are used. Much more common is the use of flexible elastic bellows as the folding pumping chamber in liquid dispensing pumping devices. Such bellows type pumps allow the volumetric expansion and contraction of the pumping chamber without the disadvantages associated with the moving seal required in piston and cylinder pumps. Furthermore, the bellows can replace the piston, cylinder and spring, thus reducing manufacturing and assembly costs. EP-A-0 318 465 discloses a manually operated dispensing pumping device. However, these already known liquid dispensing pump devices do not have all the advantages of the invention described below.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt die Bereitstellung einer manuell betriebenen Spende-Pumpvorrichtung, um ein flüssiges Produkt aus einem Vorratsbehälter durch eine Ausströmöffnung zu pumpen. Die Pumpvorrichtung umfaßt ein Gehäuse zur dichten Befestigung der Spende-Pumpvorrichtung auf dem Vorratsbehälter. Das Gehäuse enthält einen Bereich eines Flüssigkeitskanals, der eine Fluidverbindung vom Vorratsbehälter stromabwärts zur Ausströmöffnung zur Verfügung stellt. Innerhalb des Flüssigkeitskanals ist ein Einlaßventil angeordnet, das geschlossen ist, um während Zeitperioden eines Stromabwärts-Überdrucks einen Fluß der Flüssigkeit durch den Flüssigkeitskanal zu verhindern, und das während Zeitperioden eines Stromabwärts- Unterdrucks offen ist. Innerhalb des Flüssigkeitskanals ist ein Auslaßventil angeordnet, das offen ist, um während Zeitperioden eines Stromaufwärts- Überdrucks einen Fluß der Flüssigkeit durch das Auslaßventil hindurch zu erlauben, und das während Zeitperioden eines Stromaufwärts-Überdrucks geschlossen ist. Ferner steht eine Transportdichtung zur Verfügung die zwei Funktionselemente enthält, die in einer geschlossenen Stellung zusammenarbeiten, um den Flüssigkeitskanal abzudichten, und die in einer offenen Stellung zusammenarbeiten, um einen Fluß durch den Flüssigkeitskanal hindurch zu erlauben. Eine Falt-Pumpkammer definiert einen Bereich des Flüssigkeitskanals, und zwar vom Einlaßventil stromabwärts und vom Auslaßventil stromaufwärts, wobei die Falt-Pumpkammer eines der Funktionselemente der Transportdichtung als integriert ausgebildete Komponente enthält.According to one aspect of the invention, the provision of a manually operated dispensing pumping device to pump a liquid product from a storage container through a discharge opening. The pumping device comprises a housing for sealingly mounting the dispensing pumping device on the storage container. The housing contains a portion of a liquid channel which provides fluid communication from the storage container downstream to the discharge opening. Disposed within the liquid channel is an inlet valve which is closed to prevent flow of liquid through the liquid channel during periods of downstream positive pressure and which is open during periods of downstream negative pressure. Disposed within the liquid channel is an outlet valve which is open to permit flow of liquid through the outlet valve during periods of upstream positive pressure and which is closed during periods of upstream positive pressure. A transport seal is also available which includes two functional elements which cooperate in a closed position to seal the fluid channel and which cooperate in an open position to allow flow through the fluid channel. A folding pumping chamber defines a region of the fluid channel downstream from the inlet valve and upstream from the outlet valve, the folding pumping chamber including one of the functional elements of the transport seal as an integral component.

Die manuell betriebene Spende-Pumpvorrichtung enthält vorzugsweise eine Verriegelung, die operativ mit dem Gehäuse in Verbindung steht, und eine Betätigung der Pumpvorrichtung verhindert, wenn sich die Transportdichtung in geschlossener Stellung befindet, und die eine Betätigung der Pumpvorrichtung erlaubt, wenn sie sich in der offenen Stellung befindet. Ferner enthält die manuell betriebene Spende-Pumpvorrichtung vorzugsweise eine entfernbare Plombierungslasche, die operativ mit dem oberen Gehäuse oder dem unteren Gehäuse in Verbindung steht, und die vor ihrem Entfernen eine Betätigung der Pumpvorrichtung verhindert.The manually operated dispensing pump device preferably includes a lock operatively connected to the housing and preventing operation of the pump device when the shipping seal is in the closed position and allowing operation of the pump device when it is in the open position. The manually operated dispensing pump device preferably further includes a removable seal tab operatively connected to the upper housing or the lower housing and preventing operation of the pump device prior to its removal.

Obwohl sich der Beschreibung Patentansprüche anschließen, die die Erfindung im einzelnen verdeutlichen und klar beanspruchen, wird davon ausgegangen, daß die Erfindung aufgrund der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besserverstanden wird. In den beigefügten Zeichnungen kennzeichnen gleiche Bezugsziffern identische Elemente. Es zeigen:Although the description is followed by claims which clarify and clearly claim the invention, it is believed that the invention will be better understood from the following description of preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. In the accompanying drawings, like reference numerals indicate identical elements. They show:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Flüssigkeits-Spendepumpe von oben;Fig. 1 is a perspective exploded view of a particularly preferred embodiment of a liquid dispensing pump according to the invention from above;

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht der Flüssigkeits-Spendepumpe nach Fig. 1 von unten;Fig. 2 is an exploded perspective view of the liquid dispensing pump according to Fig. 1 from below;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Mittellinie, mit intakter Plombierungslasche und geschlossener Transportdichtung;Fig. 3 is a cross-sectional view along the centerline, with the sealing tab intact and the transport seal closed;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 3, mit entfernter Plombierungslasche und offener Transportdichtung:Fig. 4 a cross-sectional view, similar to Fig. 3, with the sealing tab removed and the transport seal open:

Fig. 5 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 3, der Pumpe nach Fig. 1 in Betrieb, während des Abwärtshubs;Fig. 5 is a cross-sectional view, similar to Fig. 3, of the pump of Fig. 1 in operation, during the downstroke;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht. ähnlich wie in Fig. 3, der Pumpe nach Fig. 1 in Betrieb, im heruntergedrückten Zustand;Fig. 6 is a cross-sectional view, similar to Fig. 3, of the pump of Fig. 1 in operation, in the depressed state;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 3, eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels der Flüssigkeits-Spendepumpe gemäß der Erfindung zum Pumpen eines relativ großen Volumens;Fig. 7 is a cross-sectional view, similar to Fig. 3, of another preferred embodiment of the liquid dispensing pump according to the invention for pumping a relatively large volume;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 3, eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Flüssigkeits-Spendepumpe gemäß der Erfindung mit einem stationären Ausguß und offener Transportdichtung;Fig. 8 is a cross-sectional view, similar to Fig. 3, of another preferred embodiment of the liquid dispensing pump according to the invention with a stationary spout and open transport seal;

Fig. 9 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 5, der Pumpe nach Fig. 8 in Betrieb, während des Abwärtshubs:Fig. 9 is a cross-sectional view, similar to Fig. 5, of the pump of Fig. 8 in operation, during the downward stroke:

Fig. 10 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 6, der Pumpe nach Fig. 8 in Betrieb, während des heruntergedrückten Zustands;Fig. 10 is a cross-sectional view, similar to Fig. 6, of the pump of Fig. 8 in operation, during the depressed condition;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 6. einer alternativen Entlüftungsanordnung;Fig. 11 is a cross-sectional view, similar to Fig. 6, of an alternative venting arrangement;

Fig. 12 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 6, einer anderen alternativen Entlüftungsanordnung;Fig. 12 is a cross-sectional view, similar to Fig. 6, of another alternative venting arrangement;

Fig. 13 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 6, einer noch anderen alternativen Entlüftungsanordnung; undFig. 13 is a cross-sectional view, similar to Fig. 6, of yet another alternative venting arrangement; and

Fig. 14 eine Querschnittsansicht, ähnlich wie in Fig. 6, einer weiteren alternativen Entlüftungsanordnung.Fig. 14 is a cross-sectional view, similar to Fig. 6, of another alternative venting arrangement.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt die Erfindung eine Flüssigkeits-Spende-Pumpvorrichtung 20 zur Verfügung. Diese Spende-Pumpvorrichtung 20 ist speziell in Verbindung mit einem Vorratsbehälter 22 (teilweise in Fig. 3 gezeigt) für ein flüssiges Produkt geeignet. Die gezeigte Flüssigkeits-Spendepumpe 20 enthält im Grunde ein oberes Gehäuse 24, ein unteres Gehäuse 26, ein Auslaßventilglied 30, ein Einlaßventilglied 34, eine Tauchröhre 38 und eine Falt-Pumpkammer 40.According to the particularly preferred embodiment shown in Fig. 1, the invention provides a liquid dispensing pump device 20. This dispensing pump device 20 is particularly suitable in connection with a storage container 22 (partially shown in Fig. 3) for a liquid product. The liquid dispensing pump 20 shown basically includes an upper housing 24, a lower housing 26, an outlet valve member 30, an inlet valve member 34, a dip tube 38 and a folding pump chamber 40.

Im folgenden definiert der Ausdruck "Falt-Pumpkammer" eine Pumpkammer, die zumindest teilweise durch eine flexible Wand gebildet ist, die sich in Antwort auf eine manuelle Kompressionskraft derart bewegt, daß das Volumen innerhalb der Pumpkammer reduziert wird, ohne daß zwischen irgendwelchen die Pumpkammer bildenden Komponenten ein Gleitwiderstand auftritt. Derartige Falt- Pumpkammern können balgähnliche Membrane und Blasen enthalten, die aus elastischem Polymer hergestellt sind, wie etwa aus thermoplastischen Elastomeren, wärmeausgehärteten Elastomeren (einschließlich Gummi) oder dergleichen. Zum Beispiel (nicht gezeigt) kann die Falt-Pumpkammer eine helische Metall- oder Plastikfeder enthalten, die ein elastisches Material umgibt (oder von diesen umhüllt ist), wodurch eine umschlossene Pumpkammer gebildet wird. Die dargestellte und bevorzugte Falt-Pumpkammer ist jedoch als Balg 40 ausgebildet, also als eine im allgemeinen zylindrische hohle Struktur mit Faltwänden. Bevorzugt werden Balge verwendet, da sie z. B. flexibel hergestellt werden können, um wie eine Feder zu arbeiten; so daß keine Feder mehr erforderlich ist. Ferner enthält die Falt-Pumpkammer ein Funktionselement einer Transportdichtung als integriert ausgebildete Komponente, wie im folgenden beschrieben. Der Begriff "integriert" definiert dabei ein gegossenes oder auf andere Weise geformtes einstückig ausgebildetes Teil.In the following, the term "folding pumping chamber" defines a pumping chamber which is at least partially formed by a flexible wall which moves in response to a manual compression force such that the volume within the Pumping chamber is reduced without sliding resistance occurring between any components forming the pumping chamber. Such folding pumping chambers can contain bellows-like membranes and bladders made of elastic polymer, such as thermoplastic elastomers, thermoset elastomers (including rubber), or the like. For example (not shown), the folding pumping chamber can contain a helical metal or plastic spring surrounding (or encased in) an elastic material, thereby forming an enclosed pumping chamber. However, the illustrated and preferred folding pumping chamber is formed as a bellows 40, that is, a generally cylindrical hollow structure with folding walls. Bellows are preferably used because they can, for example, be made flexible to act like a spring; thus eliminating the need for a spring. Furthermore, the folding pumping chamber contains a functional element of a transport seal as an integrally formed component, as described below. The term "integrated" defines a molded or otherwise formed integrally formed part.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das obere Gehäuse 24 teleskopartig auf das untere Gehäuse 26 aufgesetzt, und wird aufgrund der Zusammenarbeit zwischen einem ringförmigen Kragen 25 und einer ringförmigen Rippe 27 gehalten. Das untere Gehäuse 26 enthält ein Schraubgewinde 28, um die Pumpvorrichtung 20 dicht am Behälter 22 zu befestigen. Alternativ kann das untere Gehäuse 26 auch eine Befestigungsstruktur vom Bajonett-Typ (nicht gezeigt) verwenden, wie etwa in der US 4,781,311 erteilt für Dunning et al., 1. November 1988, oder in der US 3,910,444 erteilt für Foster, 7. Oktober 1975, beschrieben.As shown in Figure 3, the upper housing 24 is telescopically fitted onto the lower housing 26 and is held in place by the cooperation between an annular collar 25 and an annular rib 27. The lower housing 26 includes a screw thread 28 to tightly secure the pumping device 20 to the container 22. Alternatively, the lower housing 26 may use a bayonet-type attachment structure (not shown) such as described in U.S. 4,781,311 issued to Dunning et al., November 1, 1988, or U.S. 3,910,444 issued to Foster, October 7, 1975.

Zusätzlich enthält das untere Gehäuse 26 einen Einlaßkanal 42 mit einem inneren konisch ausgebildeten Einlaßventilsitz 35, der mit dem Einlaßventilglied 34 zusammenarbeitet, um das Einlaßventil 34 und 35 zu bilden. Ferner enthält das untere Gehäuse 26 drei gleichbeabstandete Haltelappen 36, die das Einlaßventilglied 34 während des Betriebs der Pumpvorrichtung 20 halten, wie nachfolgend beschrieben. Alternativ kann ein Kugelventil (nicht gezeigt) verwendet werden. Das untere Gehäuse 26 enthält auch eine Entlüftungsöffnung 37, drei gleichbeabstandete Betätigungsnasen 44, eine zusammenarbeitende Nase 45 und drei gleichbeabstandete Antirotationsnasen 46. Auf den Einlaßkanal 42 des unteren Gehäuses 26 ist reib dicht eine Tauchröhre 38 aufgesetzt, die sich nach unten in den Behälter 22 erstreckt.In addition, the lower housing 26 includes an inlet channel 42 with an internal conical inlet valve seat 35 that cooperates with the inlet valve member 34 to form the inlet valve 34 and 35. The lower housing 26 also includes three equally spaced retaining tabs 36 that retain the inlet valve member 34 during operation of the pumping device 20, as described below. Alternatively, a ball valve (not shown) may be used. The lower housing 26 also includes a vent opening 37, three equally spaced actuating tabs 44, a cooperating tab 45, and three equally spaced anti-rotation tabs 46. A dip tube 38 is frictionally fitted to the inlet channel 42 of the lower housing 26 and extends downward into the container 22.

Das obere Gehäuse 24 enthält einen Auslaßkanal 48, der in einer Ausströmöffnung 50 endet. Eine zylindrische Innenwand 52 ist innerhalb des oberen Gehäuses 24 angeordnet, und zwar unter einem Winkel zum Auslaßkanal 48 und mit diesem verbunden. Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält das obere Gehäuse 24 darüber hinaus einen Kragen 25 mit drei gleichbeabstandeten Betätigungskanälen 54, drei Stoppern 56, drei Paaren von Greifnasen 58, einem Vorsprung 60 und einer entfernbaren Plombierungslasche 62. Der hier definierte Begriff "Plombierung" liefert einen Beweis dafür, daß die Pumpe vorher betätigt wurde; nicht unbedingt dafür, daß das Produkt nicht verwendet wurde (da die gesamte Pumpvorrichtung auseinandergeschraubt und ersetzt werden kann). Plombierung in diesem Sinne ist wichtig, da sie nicht dazu ermutigt, das auf einem Warenregal stehende Produkt auszuprobieren. Darüber hinaus können das Gehäuse 24 und 26 irgendwelche allgemein bekannten Plombierungen (nicht gezeigt) enthalten, um anzuzeigen, daß die Pumpvorrichtung 20 vom Behälter 22 entfernt wurden.The upper housing 24 contains an outlet channel 48 which terminates in an outlet opening 50. A cylindrical inner wall 52 is arranged within the upper housing 24 at an angle to the outlet channel 48 and connected thereto. As shown in Fig. 2, the upper housing 24 further includes a collar 25 having three equally spaced actuation channels 54, three stops 56, three pairs of gripping lugs 58, a projection 60 and a removable sealing tab 62. The term "sealing" as defined herein provides evidence that the pump has been previously actuated; not necessarily that the product has not been used (since the entire pumping device can be unscrewed and replaced). Sealing in this sense is important because it does not encourage testing of the product while on a shelf. In addition, the housings 24 and 26 may include any of the commonly known seals (not shown) to indicate that the pumping device 20 has been removed from the container 22.

Durch das Gehäuse 24 und 26 verläuft ein Flüssigkeitskanal, der durch verschiedene Teile dargestellt ist, enthaltend die Tauchröhre 38, den Einlaßkanal 42 des unteren Gehäuses 26, den Auslaßkanal 48 des oberen Gehäuses 24 und die Falt-Pumpkammer 40. Der Flüssigkeitskanal stellt eine Fluidverbindung zur Verfügung, und zwar vom distalen Ende der Tauchröhre 38 innerhalb des Vorratsbehälters 22 in Stromabwärtsrichtung zur Ausgußöffnung. Im folgenden bedeutet der Begriff "stromabwärts" die Richtung vom Vorratsbehälter 22 zur Ausströmöffnung 50; und der Begriff "stromaufwärts" die Richtung von der Ausströmöffnung 50 zum Vorratsbehälter 22. Ähnlich meint der Begriff "Einlaßende" das Ende stromaufwärts; und "Auslaßende" das Ende stromabwärts.A fluid passage extends through the housings 24 and 26 and is represented by various parts including the dip tube 38, the inlet passage 42 of the lower housing 26, the outlet passage 48 of the upper housing 24 and the collapsible pumping chamber 40. The fluid passage provides fluid communication from the distal end of the dip tube 38 within the reservoir 22 in a downstream direction to the discharge opening. Hereinafter, the term "downstream" means the direction from the reservoir 22 to the discharge opening 50; and the term "upstream" means the direction from the discharge opening 50 to the reservoir 22. Similarly, the term "inlet end" means the upstream end; and "discharge end" means the downstream end.

Ein Bereich des Flüssigkeitskanals wird durch die Falt-Pumpkammer 40 definiert. Die Falt-Pumpkammer 40 weist eine Struktur auf, die derart flexibel ist, daß sie manuell zusammengedrückt werden kann; wodurch sich das Volumen innerhalb der Falt-Pumpkammer 40 verringert. Obwohl auch eine Feder (nicht gezeigt) verwendet werden kann, um die Falt-Pumpkammer 40 in ihre ursprüngliche Form zurückzubringen, ist die Falt-Pumpkammer 40 vorzugsweise ausreichend elastisch, so daß sie ihre ursprüngliche Form annimmt, wenn die manuelle Druckkraft nachläßt.A portion of the fluid passage is defined by the folding pumping chamber 40. The folding pumping chamber 40 has a structure that is flexible enough to be manually compressed, thereby reducing the volume within the folding pumping chamber 40. Although a spring (not shown) may be used to return the folding pumping chamber 40 to its original shape, the folding pumping chamber 40 is preferably sufficiently resilient so that it returns to its original shape when the manual compression force is released.

Die gezeigte Falt-Pumpkammer ist als Balg 40 ausgebildet. Ein bevorzugter Balg 40 sollte verschiedene Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel sollte der Balg 40 die Pumpvorrichtung leicht betätigbar machen. Im allgemeinen bedeutet dies, daß er eine Federkraft von etwa 1,36 kg bis ungefähr 2,27 kg aufweist. Der Balg 40 sollte auch eine gute Elastizität aufweisen, mit minimaler Hysterese und allmählicher Verformung. Ferner weist der Balg 40 vorzugsweise eine gute Festigkeit in radialer Richtung auf (Mantelstärke), um sicherzustellen, daß der Balg 40 unter normalen Betriebsbedingungen nicht radial verformt wird. Schließlich hat der Balg 40 vorzugsweise einen guten volumetrischen Wirkungsgrad, d. h. die Änderung des Innenvolumens geteilt durch das gesamte ausgedehnte Innenvolumen.The folding pumping chamber shown is designed as a bellows 40. A preferred bellows 40 should have several properties. For example, the bellows 40 should make the pumping device easy to operate. Generally, this means that it has a spring force of about 1.36 kg to about 2.27 kg. The bellows 40 should also have good elasticity, with minimal hysteresis and gradual deformation. Furthermore, the bellows 40 preferably has good strength in the radial direction (shell thickness) to ensure that the Bellows 40 is not radially deformed under normal operating conditions. Finally, bellows 40 preferably has a good volumetric efficiency, ie the change in internal volume divided by the total expanded internal volume.

Einige geometrische Merkmale, die verwendet werden können, um dem Balg 40 die entsprechenden Eigenschaften zu verleihen, umfassen den Durchmesser des Balgs 40. Je größer der Durchmesser, desto geringer ist die Federkraft und die radiale Festigkeit. Obwohl im allgemeinen die geringere Federkraft wünschenswert ist, kann die geringere radiale Festigkeit zu einem Problem werden, z. B. kann der Balg 40 in Vorkompressions-Druckspraygeräten platzen. Eine Erhöhung der Wandstärke der Falze erhöht zwar die radiale Festigkeit, jedoch wird dadurch auch die Federkraft erhöht, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad des Balgs verringert wird. Die Reduzierung des Falzwinkels verringert im allgemeinen die Federkraft, jedoch auch den volumetrischen Wirkungsgrad. Der Falzwinkel ist die Summe von zwei Winkeln, nämlich der Winkel oberhalb einer Linie senkrecht zur Achse und durch den Ursprung eines Falzes hindurchlaufend und dem Winkel unterhalb dieser Linie. Der Falzwinkel oberhalb der Senkrechten ist vorzugsweise ungefähr 30 Grad und der Falzwinkel unterhalb der senkrechten Linie ist ungefähr 45 Grad (wodurch der Balg leichter vom Kernstift entfernt werden kann). Eine Erhöhung der Anzahl der Falze verringert die Federkraft und den volumetrischen Wirkungsgrad.Some geometric features that can be used to give the bellows 40 the appropriate properties include the diameter of the bellows 40. The larger the diameter, the lower the spring force and the radial strength. Although the lower spring force is generally desirable, the lower radial strength can become a problem, e.g., the bellows 40 can burst in pre-compression pressure spray equipment. Increasing the wall thickness of the folds increases the radial strength, but this also increases the spring force, thereby reducing the volumetric efficiency of the bellows. Reducing the fold angle generally reduces the spring force, but also reduces the volumetric efficiency. The fold angle is the sum of two angles, namely the angle above a line perpendicular to the axis and passing through the origin of a fold, and the angle below that line. The fold angle above the vertical is preferably about 30 degrees and the fold angle below the vertical line is about 45 degrees (which makes it easier to remove the bellows from the core pin). Increasing the number of folds reduces the spring force and volumetric efficiency.

Obwohl nicht zwingend, wird davon ausgegangen, daß die Hauptkomponenten der Federkraft die Wandstärke und die oberen und unteren Falzwinkel sind, während die Hauptkomponente der Elastizität die Wahl des Materials ist.Although not mandatory, it is assumed that the main components of the spring force are the wall thickness and the upper and lower fold angles, while the main component of the resilience is the choice of material.

Die Materialwahl kann auch dabei helfen, dem Balg 40 die entsprechenden Eigenschaften zu geben. Im allgemeinen weist das Material vorzugsweise ein Elastizitätsmodul unter 69440 kPa (10000 psi) auf. Für Lotionspumpen ist das Elastizitätsmodul vorzugsweise unterhalb von 20832 kPa (3000 psi). Das Material sollte die mechanischen Eigenschaften aufrechterhalten, also bezüglich der Ausmaße stabil und gegen Zerbrechen beständig sein. Diese Eigenschaften sollten die ganze Zeit über an Luft und im Flüssigkeitsprodukt vorhanden sein. Für Druckspraygeräte, die im allgemeinen säurehaltige oder alkalische Reinigungsprodukte zerstäuben, die einen signifikanten Anteil an Wasser aufweisen, sollte das Material folglich nicht pH-empfindlich sein und sich keiner Hydrolyse unterziehen. Derartige Materialien enthalten z. B. Polyolefins, wie etwa Polypropylen, Polyethylen niedriger Dichte. Polyethylen sehr geringer Dichte, Ethylen-Venyl-Azetat. Andere Materialien, die verwendet werden können, enthalten wärmeausgehärtete Elastomere (z. B. Gummi) und thermoplastische Elastomere. Am bevorzugtesten für Druckspraygeräte ist Ethylen-Venyl-Azetat mit hohem molekularem Gewicht, und mit einem Venyl-Azetatanteil zwischen ungefähr 10 und 20%. Für andere Pumpen (z. B. Lotionspumpen) spielen uH und die Hydrolyse keine Rolle. Statt dessen ist eine geringe Federkraft mit großer Elastizität wichtiger. In derartigen Fällen werden schwachmodulare Ethylen- Venyl-Azetate oder Polyethylene mit sehr geringer Dichte bevorzugt.The choice of material can also help to give the bellows 40 the appropriate properties. In general, the material preferably has a modulus of elasticity below 69440 kPa (10,000 psi). For lotion pumps, the modulus of elasticity is preferably below 20832 kPa (3,000 psi). The material should maintain mechanical properties, that is, be dimensionally stable and resistant to breakage. These properties should be present at all times in air and in the liquid product. Thus, for pressure sprayers, which generally atomize acidic or alkaline cleaning products that have a significant amount of water, the material should not be pH sensitive and should not undergo hydrolysis. Such materials include, for example, polyolefins such as polypropylene, low density polyethylene, very low density polyethylene, ethylene vinyl acetate. Other materials that can be used include thermoset elastomers (e.g., rubber) and thermoplastics. Elastomers. Most preferred for pressure spray devices is ethylene-vinyl acetate with a high molecular weight and a vinyl acetate content between about 10 and 20%. For other pumps (e.g. lotion pumps) uH and hydrolysis are not important. Instead, a low spring force with high elasticity is more important. In such cases, low-modulus ethylene-vinyl acetate or very low-density polyethylenes are preferred.

Ein beispielhafter Balg 40 aus Ethylen-Venyl-Azetat oder Polyethylen einer sehr geringen Dichte kann einen großen Innendurchmesser von 15 mm (0,6 inch) und einen kleinen Innendurchmesser von 10 mm (0,4 inch) aufweisen, sowie eine Wandstärke zwischen ungefähr 0,5 mm (0,02 inch) und 0,8 mm (0,03 inch). Der Falzsummenwinkel würde dann bei ungefähr 75 Grad liegen, mit einem oberen Falzwinkel von 30 Grad und einem unteren Falzwinkel von 45 Grad.An exemplary bellows 40 made of ethylene vinyl acetate or very low density polyethylene may have a large inner diameter of 15 mm (0.6 inch) and a small inner diameter of 10 mm (0.4 inch), and a wall thickness of between about 0.5 mm (0.02 inch) and 0.8 mm (0.03 inch). The fold sum angle would then be about 75 degrees, with an upper fold angle of 30 degrees and a lower fold angle of 45 degrees.

Das Einlaßende der manuell komprimierbaren Pumpkammer 40 ist durch Reibung an der im allgemeinen zylindrischen Innenwand des unteren Gehäuse 26 befestigt. Im befestigten Zustand arbeiten drei gleichbeabstandete Kerben 47 am Einlaßende des Balgs 40 mit den drei am unteren Gehäuse 26 ausgebildeten Antirotationsnasen 46 zusammen. Die Falt-Pumpkammer 40 enthält einen integriert ausgebildeten sich ringförmig erstreckenden Flansch 64 in der Nähe des Einlaßendes. Dieser Flansch 64 dichtet gegen die Innenfläche des unteren Gehäuses 26 ab, um ein Entlüftungsventil 26 und 64 zu bilden. Das Entlüftungsventil 26 und 54 umfaßt folglich den Flansch 64, der als Ventilglied arbeitet, und das Gehäuse 26, das den Ventilsitz zur Verfügung stellt.The inlet end of the manually compressible pumping chamber 40 is frictionally secured to the generally cylindrical inner wall of the lower housing 26. When secured, three equally spaced notches 47 on the inlet end of the bellows 40 cooperate with the three anti-rotation tabs 46 formed on the lower housing 26. The collapsible pumping chamber 40 includes an integrally formed annularly extending flange 64 near the inlet end. This flange 64 seals against the inner surface of the lower housing 26 to form a vent valve 26 and 64. The vent valve 26 and 64 thus comprises the flange 64 which functions as a valve member and the housing 26 which provides the valve seat.

Ähnlich ist das Auslaßende der Falt-Pumpkammer 40 durch Reibung an der zylindrischen Innenwand 52 des oberen Gehäuses 24 befestigt. Das Auslaßende der Falt-Pumpkammer 40 enthält einen länglichen Kanal 66, der einen integrierten Auslaßventilsitz 32 aufweist, der mit dem Auslaßventilglied 30 zusammenarbeitet, um das Auslaßventil 30 und 32 zu bilden. Der längliche Kanal 66 umfaßt auch eine integrierte Auslaßöffnung 68.Similarly, the outlet end of the folding pumping chamber 40 is frictionally secured to the cylindrical inner wall 52 of the upper housing 24. The outlet end of the folding pumping chamber 40 includes an elongated channel 66 having an integral outlet valve seat 32 that cooperates with the outlet valve member 30 to form the outlet valve 30 and 32. The elongated channel 66 also includes an integral outlet port 68.

Das Einlaßventilglied 34 und 35 und das Auslaßventil 30 und 32 sind innerhalb des Flüssigkeitskanals angeordnet. Diese Ventile können von irgendeinem bekannten Typ sein, einschließlich ein Entenschnabelventil, Kugelventil, Tellerventil oder dergleichen. Das Auslaßventilglied 30 ist vorzugsweise als leichtes Kugel- oder Tellerventilglied ausgebildet, das ein Zurücksaugen zur Verfügung stellt, wie im folgenden beschrieben.The inlet valve member 34 and 35 and the outlet valve 30 and 32 are disposed within the fluid passage. These valves may be of any known type including a duckbill valve, ball valve, poppet valve or the like. The outlet valve member 30 is preferably formed as a lightweight ball or poppet valve member providing back sucking as described below.

Fig. 3 zeigt die Flüssigkeits-Spendepumpe 20 in geschlossener Stellung. In dieser Stellung ist die Auslaßöffnung 68 des Balgs 40 zum Auslaßkanal 48 versetzt; wodurch eine fluiddichte Transportdichtung bereitgestellt wird. Die Transportdichtung umfaßt verschiedene Funktionselemente, z. B. die Auslaßöffnung 68 und die zylindrische Wand 52, die zur Auslaßöffnung 68 relativ bewegt werden kann, um diese abzudichten. Folglich wird der Flüssigkeitskanal, der durch die Tauchröhre 38, den Einlaßkanal 42 des unteren Gehäuses 26, den Balg 40 und den Auslaßkanal 48 des oberen Gehäuses 24 verläuft, dicht geschlossen, wodurch eine Transportdichtung zur Verfügung gestellt wird.Fig. 3 shows the liquid dispensing pump 20 in the closed position. In this position, the outlet opening 68 of the bellows 40 is facing the outlet channel 48 ; thereby providing a fluid-tight transport seal. The transport seal comprises various functional elements, e.g. the outlet opening 68 and the cylindrical wall 52 which can be moved relative to the outlet opening 68 to seal it. Consequently, the fluid passageway passing through the dip tube 38, the inlet passage 42 of the lower housing 26, the bellows 40 and the outlet passage 48 of the upper housing 24 is tightly closed, thereby providing a transport seal.

Darüber hinaus sind die Betätigungsnasen 44 zu den Betätigungskanälen 54 versetzt, wodurch eine Betätigung der Pumpvorrichtung 20 verhindert wird, wenn die Transportdichtung geschlossen ist. Ohne dieses Merkmal kann eine Erhöhung des Drucks innerhalb der Falt-Pumpkammer 40 erzeugt werden, der die Falt- Pumpkammer 40 zerstören könnte, wenn versucht wird, die Pumpvorrichtung 20 zu betätigen, während die Transportdichtung geschlossen ist. In der geschlossenen Stellung ist eine Seite des oberen Endes jeder Betätigungsnase 44 gegen ein Ende jedes Stoppers 56 angeordnet. Die andere Seite jeder Betätigungsnase 44 ist gegen eine der Greifnasen 58 angeordnet.In addition, the actuating tabs 44 are offset from the actuating channels 54, preventing actuation of the pumping device 20 when the transport seal is closed. Without this feature, an increase in pressure can be created within the folding pumping chamber 40 which could destroy the folding pumping chamber 40 if an attempt is made to actuate the pumping device 20 while the transport seal is closed. In the closed position, one side of the upper end of each actuating tab 44 is disposed against one end of each stopper 56. The other side of each actuating tab 44 is disposed against one of the gripping tabs 58.

Ferner erstreckt sich die Plombierung 62 im allgemeinen horizontal vom oberen Gehäuse 24 über das obere Ende des unteren Gehäuses 26. Die gezeigte Plombierung 62 enthält einen Schlitz 63, der mit einer Verriegelungsnase 45 zusammenarbeitet, um eine Rotation des oberen Gehäuses 24 relativ zum unteren Gehäuse 26 zu verhindern. Folglich kann ohne Entfernung der Plombierung 62 die Transportdichtung nicht geöffnet werden. Ferner kann ohne Entfernung der Plombierung 62 die Pumpvorrichtung 20 nicht betätigt werden.Furthermore, the seal 62 extends generally horizontally from the upper housing 24 over the upper end of the lower housing 26. The seal 62 shown includes a slot 63 which cooperates with a locking tab 45 to prevent rotation of the upper housing 24 relative to the lower housing 26. Consequently, without removal of the seal 62, the shipping seal cannot be opened. Furthermore, without removal of the seal 62, the pumping device 20 cannot be operated.

Fig. 4 zeigt die Flüssigkeits-Spendepumpe 20 in offener Stellung. Das obere Gehäuse 24 kann relativ zum unteren Gehäuse 26 von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung gedreht werden, sobald die Plombierung 62 entfernt ist. Die Plombierung 62 wird durch einfaches nach oben drehen entfernt. Diese Rotation erzeugt den Vorsprung 60, um durch Erzeugung einer Kraft, die die Lasche 62 vom oberen Gehäuse 24 weg nach oben drückt, mit der Plombierung 62 zu interferieren. Durch diese Kraft wird die Lasche 62 vom oberen Gehäuse 24 entlang einer geschwächten Linie, die die Lasche 62 mit dem oberen Gehäuse 24 verbindet, weggerissen. Folglich erzeugt kontinuierliches Drehen der Lasche 62 ein Abrechen der Plombierung 62, wenn die Lasche 62 bis zu einem Punkt gedreht wird, an dem der Verriegelungsschlitz 63 und die Verriegelungsnase 45 aufgrund dieser Kraft auslassen. Folglich kann die Transportdichtung nicht geöffnet werden, solange die Plombierung 62 nicht abgebrochen ist. Es ist überflüssig zu sagen, daß dadurch ein Ausprobieren des auf einem Warenregal stehenden Flüssigkeitsprodukts durch Betätigung der Pumpvorrichtung 20 ohne Zurückbleiben eines Beweises verhindert wird.Fig. 4 shows the fluid dispensing pump 20 in the open position. The upper housing 24 can be rotated relative to the lower housing 26 from the closed position to the open position once the seal 62 is removed. The seal 62 is removed by simply rotating it upward. This rotation causes the projection 60 to interfere with the seal 62 by producing a force that pushes the tab 62 upward away from the upper housing 24. This force tears the tab 62 away from the upper housing 24 along a weakened line connecting the tab 62 to the upper housing 24. Consequently, continued rotation of the tab 62 causes the seal 62 to break away as the tab 62 is rotated to a point where the locking slot 63 and locking lug 45 release due to this force. Consequently, the transport seal cannot be opened as long as the seal 62 is not broken. Needless to say, this makes it impossible to test the liquid product standing on a shelf by operating the pump device 20 without Leaving any evidence behind is prevented.

Wenn das obere Gehäuse 24 gedreht wird, bewegt sich jede Betätigungsnase 44 von einer Position gegen einen Stopper 56 in eine Position um 90 Grad weg gegen den benachbarten Stopper 56. Während der Drehung bewegt sich jede Betätigungsnase 44 gegen die Greifnasen 58, die ein spürbares und/oder sichtbares Signal zur Verfügung stellen, das anzeigt, daß die Transportdichtung der Spende-Pumpvorrichtung 20 bewegt wurde - erstens von der geschlossenen Stellung und - zweitens in die offene Stellung. Die Greifnasen 58 helfen auch dabei, die Pumpvorrichtung 20 in der offenen oder geschlossenen Stellung zu halten, und zwar durch Interaktion mit den Betätigungsnasen 44.When the upper housing 24 is rotated, each actuating tab 44 moves from a position against a stopper 56 to a position 90 degrees away from the adjacent stopper 56. During rotation, each actuating tab 44 moves against the gripping tabs 58 which provide a tactile and/or visual signal indicating that the transport seal of the dispensing pumping device 20 has been moved - first from the closed position and - second to the open position. The gripping tabs 58 also help to maintain the pumping device 20 in the open or closed position by interacting with the actuating tabs 44.

Wie in Fig. 4 gezeigt, sind in der offenen Stellung die Betätigungsnasen 44 mit den Betätigungskanälen 54 ausgerichtet. Ferner ist die integrierte Ausgußöffnung 68 zum Auslaßkanal 48 ausgerichtet, wodurch der Flüssigkeitskanal geöffnet wird. Wenn das obere Gehäuse 24 relativ zum unteren Gehäuse 26 gedreht wird, dreht sich auch das obere Gehäuse 24 relativ zum Balg 40. Der Balg 40 bleibt relativ zum unteren Gehäuse 26 stationär, und zwar teilweise aufgrund der Zusammenarbeit zwischen den Kerben 70 am Einlaßende des Balgs 40 und den Antirotationsnasen 46 des unteren Gehäuses 26. Im Gegensatz dazu rotiert der längliche Kanal 66 des Balgs 40 innerhalb der zylindrischen Innenwand 52 des oberen Gehäuses 24, solange bis die Auslaßöffnung 68 zum Auslaßkanal 48 ausgerichtet ist.As shown in Fig. 4, in the open position, the actuating tabs 44 are aligned with the actuating channels 54. Furthermore, the integral pouring opening 68 is aligned with the outlet channel 48, thereby opening the fluid channel. When the upper housing 24 is rotated relative to the lower housing 26, the upper housing 24 also rotates relative to the bellows 40. The bellows 40 remains stationary relative to the lower housing 26, in part due to the cooperation between the notches 70 on the inlet end of the bellows 40 and the anti-rotation tabs 46 of the lower housing 26. In contrast, the elongated channel 66 of the bellows 40 rotates within the cylindrical inner wall 52 of the upper housing 24 until the outlet opening 68 is aligned with the outlet channel 48.

Sobald sich die Pumpvorrichtung in der offenen Stellung befindet, ist sie für eine manuelle Betätigung bereit, wie in Fig. 5 gezeigt. Die manuelle Betätigung der Pumpvorrichtung 20 erfolgt durch axiales auf- und abbewegen des oberen Gehäuses 24 relativ zum unteren Gehäuse 26. Bei dieser Auf- und Abbewegung gleiten die Betätigungsnasen 44 in die Betätigungskanäle 54. Während des Niederdrückens dieser Auf- und Abbewegung wird das Einlaßventilglied 34 gegen den Einlaßventilsitz 35 abgedichtet. Dies erzeugt einen Druck, der innerhalb der Falt-Pumpkammer 40 anwächst, wodurch das Auslaßventilglied 30 vom Auslaßventilsitz 32 wegbewegt und das Auslaßventil 30 und 32 geöffnet wird. Somit wird die Flüssigkeit innerhalb des verringerten Volumens der Falt-Pumpkammer 40 durch die integrierte Auslaßöffnung 68 und den Auslaßkanal 48 ausgegeben. Wenn die Flüssigkeit ausgeben wird, stellt diese eine nach oben gerichtete Kraft auf das Auslaßventil 30 zur Verfügung, die das Auslaßventilglied 30 zum distalen Ende des integrierten länglichen Kanals 66 bewegt.Once the pumping device is in the open position, it is ready for manual actuation as shown in Fig. 5. Manual actuation of the pumping device 20 is accomplished by axially moving the upper housing 24 up and down relative to the lower housing 26. During this up and down movement, the actuating lugs 44 slide into the actuating channels 54. During the depression of this up and down movement, the inlet valve member 34 is sealed against the inlet valve seat 35. This creates a pressure that increases within the folding pumping chamber 40, causing the outlet valve member 30 to move away from the outlet valve seat 32 and the outlet valve 30 and 32 to open. Thus, the liquid within the reduced volume of the folding pumping chamber 40 is discharged through the integrated outlet opening 68 and the outlet channel 48. As the fluid is dispensed, it provides an upward force on the outlet valve 30, moving the outlet valve member 30 toward the distal end of the integral elongated channel 66.

Mit nachlassender manueller Kompressionskraft dehnt sich der Balg 40 aufgrund seiner Elastizität aus. Alternativ kann eine Feder (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um die Elastizität des Balgs 40 zu ersetzen oder zu unterstützen. Diese Ausdehnung erzeugt einen Ansaugdruck (also einen Unterdruck) innerhalb der Falt-Pumpkammer 40. Dadurch wird die Flüssigkeit im Auslaßkanal 48 zurück in den Balg 40 (zumindest relativ dickflüssige Flüssigkeiten) gesaugt, bis das Auslaßventilglied 30 wieder gegen den Auslaßventilsitz 32 abdichtet, wodurch das Auslaßventil 30 und 32 geschlossen wird. Je länger der integrierte längliche Kanal 66 ist, desto länger dauert es bis das Ventilglied 30 sitzt, und um so mehr Flüssigkeit wird in den Balg 40 zurück gesaugt. Ein derartiges Zurücksaugen ist erwünscht, da es dabei hilft, den Auslaßkanal zwischen den Operationszuständen sauber zu halten.As the manual compression force decreases, the bellows 40 expands due to its elasticity. Alternatively, a spring (not shown) can be provided, to replace or assist the elasticity of the bellows 40. This expansion creates a suction pressure (i.e., a negative pressure) within the folding pumping chamber 40. This draws the fluid in the outlet channel 48 back into the bellows 40 (at least relatively viscous fluids) until the outlet valve member 30 again seals against the outlet valve seat 32, thereby closing the outlet valves 30 and 32. The longer the integral elongated channel 66, the longer it takes for the valve member 30 to seat and the more fluid is drawn back into the bellows 40. Such suction back is desirable because it helps keep the outlet channel clean between operating states.

Wie Fig. 6 gezeigt, wird das Einlaßventilglied 34 vom Einlaßventilsitz 35 wegbewegt, sobald das Auslaßventil 30 und 32 schließt, und zwar aufgrund des Unterdrucks innerhalb des Balgs 40, der erzeugt wird, wenn sich der Balg 40 weiter ausdehnt, wodurch das Einlaßventil 34 und 35 geöffnet wird. Durch die drei Haltenasen 36 wird das Einlaßventilglied 34 gehindert, zu weit vom Einlaßventilsitz 35 wegbewegt zu werden. Folglich wird im Behälter 22 befindliche Flüssigkeit in den Balg gesaugt, und zwar über die Tauchröhre 38 durch das Einlaßventil 34 und 35. Gleichzeitig kann Luft in den Behälter 22 gelangen, um das den Behälter 22 verlassende Flüssigkeitsvolumen zu ersetzen, indem Luft die Kappendichtung des ringförmigen Flansches des Entlüftungsventilglieds 64 und des Entlüftungsventilsitzes 26 passiert und über die Entlüftungsöffnung 37 in den Behälter 22 eintritt.As shown in Fig. 6, the intake valve member 34 is moved away from the intake valve seat 35 as soon as the exhaust valve 30 and 32 closes due to the negative pressure within the bellows 40 that is created as the bellows 40 continues to expand, thereby opening the intake valve 34 and 35. The three retaining lugs 36 prevent the intake valve member 34 from being moved too far away from the intake valve seat 35. Consequently, liquid in the reservoir 22 is drawn into the bellows via the dip tube 38 through the inlet valve 34 and 35. At the same time, air can enter the reservoir 22 to replace the volume of liquid leaving the reservoir 22 by air passing the cap seal of the annular flange of the vent valve member 64 and the vent valve seat 26 and entering the reservoir 22 via the vent opening 37.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Spende-Pumpvorrichtung gemäß der Erfindung für große Mengen, die allgemeinen mit der Bezugsziffer 120 gekennzeichnet ist. Diese Pumpvorrichtung 120 ist im wesentlichen identisch mit der vorherigen Pumpvorrichtung 20. Das untere Gehäuse 126 erstreckt sich jedoch in den Behälter 122 hinein, um einen längeren Balg 140 zuzulassen. Am signifikantesten ist die Befestigung der Plombierung 162 am unteren Gehäuse 126 anstatt am oberen Gehäuse 124. Obwohl die Plombierung 162 eine Rotation der Pumpvorrichtung 120 zwischen offenen und geschlossenen Transportdichtungs-Positionen nicht verhindert, verhindert sie in offener Transportdichtungs-Stellung eine Betätigung der Pumpvorrichtung 120 durch Interferenz mit der den Auslaßkanal 148 umgebenden Düse. Der Betrieb dieser Pumpvorrichtung 120 ist im wesentlichen identisch mit dem oben diskutierten Betrieb bezüglich der vorherigen Pumpvorrichtung 20.Fig. 7 shows an embodiment of a bulk dispensing pumping device according to the invention, generally indicated by the reference numeral 120. This pumping device 120 is substantially identical to the previous pumping device 20. However, the lower housing 126 extends into the container 122 to allow for a longer bellows 140. Most significant is the attachment of the seal 162 to the lower housing 126 rather than to the upper housing 124. Although the seal 162 does not prevent rotation of the pumping device 120 between open and closed transport seal positions, in the open transport seal position it prevents actuation of the pumping device 120 by interference with the nozzle surrounding the outlet channel 148. The operation of this pumping device 120 is substantially identical to the operation discussed above with respect to the previous pumping device 20.

Fig. 8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Flüssigkeit-Spende- Pumpvorrichtung gemäß der Erfindung, die allgemeinen mit der Bezugsziffer 220 gekennzeichnet ist, in offener Stellung. Diese Pumpvorrichtung 220 stellt eine stationäre Düse zur Verfügung. Das Gehäuse 124 und 126 dieser Pumpvorrichtung 220 enthält im wesentlichen die gleichen Greifnasen 158, Betätigungsnasen 144 und Betätigungskanäle 154 wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen. Folglich weist diese Pumpvorrichtung 220 eine offene (in den Zeichnungen gezeigt) und eine geschlossene (nicht gezeigt) Transportdichtungs-Stellung auf, die ähnlich funktioniert wie bei den oben diskutierten Pumpvorrichtungen. Sowohl der Einlaßkanal 242 als auch der Auslaßkanal 248 des Gehäuses 224 und 226 sind im unteren Gehäuse 226 angeordnet. Ferner sind die Antirotationsnasen 246 und ihre zusammenarbeitenden Kerben 270 am oberen Ende des oberen Gehäuses 224 und dem Balg 240 bereit gestellt. Folglich rotiert der Balg 240 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit dem oberen Gehäuse 224, wenn das obere Gehäuse 224 relativ zum unteren Gehäuse 226 in die offene Stellung gedreht wird.Fig. 8 shows another embodiment of a liquid dispensing pump device according to the invention, which is generally designated by the reference numeral 220, in the open position. This pump device 220 represents a stationary nozzle. The housing 124 and 126 of this pumping device 220 contains essentially the same gripping tabs 158, actuating tabs 144 and actuating channels 154 as in the previous embodiments. Thus, this pumping device 220 has an open (shown in the drawings) and a closed (not shown) transport seal position which functions similarly to the pumping devices discussed above. Both the inlet channel 242 and the outlet channel 248 of the housings 224 and 226 are located in the lower housing 226. Furthermore, the anti-rotation tabs 246 and their cooperating notches 270 are provided at the top of the upper housing 224 and the bellows 240. Thus, according to this embodiment, the bellows 240 rotates with the upper housing 224 when the upper housing 224 is rotated relative to the lower housing 226 to the open position.

Dieser Balg 240 weist folgende integriert ausgebildete Funktionselemente auf: das Entlüftungsventilglied 264, das Einlaßventilglied 234, den Einlaßventilsitz 235, das Auslaßventilglied 230, den Auslaßventilsitz 232 und ein Funktionselement der Transportdichtung 68. Das Entlüftungsventilglied 264 dieses Balgs 240 ist im wesentlichen der gleiche integriert ausgebildete elastische ringförmige Flansch, wie bei dem vorherigen Balg. Das Einlaßventilglied 234 und das Auslaßventilglied 230 sind beide als U-förmige Klappenventilglieder ausgebildet. Die Ventilglieder 234 und 230 sind beide unter einem Winkel (z. B. wie gezeigt oder 90 Grad) zur Stirnwand 275 des Balgs 240 innerhalb des Balgs 240 geformt, also in der in Fig. 8 gezeigten Richtung des Einlaßventilglieds 234.This bellows 240 has the following integrated functional elements: the vent valve member 264, the inlet valve member 234, the inlet valve seat 235, the outlet valve member 230, the outlet valve seat 232 and a functional element of the transport seal 68. The vent valve member 264 of this bellows 240 is essentially the same integrated elastic annular flange as in the previous bellows. The inlet valve member 234 and the outlet valve member 230 are both formed as U-shaped flap valve members. The valve members 234 and 230 are both formed at an angle (e.g. as shown or 90 degrees) to the end wall 275 of the bellows 240 within the bellows 240, i.e. in the direction of the inlet valve member 234 shown in Fig. 8.

Sobald das Auslaßventilglied 230 geformt ist, wird es durch die Öffnung gedrückt, so daß es gegen den Auslaßventilsitz 232 ruht. Folglich ist das Auslaßventilglied 230 in die geschlossene Stellung vorbelastet. Die Stärke der Vorbelastung kann gesteuertwerden, indem der Winkel, unter dem das Auslaßvenlilglied 230 geformt ist, modifiziert und die Dicke des Scharnierbereichs 233 gesteuert wird, sowie durch die Materialwahl. Wenn starke Vorbelastung gewünscht ist (z. B. in einer Drucksprayanwendung) ist der Winkel relativ groß, der Scharnierbereich 230 relativ dick ausgebildet und der Balg 240 aus einem stark elastischen Material gebildet. Das Gegenteilige gilt, wenn eine schwache Vorbelastungskraft gewünscht wird (z. B. bei einer Lotionspumpe, wo ein erhebliches Zurücksaugen erwünscht ist).Once the outlet valve member 230 is formed, it is forced through the opening so that it rests against the outlet valve seat 232. Thus, the outlet valve member 230 is preloaded to the closed position. The amount of preload can be controlled by modifying the angle at which the outlet valve member 230 is formed, controlling the thickness of the hinge portion 233, and by material selection. When strong preloading is desired (e.g., in a pressure spray application), the angle is relatively large, the hinge portion 230 is relatively thick, and the bellows 240 is formed of a highly elastic material. The opposite is true when a weak preloading force is desired (e.g., in a lotion pump where significant suckback is desired).

Das Auslaßventilglied 234 wird nicht durch seine Öffnung gedrückt. Somit ist es um ein bestimmtes Maß offen vorbelastet. Die Stärke der Vorbelastung kann erneut gesteuert werden. Der Auslaßventilsitz 232 ist eine mil dem Balg 240 integriert ausgebildete dünne Leiste. Alternativ kann der Einlaßventilsitz 232 die benachbarte horizontale Wand des unteren Gehäuses 226 sein.The outlet valve member 234 is not forced through its opening. Thus, it is preloaded open to a certain extent. The strength of the preload can again be controlled. The outlet valve seat 232 is a thin strip formed integrally with the bellows 240. Alternatively, the inlet valve seat 232 can be the adjacent horizontal wall of the lower housing 226.

Wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt, ist der Betrieb dieser Pumpe 220 sehr ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Eine manuelle Betätigung der Pumpvorrichtung wird erreicht, indem eine axiale Auf- und Abbewegung des oberen Gehäuses 224 relativ zum unteren Gehäuse 226 erfolgt. Wenn diese Auf- und Abbewegung durchgeführt wird, gleiten die Betätigungsnasen 244 in die Betätigungskanäle 254. Während des Herunterdrückens bei dieser Auf- und Abbewegung wird das Einlaßventilglied 234 gegen den Einlaßventilsitz 235 abgedichtet. Dies erzeugt innerhalb der Pumpkammer 240 einen zunehmenden Druck, wodurch wiederum das Auslaßventilglied 230 vom Auslaßventilsitz 232 wegbewegt wird, so daß sich das Auslaßventil 230 und 232 öffnet. Somit wird die Flüssigkeit innerhalb des verringerten Volumens der Pumpkammer 240 durch die integrierte Auslaßöffnung 68 und den Auslaßkanal 248 ausgegeben.As shown in Figures 9 and 10, the operation of this pump 220 is very similar to the previously described embodiments. Manual actuation of the pumping device is achieved by axially reciprocating the upper housing 224 relative to the lower housing 226. As this reciprocating movement is performed, the actuating lugs 244 slide into the actuating channels 254. During the downward depression of this reciprocating movement, the inlet valve member 234 is sealed against the inlet valve seat 235. This creates increasing pressure within the pumping chamber 240, which in turn moves the outlet valve member 230 away from the outlet valve seat 232, causing the outlet valve 230 and 232 to open. Thus, the liquid within the reduced volume of the pump chamber 240 is discharged through the integrated outlet opening 68 and the outlet channel 248.

Mit nachlassender manueller Kompressionskraft, dehnt sich der Balg 240 aufgrund seiner Elastizität aus. Diese Ausdehnung erzeugt einen Unterdruck innerhalb der Pumpkammer 240. Dadurch wird die Flüssigkeit im Auslaßkanal 248 zurück in den Balg 240 gedrückt, bis das Auslaßventilglied 230 gegen den Auslaßventilsitz 232 abdichtet, wodurch das Auslaßventil 230 und 232 geschlossen wird. Je geringer die Vorbelastungskraft auf das Auslaßventilglied 232 desto länger dauert es natürlich bis das Auslaßventilglied 232 sitzt, und desto mehr Flüssigkeit wird in den Balg 240 zurückgesaugt.As the manual compression force decreases, the bellows 240 expands due to its elasticity. This expansion creates a negative pressure within the pump chamber 240. This forces the fluid in the outlet channel 248 back into the bellows 240 until the outlet valve member 230 seals against the outlet valve seat 232, thereby closing the outlet valves 230 and 232. Of course, the lower the preload force on the outlet valve member 232, the longer it will take for the outlet valve member 232 to seat, and the more fluid will be sucked back into the bellows 240.

Sobald das Auslaßventil 230 und 323 schließt, bewirkt der Unterdruck innerhalb des Balgs 240, der erzeugt wird, wenn sich der Balg 240 weiter ausdehnt, daß das Einlaßventilglied 234 sich vom Einlaßventilsitz 235 wegbewegt, wodurch das Einlaßventil 234 und 235 geöffnet wird, wie in Fig. 10 gezeigt. Folglich wird Flüssigkeit aus dem Behälter 222 in den Balg 240 gesaugt, und zwar über die Tauchröhre 238 und am Einlaßventil 234 und 235 vorbei. Gleichzeitig kann Luft in den Behälter 222 eindringen, um das Flüssigkeitsvolumen, das den Behälter 222 verläßt, zu ersetzen, indem sie die Kappendichtung des ringförmigen Flanschventilglieds 264 und des Entlüftungsventilsitzes 224 passiert und über die Entlüftungsöffnung 237 in den Behälter 222 eintritt.Once the outlet valve 230 and 323 closes, the negative pressure within the bellows 240 created as the bellows 240 continues to expand causes the inlet valve member 234 to move away from the inlet valve seat 235, thereby opening the inlet valve 234 and 235 as shown in Fig. 10. Consequently, liquid is drawn from the reservoir 222 into the bellows 240 via the dip tube 238 and past the inlet valve 234 and 235. At the same time, air can enter the container 222 to replace the volume of liquid leaving the container 222 by passing the cap seal of the annular flange valve member 264 and the vent valve seat 224 and entering the container 222 via the vent opening 237.

Die Fig. 11 bis 14 zeigen alternative Entlüftungsanordnungen, die anstelle des elastischen ringförmigen Flansches integriert zusammen mit dem oben beschriebenen Balg verwendet werden können. Fig. 11 verwendet einen separaten elastischen ringförmigen Flansch 364, der reibdicht innen an der im allgemeinen zylindrischen Wand des unteren Gehäuses 326 angepaßt ist. Folglich arbeitet der Flansch 364 als Ventilglied, das gegen die innere Oberfläche der im allgemeinen zylindrischen als Ventilsitz arbeitenden Wand abdichtet. Dabei kann Luft über die Entlüftungsöffnung 337 in den Behälter 322 eindringen, wie durch den Pfeil angedeutet.Figures 11 to 14 show alternative venting arrangements which may be used in place of the resilient annular flange integral with the bellows described above. Figure 11 uses a separate resilient annular flange 364 which is friction-tightly fitted internally to the generally cylindrical wall of the lower housing 326. Consequently, the flange 364 acts as a valve member which seals against the inner surface of the generally cylindrical wall which acts as a valve seat. Air can enter the container 322 via the vent opening 337, as indicated by the arrow.

Die Fig. 12 und 13 verwenden jeweils konisch ausgebildete flexible Glieder 464 und 564, die sich jeweils vom Kragen des Behälters 422 oder vom unteren Gehäuse 526 aus erstrecken. In beiden Fällen ist jeweils eine Nase 478 und 578 ausgebildet, um ein Überdrehen des unteren Gehäuses 426 und 526 auf dem Behälter 422 und 522 zu verhindern. In beiden Fällen arbeitet das im allgemeinen konisch ausgebildete flexible Glied 464 und 564 als Entlüftungsventilglied, das gegen einen Entlüftungsventilsitz abdichtet, der durch den benachbarten Teil zur Verfügung gestellt wird, wodurch ein Entlüftungsventil gebildet wird. Bei Aufwärtsbewegung der Pumpvorrichtung 420 und 520 kann in Antwort auf den Druckunterschied Luft in den Behälter 422 und 522 eintreten, indem die Luft um die Gewinde 429 und 529 herum und zwischen dem Entlüftungsventilglied 464 und 564 und dem Entlüftungsventilsitz 426 und 522 hindurchströmt.Figures 12 and 13 each utilize tapered flexible members 464 and 564 extending from the collar of the container 422 or from the lower housing 526, respectively. In both cases, a tab 478 and 578 is formed to prevent over-tightening of the lower housing 426 and 526 onto the container 422 and 522. In both cases, the generally tapered flexible member 464 and 564 functions as a vent valve member sealing against a vent valve seat provided by the adjacent member, thereby forming a vent valve. Upon upward movement of the pumping device 420 and 520, air can enter the container 422 and 522 in response to the pressure differential by passing the air around the threads 429 and 529 and between the vent valve member 464 and 564 and the vent valve seat 426 and 522.

In Fig. 14 wird als Entlüftungsventil eine Dichtung 664 verwendet. Die Dichtung ist derart porös ausgebildet, daß zwar Luft jedoch kein Flüssigkeitsprodukt durch die Dichtung 664 hindurchtreten kann. Materialien, die verwendet werden können, um derartige Dichtungen 664 herzustellen, sind allgemein bekannt. Zum Beispiel können Sinterpolypropylene und Sinterpolyethylene (wie etwa Porex) verwendet werden. Folglich kann bei der Aufwärtsbewegung der Pumpvorrichtung 620 in Antwort auf den Druckdifferenz Luft in den Behälter 622 eindringen, indem diese um die Gewinde 629 herum und durch die Dichtung 663 hindurch strömt.In Fig. 14, a seal 664 is used as the vent valve. The seal is porous such that air but not liquid product can pass through the seal 664. Materials that can be used to make such seals 664 are well known. For example, sintered polypropylenes and sintered polyethylenes (such as Porex) can be used. Consequently, as the pumping device 620 moves upwards in response to the pressure differential, air can enter the container 622 by flowing around the threads 629 and through the seal 663.

Obwohl spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung verdeutlicht und beschrieben wurden, sind Modifikationen möglich, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel können Flüssigkeits-Spende-Pumpvorrichtungen in Form eines Drucksprays oder eines Verteilers ausgebildet sein. Entsprechend umfaßt die Erfindung alle denkbaren Ausführungsbeispiele, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.Although specific embodiments of the invention have been illustrated and described, modifications are possible without departing from the scope of the invention. For example, liquid dispensing pump devices can be designed in the form of a pressure spray or a dispenser. Accordingly, the invention includes all conceivable embodiments without departing from the scope of the appended claims.

Claims

1. Manually operated dispensing pump device (20) for pumping liquid out of a storage container (22) and dispensing it through an outlet opening, containing:

(a) a housing for sealingly securing the dispensing pump device to the reservoir, the housing including a portion of a fluid channel providing fluid communication from the reservoir downstream to the discharge opening;

(b) an inlet valve (34) disposed in the fluid passageway, which is closed to prevent fluid flow through the inlet valve during periods of downstream positive pressure, and which is open during periods of downstream negative pressure;

(c) an outlet valve (30) disposed in the fluid passageway, which is open to allow fluid flow through the outlet valve during periods of upstream overpressure and closed during periods of upstream underpressure; and

(d) a folding pumping chamber (40) defining a portion of the fluid passage downstream of the inlet valve and upstream of the outlet valve; characterized in that the pumping device further comprises:

(e) a transport seal having two functional elements which, in the closed position, cooperate to seal the fluid channel and which, in the open position, cooperate to allow fluid flow through the fluid channel; and

(f) one of the functional elements of the transport seal as an integrated component of the folding pump chamber.

2. Manually operated dispensing pump device (20) according to claim 1, for pumping a liquid out of a storage container (22) and dispensing it through an outlet opening, characterized by:

(a) the housing for sealingly securing the dispensing device to the reservoir, comprising an upper housing (24), a lower housing (26) and further a portion of the fluid channel which provides a fluid connection from the reservoir downstream to the discharge opening;

(b) the inlet valve (34) disposed in the fluid passage, which is closed to prevent fluid flow through the inlet valve during periods of upstream overpressure and which is open during periods of upstream underpressure:

(c) the outlet valve (30) arranged in the liquid channel, which is open to allow liquid flow through the outlet valve during periods of overpressure within the pumping chamber, and which is closed during periods of underpressure in the pumping chamber:

(d) the transport seal with two functional elements which cooperate in a closed position to seal the liquid channel and which cooperate when the upper housing (24) and the lower housing (26) are rotated relative to each other to an open position to allow liquid to flow through the liquid channel; and

(e) the folding pumping chamber (40) defining a region of the fluid channel downstream of the inlet valve and upstream of the outlet valve and containing one of the functional elements of the transport seal as an integrated component.

3. A manually operated dispensing pump device according to claim 2, characterized in that the folding pumping chamber (40) further includes an anti-rotation element to prevent rotation of the folding pumping chamber relative to the upper or lower housing when the upper and lower housings are rotated relative to each other between the open and closed positions.

4. Manually operated dispensing pump device according to any one of the preceding claims, characterized by a lock operatively connected to the housing, which prevents actuation of the pump device when the transport seal is in the closed position, and which allows actuation of the pump device when the transport seal is in the open position.

5. Manually operated dispensing pump device according to any one of the preceding claims, characterized by a removable sealing tab (62) operatively connected to the upper housing (24) or the lower housing (26) which, prior to its removal, prevents actuation of the pump device (20).

6. Manually operated dispensing pump device according to claim 5, characterized in that the housing further comprises a locking projection (60) which cooperates with the sealing tab (62) to prevent rotation of the upper housing (24) from the closed position to the open position.

7. Manually operated dispensing pump device according to any of the preceding claims, characterized in that the outlet valve contains as functional elements an outlet valve seat (32) and an outlet valve member (30), the outlet valve seat (32) is an integrated functional element of the folding pump chamber, and the outlet valve member (30) is arranged within an elongated channel which also represents an integrated component of the folding pump chamber (30).