DE1302372B

DE1302372B - In einem gefaess eingebaute einfachwirkende handbetaetigte schubkolbenpumpe

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Publication number: DE1302372B
Application number: DE1967P0041213
Authority: DE
Priority date: 1967-01-17
Filing date: 1967-01-17
Publication date: 1972-04-27
Also published as: FR1544683A; GB1189592A; US3463093A; DE1302372C2

Description

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gen die Ventilplatte und schließt damit das Auslaß- diese Aufweitung langsam wieder zurück, so daß der

ventil. Das Auslaßventil wird also schon am Ende Innendruck nur allmählich nachläßt. Auch dies führt

des Druckhubes geschlossen, unabhängig davon, ob zu einem Nachtropfen oder schallt keine klaren

ein sofortiger Saughub einsetzt oder nicht. Es setzt Verhältnisse bei dem Einsatz der Pumpe für Dosier-

also unmittelbar bei Beginn des Saughubes die volle l zwecke.

Sauüwirkung ein. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß

Vorzugsweise kann der Kolben an seinem Hals in bereits eine Zerstäuberpumpe bekanntgeworden ist, einer sich axial zur Kolbenstange erstreckenden ring- die Ausnehmungen in der Pumpenzylinderwand beförmigen Nut der Kolbenstange fest und abdichtend sitzt. Diese Ausnehmungen, die der Kolben bereits eingespannt sein. Die Dichtung zwischen Kolben und io am Anfang seines Förderhubes überläuft, dienen je-KoTbenstange ist damit einwandfrei sichergestellt. Es doch als Schlitzsteuerungen und ersetzen das Auskann also während des Diuckhubes keine Flüssigkeit laßventil. Ein schneller Druckabbau am Hübende in den Raum zwischen dem Kolbenhals und dem ist mit diesen Ausnehmungen nicht zu erreichen.
Pumpenzylinder einströmen und damit für die For- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der derung verlorengehen, wie dies bei bekannten Pum- 15 Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher pen unter Umständen möglich ist. Es ist bereits be- erläutert. Es zeigt

kannt, einen dickwandigen"Kolben starr mit derKoI- Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Pumpe im

benstange durch ringförmige Nuten zu verbinden. Ruhezustand und

Dabei handelt es sich um eine Schnappverbindung, Fig. 2 einen teilweise abgel'ochenen Längs-

bei der die Nuten sich in radialer Richtung er- 20 schnitt, bei dem sich die Pumpe am Ende des För-

strecken. Diese Schnappverbindungen benötigen eine derhubes befindet.

verhältnismäßig hohe Einpreßkraft, die beim Gegen- In einem Pumpenzylinder 1 ist unten ein Einlaßstand der Erfindung nicht ohne weiteres aufgebracht ventil in Form einer Ventilkugel 2 angeordnet. Eine werden könnte, da der dünne elastische Kolbenhals starke Druckfeder 3 drückt unmittelbar auf eine die Übertragung der Einpreßkräfte nicht ohne Gefahr 25 Ventilplatte 4, die an einer Kolbenstange 5 befestigt unzulässiger Beanspruchungen übersteht. Mit dem ist und gegen die Stirnseite eines auf der Kolbenobengenannten vorteilhaften Merkmal ist jedoch stange 5 befestigten Kolbens 6 a drückt. Ein elastieine leichter herstellbare und montierbare und gleich- scher Hals6ft des Kolbens 6a ist in eine ringförzeitig dichte Verbindung geschaffen worden, die den mige Nut 5 α im Ansatz Sb der Kolbenstange 5 fest Anforderungen vollauf genügt. 30 eingepreßt. In den oberen Teil des Pumpenzylin-

Die Erfindung ermöglicht es ferner, die Pumpe ders 1 ist eine aus starrem Material bestehende

vorteilhaft derart auszubilden, daß das zum Pumpen- Dichthülse 7 dicht eingepreßt. Die Einpreßtiefe der

zylinder feste Teil als Dichthülse ausgebildet und im Dichthülse 7 wird durch einen Flansch 8 begrenzt.

Pumpenzylinder fest dichtend angeordnet ist. Der Eine Dichtung 9 bewirkt die Abdichtung des Pum-

Kolben liegt also im Ruhezustand mit seinem obe- 35 penzylinders 1 gegen die Öffnung eines Gefäßes 12.

ren. kegeligen Teil an der Innenkante der Dichthülse Eine Luftausgleichsbohrung 10 in der Wind des

an. Auf dies« einfache Weise wird eine sichere Ab- Pumpenzylinders 1 ermöglicht einen Druckausgleich

dichtung des Gefäßinneren im Ruhezustand der zum Inneren des Gefäßes 12 bei Betätigung der

Pumpe erzielt, obwohl eine wirkungsvolle Entlüftung Pumpe. Sie dient gleichzeitig dazu, sich bildende

während des Arbeitshubes gewährleistet ist. 40 Leckflüssigkeit in das Innere des Gefäßes 12 zurück-

Es ist bereits erwähnt worden, daß es bei den be- zuleiten. Im unteren Teil der Kolbenstange 5 ist eine kannten Pumpen außerordentlich schwer war, ein Querbohrung 11 angeordnet, die einen Flüssigkeitsmöglichst schnelles und sicheres Scnließen des Ven- zutritt bei geöffnetem Auslaßventil in die Bohrung 15 tils am Ende des Arbeitshubes zu erreichen. Ferner der Kolbenstange 5 ermöglicht. Im Inneren des wäre es wünschenswert, wenn die Pumpe unabhängig 45 Pumpenzylinders 1 befindet sich im Bereich der Lage von der Geschwindigkeit der Kolbenbewegung am des Kolbens 6« am Ende des Druckhubes eine ring-Ende ihres Arbeitshubes einen plötzlichen Druck- förmige Ausnehmung 1 a. Mit einer Verschlußkappe abfall im Pumpenzylinder erfahren würde, damit ein 13 wird die Pumpe auf dem Gefäß 12 befestigt. Der Nachtropfen von Flüssigkeit, die unter geringem Kolben 6« wird im Ruhezustand gegen die Innen-Druck durch die Zerstäuberdüse gedruckt wird, vcr- 50 kar.'.e 14 der Dichthülse 7 gedruckt. Es ist ein Behindert wird. Nach einem weiteren Merkmal der Er- tätigungskopf 16 für die Kolbenstange 5 und als Beifindung kann zu diesem Zwecke in dem ringförmigen spiel eine Zerstäuberdüse 17 dargestellt.
Bereich, den die abdichtende Fläche des Kolbens an Die Pumpe nach der Erfindung arbeitet wie folgt: der Pumpenzylinderwand am Ende des Druckhubes Im Ruhezustand, wie in Fig. 1 dargestellt, drückt einnimmt, eine Ausnehmung in der inneren Pumpen- 55 die Druckfeder 3 über die Ventilplatte 4 den Kolben zylinderwand vorgesehen sein. Wenn der Kolben die (ta gegen die Innenkante 14 der Dichthülse 7. Damit Ausnehmung überläuft, dann findet ein sofortiger ist einerseits der Flüssigkeitsweg zur Bohrung 15 der Druckabbau dadurch statt, daß der unterhalb des Kolbenstange S durch das aus Ventilplatte 4 und Kolbens liegende, unter dem Förderdruck stehende Kolben 6a gebildete Auslaßventil abgesperrt, und Raum im Pumpenzylinder mit dem darüberliegen- 60 andererseits wird durch das Anliegen des Kolbens den Raum in Verbindung gesetzt wird. Damit wird 6a an die Innenkante 14 der Diclithiilse 7 ein Ausschlagartig die Förderung von Flüssigkeit unlerbro- treten von Flüssigkeit durch die Luftausgleichsbohchen, und das Ventil schließt sich schnell. rung 10 entlang der Dichthülse 7 und durch den

Auch eine weitere nachteilige Erscheinung kann Spalt zwischen Kolbenstange 5 und Bcfestigungs-

damit verhindert werden. Der Pumpenzylinder und 65 kappe 1.3 vermieden.

der Kolben können durch den sich aufbauenden Wird der Druckhub gegen den Druck der Druck-Innendruck der Flüssigkeil elastisch aufgeweitet wer- feder 3 eingeleitet, bewegt sich zunächst die Kolbentleti. Am Ende des Druckhubes geht normalerweise stange 5 mit dem Kolben 6a nach unten. Das Aus-

laßventil bleibt dabei zunächst geschlossen. Dadurch wird im Inneren des Pumpenzylinders 1 ein Überdruck erzeugt, der gegen den Kolben 6 ο wirkt und diesen auf der Kolbenstange nach oben verschiebt. Dabei wird der Hals 6fr zusammengedrückt und ausgebaucht und das Auslaßventil geöffnet. Die Flüssigkeit kann nunmehr durch die Querbohrung 11 und die Bohrung 15 in der Kolbenstange 5 ausströmen. Kurz vor Beendigung des Druckhubes (s. F i g. 2) erreicht der Kolben 6λ die Ausnehmung la in der Wand des Pumpenzylinders 1. Dadurch wird ein ringförmiger Spalt mit verhältnismäßig großem Querschnitt zwischen dem Kolben 6 η und der ringförmigen Ausnehmung 1 α gebildet, wodurch die Ausströmöffnung für die Flüssigkeit vergrößert und ein schlagartiges Absinken des Druckes innerhalb des Pumpenzylinders 1 erreicht wird. Eine während des Druckhubes erfolgte elastische Ausweitung von Pumpenzylinder 1 und Kolben 6λ wird durch diese Druckentlastung rückgängig gemacht. Nachdem der ao Druck auf den Kolben 6 a nachgelassen hat, erzwingt die elastische Spannung des Halses 6 b eine Abwärtsbewegung des Kolbens 6 λ in Richtung auf die Ventilplatte 4. Dadurch wird das Auslaßventil zwangsweise schnellstens und unabhängig vom Ein- »5 setzen des Saughubes geschlossen. Jegliches weitere Ausströmen von Flüssigkeit wird damit mit Sicherheit vermieden. Es kann also an der Auslaßöffnung der Pumpe, z. B. an der Zerstäuberdüse 17, keine Tropfenbildung mehr auftreten. Entfällt der Betätigungsdruck auf die Kolbenstange 5. wird diese zusammen mit dem Kolben 6« durch den Druck der Druckfeder 3 aufwärts bewegt, wobei das Auslaßventil bereits geschlossen ist. Sobald der Kolben 6« die ringförmige Ausnehmung 1 α im Pumpenzylinder 1 verlassen hat, dichtet er gegen die Innenwand des Pumpenzylinders 1 ab. Dadurch entsteht bei der weiteren Aufwärtsbewegung ein Unterdruck im Inneren des Pumpenzylinders 1. Dieser bewirkt ein Ansaugen von Flüssigkeit aus dem Gefäß 12, wobei das Ansaugventil, bestehend aus einer Ventilkugel 2, öffnet. Bei Erreichen der oberen Endlage wird die ganze Anordnung wie bereits beschrieben abgesperrt und ist damit vollkommen flüssigkeitsdicht, unabhängig von der Lage der Pumpe und des Gefäßes.

Die Pumpe nach der Erfindung läßt sich vielseitig anwenden, z. B. für Dosiervorrichtungen, Spritzvorrichtungen, Zerstäubungsvorrichtungen und für beliebige Gefäße, aus welchen eine Flüssigkeit, z. B. eine brennbare, leicht verdunstende, ätzende, übelriechende oder auch wohlriechende Flüssigkeit herausgepumpt werden soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Patentansprüche- sentlicher Nachteil ist es, daß die Federkraft ein rasches und sicheres Schließen des Auslaßventil im

1. In einem Gefäß eingebaute einfach wirkende unteren Totpunkt verhindert. Die bekannte Pumpe handbetätigte Schubkolbenpumpe mit einem an saugt außerdem bei leerem Pumpenzylinder schlecht seinem oberen Teil kegelig ausgebildeten Kolben 5 selbst an und ist nicht dicht gegen inneren Über- und einer im Pumpenzylinder angeordneten druck.

Druckfeder, einem zwischen Kolben und einem Es ist ferner eine Pumpe bekanntgeworden, bei mit der Kolbenstange verbundenen Ventilkörper der auf der hohlen Kolbenstange ein in Form einer gebildeten Auslaßventil und einem Auslaßkanal kegeligen Manschette ausgebildeter Kolben infolge durch den hohlen Kolben, wobei der Kolben un- io seiner Reibung an der Pumpenzylinderwand und ter Einwirkung des Flüssigkeitsdruckes das Aus- unter Flüssigkeitsdruck gegenüber einem als Ventillaßventil öffnet und einen hohlzylindrischen platte, ausgebildeten Ventilkörper, auf den eine Feder elastischen Hals besitzt, der sich an einem ober- einwirkt, verschiebbar ist. Die Relativbewegung halb des Halses vorgesehenen Ansatz an der KoI- einerseits zwischen der Kolbenstange und dem Kolbenstange abstützt, dadurch gekennzeich- i₅ ben und andererseits zwischen dem Kolben und dem net. daß der Hals (66) des Kolbens (6«) ober- Pumpenzylinder hängt entscheidend von den jeweilihalb des Auslaßventils dünnwandig und unter gen Reibungsverhältnissen an diesen Stellen ab. elastischer Aufweitung des Halses (6 b) stauchbar Legt man die entsprechenden Dimensionen so aus, ausgebildet ist, daß der Kolben (6 a) durch axiale daß die Reibung zwischen Kolben und Pumpenzylin-Bewegung unter dem Flüssigkeitsdruck das Aus- 20 der wesentlich größer ist als die zwischen Kolben laßventil öffnet, daß die Druckfeder (3) in an und Kolbenstange, dann öffnet sich das Ventil sosich bekannter Weise auf den als VentMplatte fort bei Hubbeginn, wenn der zur Zerstäubung notausgebildeten Ventilkörper (4) in Schließrichtung wendige Druck noch nicht aufgebaut ist. Wird andedes Ventils einwirkt und da& der Kolben (6a) rerseits die Reibung zwischen Kolbenstange und sich im Ruhezustand mit seinem äußeren kegeli- 25 Kolben größer gewählt als die zwischen Kolben und gen Teil an einer Stelle zwischen Ventilkörper (4) Pumpenzylinderwand, so ist es möglich, daß das und Hals (6b) an einem eine Stufe im Zylinder Ventil im unteren Totpunkt überhaupt nicht schließt, bildenden festen Teil (7) abstützt und durch die so daß kein Ansaugen möglich ist. Außerdem ist die Druckfeder (3) gegen dieses gedrückt ist. Einhaltung der Reibungsverhältnisse, d. h. der ent-

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 sprechenden Dimensionen mit großen fertigungstechzeichnet, daß der Kolben an seinem Hals (66) nischen Schwierigkeiten verbunden.

in einer sich axial zur Kolben&iange (5) erstrek- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

kenden ringförmigen Nut (5a) der Kolbenstange Punpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die

(5) fest und abdichtend eingespannt ist. mit gutem Wirkungsgrad arbeitet und bei leichter

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 35 Herstellbarkeit eine sichere Funktion, ein gutes gekennzeichnet, daß das zum Pumpenzylinder Selbstansaugen und erhöhte Dich: %keit gewährleistet, feste Teil als Dichthülse (7) ausgebildet und im Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch Pumpenzylinder (1) fest dichtend angeordnet ist. gelöst, daß der Hals des Kolbens oberhalb des Aus-

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3. Iaßventils dünnwandig und unter elastischer Aufweidadurch gekennzeichnet, daß in dem ringförmi- 4° tung des Halses stauchbar ausgebildet ist, daß der gen Bereich, den die abdichtende Fläche des KoI- Kolben durch axiale Bewegung unter dem Flüssigbens (6a) an der Pumpenzylinderwand am Ende keitsdruck das Auslaßventil öffnet, daß die Druckdes Druckhubes einnimmt, eine Ausnehmung(1«) feder in an sich bekannter Weise auf den als Ventilin der inneren Pumpenzylinderwand vorge- platte ausgebildeten Ventilkörper in Schließrichtung sehen ist. 45 des Ventils einwirkt und daß der Kolben sich im

Ruhezustand mit seinem äußeren kegeligen Teil an

einer Stelle zwischen Ventilkörper und Hals an einem

Die Erfindung betrifft eine in einem Gefäß einge- eine Stufe im Zylinder bildenden festen Teil abstützt bautr einfach wirkende handbetätigte Schubkolben- und durch die Druckfeder gegen dieses gedruckt ist. pumpe mit einem an seinem oberen Teil kegelig 50 Die Pumpe nach der Erfindung hat gegenüber der ausgebildeten Kolben und einer im Pumpenzylinder bekannten Pumpe erhebliche Vorteile. Bei Beginn angeordneten Druckfeder, einem zwischen Kolben des Förderhubes bleibt das Auslaßventil zunächst und einem mit der Kolbenstange verbundenen Ven- noch geschlossen, weil der elastische Hals infolge tilkörper gebildeten Auslaßventil und einem Auslaß- seiner Federung den Kolben gegen die Ventilplatte kanal durch den hohlen Kolben, wobei der Kolben 55 drückt. Bei weiterer Abwärtsbewegung der Kolbenunter Einwirkung des Flüssigkeitsdruckes das Aus- stange mit dem Kolben baut sich in der Pumpenlaßventil öffnet und einen hohlzylindrischen elasti- kammer ein immer größerer Flüssigkeitsdruck auf. sehen Hals besitzt, der sich an einem oberhalb des Von einer bestimmten Größe desselben ab wird Halses vorgesehenen Ansatz an der Kolbenstange dann die Schließkraft des Halses überwunden und abstützt. 60 der Kolben von der Ventilplatte abgehoben. Dieser

Bei einer bekannten Pumpe dieser Art ist der KoI- Vorgang spielt sich zwangläufig und ohne Störungen

ben in Form einer dünnwandigen Manschette ausge- bei jedem Förderhub ab, und zwar unabhängig von

bildet. Das Auslaßventil wird durch radiale Aufwei- der Größe der Reibung zwischen Kolbenstange und

tung des Kolbens geöffnet, wobei der elastische Hals Kolben bzw. zwischen Kolben und Pumpenzylinder-

dazu vorgesehen ist, die radiale Öffnung des Kolbens 65 wand. Bei Beendigung des Druckhubes und Nach-

zu unterstützen. Die Druckfeder wirkt unmittelbar lassen des Flüssigkeitsdruckes infolge des Ausströ-

atif den Kolben ein und unterstützt die Ventilöffnung. mens der Flüssigkeit drückt dann der Hals durch

Dies bringt zahlreiche Nachteile mit sich. Ein we- seine Elastizität den Kolben wieder zwangsweise ge-