DE1728629B1

DE1728629B1 - Zerstaeuberkolbenpumpe

Info

Publication number: DE1728629B1
Application number: DE1728629A
Authority: DE
Inventors: Erich Pfeiffer
Original assignee: PFEIFFER ZERSTAEUBER
Current assignee: PFEIFFER ZERSTAEUBER
Priority date: 1968-05-16
Filing date: 1968-05-16
Publication date: 1980-04-10
Also published as: DE1728629C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerstäuber-Kolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Pumpen lassen sich vielseitig anwenden, z. B. für Dosiervorrichtungen, Spritzvorrichtungen, Zerstäubungsvorrichtungen und für beliebige Gefäße, aus welchen eine Flüssigkeit herausgepumpt werden soll.

Eine derartige Zerstäuber-Kolbenpumpe ist in dem deutschen Patent 13 02 372 vorgeschlagen worden. Dort ist eine Dichtbuchse, die an ihrem unteren Ende eine Dichtschulter trägt, in den nach oben offenen Pumpenzylinder eingepreßt, der an seinem unteren Zylinderende das Ansaugventil enthält. Die Dichtbuchse, der Zylinder und die äußere Verschlußkappe der Pumpe sind dadurch zusammengehalten, daß sie unter Zwischenlage von Dichtungen beim Aufschrauben auf die Gefäßmündung zusammengedrückt werden. Da sich bei solchen Pumpen der Zylinder Material, Bereich des Pumpenkolbens aufgrund des in den Pumpen auftretenden hohen Druckes, der von der eingepreßten Dichthülse noch vergrößert wird, aufweitet und verformt, muß der Pumpenzylinder meist sehr dick ausgebildet sein.

Es ist zwar aus der GB-PS 10 24 529 bekannt geworden, die Verschlußkappe und den Zylinder einstückig herzustellen. Bei dieser Ausführung stützt sich die Feder auf einem am oberen Zylinderende eingepreßten Stoppring ab. Die Feder ist außerhalb des Pumpenzylinders angebracht und belastet den Stoppring in Richtung auf den Pumpenzylinder, vergrößert aber die Bauhöhe. Der Preßsitz zwischen Stoppring und Zylinderoberteil wirkt in Richtung einer Aufweitung des Zylinders.

Das DE-GM 19 72 000 beschreibt eine Ausführung, bei der die Dichtschulter durch eine äußere Hülse gebildet wird. Diese umschließt die Verschlußkappe von außen. Der Pumpenzylinder ist sehr dickwandig ausgebildet.

gebildet, gegen In dieser Druckschrift ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der der mit dem unteren Zylinderdeckel einstückige Zylinder mit einem Flansch an der Schraubkappe anliegt und die mit der Schraubkappe einstückige Dichthülse in den Zylinder hineinragt. Der Zylinder wird sowohl durch evtl. Preßkräfte der Dichtschulter als auch durch den Innendruck im Zylinder bei Betätigung des Zerstäubers einer unerwünschten Aufweitung unterworfen. Bei dieser Druckschrift erfolgt die Montage derart, daß das Ventiltragteil, das gleichzeitig die Betätigungsstange des Kolbens ist, mit der auf der Betätigungsstange verschiebbaren Kolbenmanschette durch eine Ausnehmung der Schraubkappe gesteckt wird, die eine Dichtschulter zur Abdichtung eines Luftausgleichskanals im Ruhezustand aufweist. Die Rückholfeder wird in den Zylinder gelegt, der mit Preßsitz in der Schraubkappe befestigt wird. Der Zylinder ist wegen der relativ hohen Drücke in der Pumpe relativ dickwandig ausgeführt und besteht aus einem ve-hältnismäßig teuren, gegen die zu versprühenden Materialien resistenten Werkstoff.

Aus der BE-PS 6 87 147 ist ein Parfümzerstäuber bekannt geworden, bei dem im Pumpenzylinder ein ebenfalls zylinderförmiger Kolben läuft, der wiederum einen Zylinder mit einem Kolben enthält. Im zusammengedrückten Zustand ist daher jeweils eine Doppelwandigkeit vorhanden. Diese Ausführung ist bezüglich der ■2° Fertigung und Abdichtung besonders kritisch und anfällig gegen Verformungen. Zwischen dem Pumpenzylinder und dem an ihn angeformten Behälterdeckel sind Versteifungsrippen vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Pumpenkammerzerstäuber der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der bei großen Zusammenhaltekräften des Zylinderaufbaus eine Verstärkung des Zylinders gegen Verformung geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß an die als Hülse ausgebildete Dichtschulter die Zylinderlauffläche angeformt ist, wird der Pumpenzylinder verstärkt und gestattet die Verwendung eines billigeren Kunststoffmaterials für die übrigen *5 Zylinderteile im Vergleich zu dem Material, aus dem die Zylinderlaufbuchse besteht. Dadurch, daß die Zylinderlaufbuchse an die Dichtschulter angeformt ist. wird der Preßsitz der ineinandergesteckten Pumpenteile verstärkt. Ein unbeabsichtigtes Zerlegen der Pumpe ist damit verhindert.

Vorzugsweise können zwischen dem Pumpenzylinder und den übrigen Teilen der mit dem Pumpenzylinder einteiligen Verschlußkappe Rippen angeordnet sein. Sie ermöglichen einerseits die Schaffung eines besonders steifen Pumpenzylinders und ermöglichen andererseits z. B. die Schaffung eines Luftausgleichskanals, der außen am Pumpenzylinder vorbeiverläuft.

Bei der Ausführung nach der Erfindung übt der Pumpenzylinder infolge des Preßsitzes eine Stützfunktion, insbesondere über die Kolbenhublänge aus. Die Dichtschulter hat dagegen keine im wesentlichen aufweitenden Kräfte zu ertragen und kann außerhalb des Stützbereiches liegen.

Die Zylinderlaufbuchse wird also von einer Doppelwand gebildet, die sie auch gegen elastische Aufweitung unter dem Innendruck gut versteift. Da die Dichthülse unmittelbar mit dem Pumpenzylinder verbunden ist, treten keine Dosierungsschwierigkeiten mehr auf. Die Zerstäuber-Kolbenpumpe ist nunmehr ein unabhängig von dem Gefäß funktionsfähiges Teil, das auch bei unsachgemäßem Aufschrauben dicht ist und für eine genaue Dosierung der ausgegebenen Menge sorgt.

Dadurch wird auch die Funktionsprüfung erleichtert.

Ein besonderer Vorteil ist es, daß ein erweiterter Pumpenzylinderteil, der eine gewollte Undichtheit am Ende des nutzbaren Kolbenhubes schafft, an dem gleichen Bauteil ausgebildet sein kann, an dem sich die Dichthülse befindet, nämlich an dem Pumpenzylinder.

So ist also die Dosierung konstruktiv bereits durch die Kunststoff-Spritzgußform festgelegt und kann sich während der Montage oder während des Betriebes keinesfalls ändern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Zerstäuber-Kolbenpumpe nach der Erfindung im Ruhezustand,

F i g. 2 einen Schnitt entsprechend F i g. 1 im gedrückten Zustand vor Beginn des Saughubes,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform im Ruhezustand,

F i g. 4 einen Schnitt entsprechend F i g. 3 im gedrückten Zustand vor Beginn des Saughubes.

Die Pumpe nach den F i g. 1 und 2 besitzt ein Bauteil 7, in dem ein Druckraum I gebildet ist. Das Bauteil weist einen oberen, die Zylinderlauffläche 7b bildenden, und einen unteren, mit einer Erweiterung versehenen Abschnitt 7c auf. Das Bauteil 7 ist einstückig mit einem eine Dichtschulter 14 bildenden Dichtring 7 a verbunden. Eine Verschlußkappe 13 für das Gefäß 12, auf das die Zerstäuber-Kolbenpumpe geschraubt werden kann, besteht aus drei ineinander angeordneten zylindrischen bzw. hülsenartigen Teilen, und zwar dem äußeren Zylinderteil 13a, einem darin angeordneten mittleren Zylinderteil 136 und einem wiederum darin angeordneten Pumpen-Zylinder 13c Die Zylinderteile werden jeweils von Rippen 13</und 13e zusammengehalten. Ein Ventilsitz und ein Rohrstutzen 13g· ist an einem Zylinderdeckel oder Zylinderende 13/" ausgebildet. Der untere Teil Ι3Λ der Verschlußkappe besitzt ein Innengewinde. Im Ventilsitz ist eine Kugel 2 als Saugventil eingelegt. Innerhalb des Druckraumes 1 ist eine Druckfeder 3 angeordnet, die als Rückholfeder dient und sich an einer Ventilplatte 4, die Teil eines Kolbens 5 ist, abstützt und damit eine Kolbenmanschette 6.7 mit ihrem kegeligen Teil gegen die Innenkante bzw. Dichtschulter 14 des Dichtringes 7.7 drückt. Der Kolben 5 ist mit einer Bohrung 15 versehen, durch welche die Flüssigkeit zur Zerstäuberdüse 17 gelangt. Der Kolben ist von der Kolbenmanschette 6.7 mit einem angeformten elastischen Manschettenabschnitt umgeben, an dessen oberem Ende ein dünnwandiger, elastischer Hals 6b einstückig vorgesehen ist, der in einer Nut 8 in einem Betätigungskopf 16 fest und dichtend eingepreßt ist. Eine Dichtung 9 liegt zwischen der Mündung eines Gefäßes, auf das die Zerstäuber-Kolbenpumpe geschraubt ist und der Verschlußkappe 13. Zwischen Zylinderlauffläche 76 und Dichtschulter 14 sind oberhalb des Pumpenzylinders 13c Luftausgleichskanäle 10 vorgesehen. Das Innere des Gefäßes 12 ist über den Weg zwischen dem mittleren Zylinderteil 136 und dem darin liegenden Pumpen-Zylinder 13c, die Luftausgleichskanäle 10 und dem Spalt, der sich zwischen dem oberen kegeligen Teil der Kolbenmanschette 6a und der Dichtschulter 14 bei Betätigung des Betätigungskopfes 16 bildet, mit der Außenluft in Verbindung steht, wenn der Kolben, wie in F i g. 2 dargestellt, mit seinem kegeligen Teil von der Dichtschulter 14 des Dichtringes 7a abgehoben ist. Auf den Rohrstutzen t3g ist ein Ansaugrohr 18 aufgeschoben. In dem Kolben 5 sind Querbohrungen U vorgesehen, so daß die Flüssigkeit aus dem Inneren des Druckraumes 1 über diese in die Bohrung 15 und schließlich zur Zerstäuberdüse 17 gelangen kann.
Die Wirkungsweise der Pumpe ist wie folgt:

Im Ruhezustand ist die Pumpe so abgedichtet, daß keine Flüssigkeit aus dem Gefäß 12 entweichen kann, unabhängig davon, in welcher Lage sich dieses befindet. Durch die starke Federkraft des elastischen Halses 6b wird der Auslaßventilsitz an der Kolbenmanschette 6a gegen die Ventilplatte 4 gedrückt, so daß an dieser Stelle keine Flüssigkeit aus dem Druckraum 1 des Pumpenzylinders über die Bohrung 15 in den Kolben hindurch kann. Es kann aber auch sonst keine Flüssigkeit aus dem

ic Gefäß 12 entweichen, da einerseits die übliche Dichtung 9 zwischen Gefäßhals und Verschlußkappe 13 und andererseits eine Dichtung durch das feste Anliegen des kegeligen Teiles der Kolbenmanschette 6a gegen die Innenkante des Dichtringes 7a unter der Wirkung der

ι⁵ Druckfeder 3 dies verhindern.

Bei Beginn des Förderhubes, der durch Drücken auf den Betätigungskopf 16 eingeleitet wird, kann zunächst die Kolbenmanschette 6a nicht von der Ventilplatte 4 abgehoben werden, da der elastische Hals 6b noch einen entsprechenden Druck auf die Kolbenmanschette 6a in Richtung auf die Ventilplatte 4 ausübt. Erst wenn im Inneren des Druckraumes 1 ein höherer Flüssigkeitsdruck aufgebaut ist, reicht die Kraft des Halses 6b zum Schließen nicht mehr aus und die Kolbenmanschette 6a wird nunmehr schlagartig abgehoben, so daß auch die Förderung der Flüssigkeit bei erhöhtem Druck stattfindet und ein schnelles und intensives Entleeren des Druckraumes 1 gewährleistet ist. Am Ende des Förderhubes gelangt die Kolbenmanschette 6a in den unteren Pumpenzylinderabschnitt 7c mit der Erweiterung, so daß schlagartig ein starker Druckabbau erfolgt. Der Hals 6b ist dann wieder in der Lage, die Kolbenmanschette 6a gegen die Ventilplatte 4 zu drücken, so daß schon am Ende des Förderhubes das

^J5 Auslaßventil wieder geschlossen ist.

Bei dem darauf folgenden Saughub kann daher sofort ein intensives Ansaugen der Flüssigkeit über das Ansaugventil 2 aus dem Gefäß 12 einsetzen.

Bei der Pumpe nach den F i g. 3 und 4 sind gleiche Teile (wie in F i g. 1 und 2) mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Das Auslaßventil ist als federbelastetes Kugelventil 22 ausgebildet. Die Kolbenmanschette 6a besitzt außer einem Hals 30 noch einen Fortsatz 6c, mit welchem er fest in die Bohrung 15 des Kolbens 5 eingepreßt ist. Es ist schließlich noch ein mit einem Fuß 19 versehener Bolzen 21 mit einer Scheibe 20 vorgesehen, wobei der Fuß mit Löchern 19a auf dem Boden des Druckraumes 1 aufliegt und der Bolzen durch eine Bohrung des

so Fortsatzes 6c hindurchgreift. Am Dichtring 7a befindet sich ein topfförmiger Ansatz 7dmit einer öffnung 23.

Die Wirkungsweise der Pumpe nach den F i g. 3 und 4 ist wie folgt:
Zunächst ist sie auch im Ruhezustand so abgedichtet, daß keine Flüssigkeit aus dem Gefäß 12 entweichen kann, unabhängig davon, in welcher Lage sich dieses befindet. Durch die starke Druckfeder 3 wird aber hier der Fortsatz 6c gegen die Scheibe 20 gedrückt, so daß an dieser Stelle keine Flüssigkeit aus dem Druckraum 1 hinaus kann. Es kann aber auch sonst keine Flüssigkeit aus dem Gefäß 12 entweichen, da einerseits auch hier die übliche Dichtung 9 vorgesehen ist und andererseits eine Dichtung durch das feste Anliegen des Halses 30 gegen den Boden des topfförmigen Ansatzes 7dmit der

⁶S öffnung 23 gegeben ist. Bei Beginn des Förderhubes wird zunächst die Scheibe 20 vom Fortsatz 6c abgehoben. Flüssigkeit kann jedoch vorerst nicht gefördert werden, weil das federbelastete Auslaßventil

22 noch unter der Wirkung seiner Feder geschlossen bleibt. Erst wenn im Inneren des Druckraumes 1 ein höherer Flüssigkeitsdruck aufgebaut ist, reicht diese Federkraft nicht mehr aus und das Auslaßventil wird schlagartig geöffnet, so daß auch hier die Förderung bei erhöhtem Druck stattfindet und ein schnelles und intensives Entleeren des Druckraumes 1 gewahrleistet ist. Auch hier gelangt die Kolbenmanschette 6a am Ende des Förderhubes in den unteren Pumpenzylinderabschnitt mit der Erweiterung, so daß schlagartig ein starker Druckabbau erfolgt. Das federbelastete Auslaßventil 22 kann dann auch schnellstens schließen, und zwar auch schon am Ende des Förderhubes.

Bei dem darauffolgenden Saughub kann daher auch sofort ein intensives Ansaugen der Flüssigkeit über das Ansaugventil 2 aus dem Gefäß 12 einsetzen.

Hiei/ti 2 Blatt Zeichmniaen

Claims

Patentansprüche:

1. Zerstäuber-Kolbenpumpe mit einem Pumpenzylinder, der ein Zylinderende mit einem Ansaugventil aufweist und einen federbelasteten Kolben enthält, der zur Abdichtung eines Luftausgleiehskanals im Ruhezustand durch die Federkraft an eine in den Pumpenzylinder mit Preßsitz eingepreßte Dichtschulter angedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Dichtschulter (14) eine Zylinderlaufbuchse (Jb) für den Kolben (6) angeformt ist.

2. Zerstäuber-Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pumpenzylinder (Oc^und den übrigen Teilen (13.7, 136,} der mit dem Pumpenzylinder einteiligen Verschlußkappe (13) Rippen (13c/,)angeordnet sind.