DE1728474C3 - Zerstäuberpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberpumpe mit einem durch eine Feder in eine Ruhestellung gedrückten Kolben, dessen Dichtung in dieser Kolbenstellung eine zum Flüssigkeitsbehälter führende Druckausgleichsöffnung im Zylinder verschließt, wobei die Pumpenzylinderwand eine Ausnehmung aufweist, die in einem Bereich der inneren Pumpenzylinderwand liegt, den der Kolben am Ende des Druckhubes einnimmt.

Aus der GB-PS 10 24 529 ist bereits eine Kolbenpumpe der eingangs erwähnten Art bekannt geworden. Die Ausnehmung in der Pumpenzylinderwand bildet bei der bekannten Zerstäuberpumpe das Flüssigkeits-Auslaßventil nach Art einer Schiebersteuerung. Die Kolbendichtung überläuft zu Beginn dt-, Förderhubes die Ausnehmung, so daß die in Pumpenzylinder unter Druck gesetzte Flüssigkeit an der Kolbendichtung vorbei zur Zerstäuberdüse strömen kann. Am Ende des Druckhubes wird der Druck im Pumpenzylinder langsam abgebaut, d. h. er geht in dem Maße zurück, wie die Flüssigkeit durch die Zerstäuberdüse abströmt, wenn der Kolben langsamer wird und ganz stehenbleibt. In dieser Abbauphase des Druckes reicht der vor der Zerstäuberdüse herrschende Druck nicht mehr aus, um eine einwandfreie Zerstäubung zu gewährleisten. Dadurch tritt die Flüssigkeit aus der Zerstäuberdüse nicht mehr in feinzerstäubter Form, sondern in Form von einzelnen Tropfen aus. Im Hinblick auf die Tatsache, daß beispielsweise größere Tröpfchen von Parfüm Flecken auf empfindlichen Stoffen hervorrufen, ist es wichtig, diese Tropfenbildung zu vermeiden. Bei der GB-PS 10 24 529 sind dagegen keinerlei Maßnahmen getroffen, sondern der Pumpenzylinderdruck wird lediglich dadurch abgebaut, daß über das die Ausnehmung enthaltende Auslaßventil und die Zerstäuberdüse die Flüssigkeit langsam ins Freie abströmt.

Aus der FR-PS 7 60 904 ist ein Pumpenzerstäuber bekannt geworden, der einen an seinem Umfang undichten Kolben besitzt. Bei diesem Pumpenzerstäuber wird die am Kolben vorbeiströmende Flüssigkeit über eine Ausgleichsöffnung in den Behälter zurückgeführt. Das zuvor beschriebene Problem des Nachtropfens kann hier auch nicht verhindert werden, weil auch hier eine relativ lang andauernde Phase vorhanden ist, in der der vor der Zerstäuberdüse vorliegende Druck unter dem für die Zerstäubung notwendigen Druck liegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Zerstäuberpumpe der eingangs erwähnten Art am Ende eines bestimmten Hubes des Kolbens einen raschen Druckabbau im Zvlinder herbeizuführen, um eine schlagartige Beendigung der Zerstäubung herbeizuführen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

gelöst, daß die Dichtfläche des Kolbens am Ende des

> Nutzhubes in den Bereich der Ausnehmung kommt und den Zylinder mit der Druckausgleichsöffnung verbindet.

Durch die Erfindung wird die erstmalig gestellte

Aufgabe auf besonders vorteilhafte Weise gelöst. Wenn der Kolben in den Bereich der Ausnehmung kommt,

in wird die Pumpenkammer im Zylinder bewußt undicht gemacht und so die Flüssigkeit auf einem anderen Weg aus dem Zylinder herausgelassen als durch die Zerstäuberdüse. Dadurch wird auch bei langsamer Kolbenbewegung der Druck schlagartig abgebaut und

ι i die Zerstäubung bricht ab, ohne daß über eine praktisch beachtliche Zeitspanne der Druck niedriger wäre als der zur Zerstäubung notwendige Druck. Die meist relativ geringe, auf diese Weise drucklos am Kolben vorbeiströmende Flüssigkeitsmenge wird dann durch die

2i) Druckausgleichsöffnung wieder in den Raum, aus dem die Pumpe fördert, zurückgeführt Wenn es sich dabei, wie bei derartigen Pumpen üblich, um eine auf einen Behälter aufgesetzte Kolbenpumpe handelt, so ist meist eine Druckausgleichsöffnung ohnehin vorhanden, da

r> diese zur Schaffung eines Luftausgleichs zwischen Behälter und Atmosphäre benötigt wird.

Durch die oben beschriebene Wirkungsweise wird schlagartig die Förderung von Flüssigkeit unterbrochen und ein vom Flüssigkeitsdruck belastetes oder von

m diesem betätigtes Auslaßventil schließt sich sehr schnell. Auch eine evtl. elastische Aufweitung im Pumpenzylinder oder den Flüssigkeitskanälen kann kein Nachtropfen mehr auslösen, da sie ebenfalls mit der Druckentlastung zusammenbricht und die entsprechende Flüssig-

i) keitsmenge am Kolben vorbei drucklos abströmt. Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache, daß unabhängig von der Geschwindigkeit oder der Länge der Betätigung des Kolbens ein genaues Flüssigkeitsvolumen abgegrenzt ist, das bei einem Zerstäubungshub ausgegeben wird.

4,i Es ist also zu erkennen, daß duich die Erfindung erstmalig und in vorteilhafter Weise das Problem gelöst wurde, am Ende eines bestimmten Hubes einen raschen Druckabbau herbeizuführen und die Zerstäubung schlagartig zu beenden. Die eingangs genannten bekannten Zerstäuberpumpen lieferten keinen Hinweis in Richtung auf diese Lösung. Die in ihnen beschriebenen Merkmale einer den Kolben überbrückenden Ausnehmung in der Zylinderwand einerseits und eines Durchbruches in der Zylinderwand andererseits dienten

■ι» zur Lösung anderer Aufgaben und gaben keinen Hinweis in Richtung auf die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher

Vi erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Pumpe im Ruhezustand und

F i g. 2 einen teilweise abgebrochenen Längsschnitt, bei dem sich die Pumpe am Ende des Förderhubes

Mt befindet.

In einem Pumpenzylinder 1 ist unten ein Einlaßventil in Form einer Ventilkugel 2 angeordnet. Eine starke Druckfeder 3 drückt unmittelbar auf eine Ventilplatte 4, die an einer Kolbenstange 5 befestigt ist und gegen die

h, Stirnseite eines auf der Kolbenstange 5 befestigten Kolbens 6a drückt. Ein elastischer Hals 66 des Kolbens 6a ist in eine ringförmige Nut 5a im Ansatz 5b der Kolbenstange 5 fest eingepreßt. In den oberen Teil des

Pumpenzylinders 1 ist eine aus starrem Material Destehende Dichthülse 7 dicht eingepreßt. Die Einpreßtiefe der Dichthülse 7 wird durch einen Flansch 8 aegrenzt. Eine Dichtung 9 bewirkt die Abdichtung des Pumpenzylinders 1 gegen die öffnung eines Gefäßes 12. Eine Luftausgieichsbohrung 10 in der Wand des Pumpenzylinders 1 ermöglicht einen Druckausgleich zum Inneren des Gefäßes 12 bei Betätigung der Pumpe. Sie dient gleichzeitig dazu, sich bildende Leckflüssigkeit in das Innere des Gefäßes 12 zurückzuleiten. Im unteren Teil der Kolbenstange 5 ist eine Querbohrung 11 angeordnet, die einen Flüssigkeitszutritt bei geöffnetem Auslaßventil in die Bohrung 15 der Kolbenstange 5 ermöglicht Im Inneren des Pumpenzylinders 1 befindet sich im Bereich der Lage des Kolbens 6a am Ende des Druckhubes eine ringförmige Ausnehmung la. Mit einer Verschlußkappe 13 wird die Pumpe auf dem Gefäß 12 befestigt Der Kolben 6a wird im Ruhezustand gegen die Innenkante 14 der Dichthülse 7 gedrückt. Es ist ein Betätigungsknopf 16 für die Kolbenstange 5 und als Beispiel eine Zerstäuberdüse 17 dargestellt

Die Pumpe nach der Erfindung arbeitet wie folgt:
Im Ruhezustand, wie in F i g. 1 dargestellt, drückt die Druckfeder 3 über die Ventilplatte 4 den Kolben 6a gegen die Innenkante 14 der Dichthülse 7. Damit ist einerseits der Flüssigkeitsweg zur Bohrung 15 djr Kolbenstange 5 durch das aus Ventilplatte 4 und Kolbe: 6a gebildete Auslaßventil abgesperrt, und andererseits wird durch das Anliegen des Kolbens 6a an die Innenkante 14 der Dichthülse 7 ein Austreten von Flüssigkeit durch die Luftausgieichsbohrung 10 entlang der Dichthülse 7 und durch den Spalt zwischen Kolbenstange 5 und Befestigungskappe 13 vermieden.

Wird der Druckhub gegen den Druck der Druckfeder 3 eingeleitet, bewegt sich zunächst die Kolbenstange 5 mit dem Kolben 6a nach unten. Das Auslaßventil bleibt dabei zunächst geschlossen. Dadurch wird im Inneren des Pumpenzylinders 1 ein Überdruck erzeugt, der gegen den Kolben 6a wirkt und diesen auf der Kolbenstange nach oben verschiebt. Dabei wird der Hals 60 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 (siehe Fig.2) erreicht der Kolben 6a die Ausnehmung la in der Wand des Pumpenzylinders 1. Dadurch wird im dargestellten Ausführungsbeispiel ein ringförmiger Spalt mit verhältnismäßig großem Querschnitt zwischen dem Kolben 6a und der ringförmigen Ausnehmung 1 a gebildet, wodurch die Ausströmöffnung für die Flüssigkeit vergrößert und ein schlagartiges Absinken des Druckes innerhalb des Pumpenzylinders I erreicht wird. Die dabei in den Raum oberhalb des Kolbens 6a strömende Flüssigkeit kann durch die Bohrung 10 in das Gefäß 12 zurückfließen. Eine während des Druckhubes erfolgte elastische Aufweitung von Pumpenzylinder 1 und Kolben 6a wird durch diese Druckentlastung rückgängig gemacht Nachdem der Druck auf den Kolben 6a nachgelassen hat, erzwingt die elastische Spannung des Halses 6b eine Abwärtsbewegung des Kolbens 6a in Richtung auf die Ventilplatte 4. Dadurch wird das Auslaßventil zwangsweise schnellstens und unabhängig vom Einsetzen des Saughubes geschlossen. Jegliches weitere Ausströmen von Flüssigkeit wird dtmit mit Sicherheit vermieden. Es kann also an der Auslaßöffnung der Pum,-.-, ζ. B. an der Zerstäuberdüse 17, keine Tropfenbildung, mehr auftreten. Entfällt der Betätigungsdruck auf die Kolbenstange 5 wird diese zusammen mit dem Kolben 6a durch den Druck der Druckfeder 3 aufwärts bewegt, wobei das Auslaßventil bereits geschlossen ist. Sobald der Kolben 6a die ringförmige Ausnehmung la 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 Einlaßventil, 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)

1. Patentanspruch:

   Zerstäuberpumpe mit einem durch eine Feder in eine Ruhestellung gedrückten Kolben, dessen Dichtung in dieser Kolbenstellung eine zum Flüssigkeitsbehälter führende Druckausgleichsöffnung im Zylinder verschließt, wobei die Zylinderwand eine Ausnehmung aufweist, die in einem Bereich der inneren Pumpenzylinderwand liegt, den der Kolben am Ende des Druckhubes einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche des Kolbens (6a) am Ende des Nutzhubes in den Bereich der Ausnehmung (ta) kommt und den Zylinder (1) mit der Druckausgleichsöffnung (10) verbindet