DE2213104A1

DE2213104A1 - Ventil für eine Flüssigkeitspumpe

Info

Publication number: DE2213104A1
Application number: DE19722213104
Authority: DE
Inventors: Claude Paris Sekaly
Original assignee: S K M, Stains (Frankreich)
Priority date: 1971-04-06
Filing date: 1972-03-17
Publication date: 1972-10-12
Also published as: FR2133022A5

Description

Meine Akte: 5559/72

150 Rue de Stalingrad

93 - Stains

(Frankreich)

Ventil für eine Flüssigkeitspumpe.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitspumpe und insbesondere eine Farbspritzpumpe.

Bekannte Membranpumpen für Farbe weisen gewöhnliche Rückschlagventile auf , wobei die Bemessung der Rückstellfedern für das Verschlußglied derartiger Ventile besonders schwierig ist, da eine zu starke Feder das Zurückhalten der die Farbpumpe füllenden Luft vor Beginn des Ansaugens der Pumpe schwierig macht, wohingegen eine zu schwache Feder oder ggf. ein Federüberdruck zwar das Ansaugen der Pumpe begünstigt, jedoch aufgrund der Verlangsamung der Ventilschließbewegungen nur sehr niedrige Pumpgeschwindigkeiten zuläßt. .

Durch die Erfindung soll daher anstelle einer wenig befriedigenden Kompromißlösung ein neuartiges Ventil für eine Flüssigkeitspumpe geschaffen werden, das eine sehr zufriedenstellende Arbeitsweise aufweist.

Das zu diesem Zweck vorgeschlagene Ventil ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein zwischen dem Verschlußglied und der dieses in Richtung seines Sitzes beaufschlagenden Feder angeordnetes und in Richtung des Sitzes gleitend verschiebbar geführtes Zwischenstück und einen zur Begrenzung einer unter der direkten Einwirkung der Feder erfolgenden Bewegung des Zwischenstücks dienenden ersten, feststehenden

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Anschlag, der bei Anliegen des Verschlußgliedes gegen seinen Sitz einen kleinen Zwischenraum zwischen dem· schenstück und dem Verschlußglied vorgibt, aufgrund dessen das Verschlußglied bei durch einen auf der Aufstromseite des Ventils herrschenden schwachen Luftüberdruck, insbesondere bei Inbetriebnahme der Flüssigkeitspumpe, ohne Zusammendrückung der Feder von seinem Sitz abhebbar ist. Während des Ansäugens der in der Flüssigkeitspumpe enthaltenen Luft und vor Beginn des Saugvorgangs kann sich das Verschlußglied bei dem erfindungsgemäßen Ventil ohne die Feder zusammendrücken zu müssen frei von seinem Sitz abheben, wobei seine kinetische Energie in keinem Falle ausreichend hoch ist, um das Zwischenstück bei dieser Abhebebewegung mitzunehmen. Nach Beginn des Pumpens kann die angesaugte Flüssigkeit dagegen eine ausreichend hohe kinetische Energie auf das Verschlußglied des erfindungsgemäßen Ventils ausüben, damit dieses bei seinem Abheben von dem Sitz das Zwischenstück mitnimmt und dieses seinerseits die Feder zusammendrückt. Die auf diese Weise in der zusammengedrückten Feder gespeicherte Energie wird während der zweiten Phase der Abhebebewegung des Verschlußgliedes nach Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Ventilsitzes abgegeben einerseits an das Zwischenstück, wodurch dieses in seine Anschlagstellung zurückgebracht wird, und andererseits an das Verschlußglied, so daß dieses zunächst der Bewegung des Zwischenstücks in die Anschlagstellung folgt und dann den kleinen Zwischenraum durchläuft, welcher es noch von seinem Sitz trennt.

Das erfindungsgemäße Ventil ist für Flüssigkeitspumpen aller Ausführungen sowohl als Rückschlag- als auch als Ansaugventil verwendbar.

Im nachfolgenden werden anhand der Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Rückschlag-

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ventils, insbesondere für eine Färbspritzpumpe vom Membrantyp beschrieben.

Fig. 1 ist ein senkrechter Axialschnitt durch eine Ausführungsform, bei welcher das Verschlußglied aus einer Kugel besteht.

Figuren 2 und 3 sind der Fig. 1 entsprechende Querschnitte von zwei weiteren Ausführungsformen, bei denen das Verschlußglied jeweils plattenförmig bzw. mit einer konischen Sitzfläche ausgebildet ist.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 die obere Gehäusewandung einer nicht dargestellten Farbspritzpumpe bezeichnet, in der ein von der (nicht dargestellten) Farbkammer der Pumpe aufsteigender senkrechter Kanal 2 und ein waagerechter Kanal 3 ausgebildet sind, welcher zur rechten Seite der Figur in einen nicht dargestellten Schlauch mündet, der zur Speisung einer ohne Druckluft vermittels hydrostatischem Druck arbeitenden Spritzpistole dient. Bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel sind an sich bekannte und nicht dargestellte Mittel vorgesehen, durch welche der Kanal 3 zu Beginn des Ansaugens der Pumpe mit der Atmosphäre verbunden wird. Die beiden Kanäle 2 und 3 konvergieren in eine zylindrische Ausnehmung 4 mit senkrechter Achse, die innerhalb der Dicke der Wandung 1 ausgebildet ist. Im unteren Teil der zylindrischen Ausnehmung 4 befindet sich ein Sitz 5 für eine Kugel 6, während der obere Teil mit einem Gewinde.·Versehen ist, in das ein Stopfen 7 eingeschraubt ist, welcher eine nach unten offene zylindrische Ausnehmung 8 mit senkrechter Achse aufweist. In der Achse des Stopfens 7 ist auf beliebige Weise ein senkrechter Schaft 9 von kleinerem Durchmesser als der Innendurchmesser der Ausnehmung 8 des Stopfens 7 befestigt und beispielsweise mit seinem oberen Ende in den Stopfen:,;

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7 eingeschraubt. Ein die Form einer Hülse aufweisendes Zwischenstück 10 ist frei gleitend verschiebbar auf dem Schaft 9 gelagert und weist eine äußere Schulter 11 auf, gegen welche sich das untere Ende einer Schraubenfeder 12 abstützt, die sich an ihrem oberen Ende auf dem Boden der zylindrischen Ausnehmung 8 des Stopfens 7 abstützt. Außerdem weist die Hülse 10 eine Innenschulter 13 auf, die dann, wenn die Hülse 10 vermittels der Feder 12 in Richtung der Kugel 6 und des Sitzes 5 derselben gedrückt wird, zur Anlage an einen Sprengring in Form eines Seegerrings 14 kommt, der in eine Nut am Ende des Schaftes 9 eingesetzt ist. Die Lage des Seegerrings 14 entlang dem Schaft 9 ist so gewählt, daß die Hülse 10 in der dargestellten Lage angehalten wird, in welcher ein kleiner Zwischenraum 15 zwischen dem unteren Ende der Hülse 10 und der gegen ihren Sitz 5 anliegenden Kugel 6 belassen ist. Außerdem bildet das untere Ende des Schaftes 9 Anschlagflächen 16 für den oberen Abschnitt der Kugel 6, wobei die gesamte Anordnung derart ausgelegt ist, daß ein ziemlich großer Zwischenraum zwischen den Anschlagflächen 16 und der Kugel 6 vorhanden ist, wenn die letztere in Eingriff mit dem unteren Ende der Hülse 10 steht.. Bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel weist das untere Ende des Schafts 9 außerdem Auskehlungen 17 auf, welche dazu dienen, die Berührungsfläche zwischen Schaft 9 und hHülse 10 zu verkleinern, damit die Reibungskräfte zwischen diesen Teilen verringert sind.

Wenn die Farbkammer der Pumpe vor Ansaugbeginn mit Luft gefüllt ist, reicht der bei jeder zum Inneren der Farbkammer hin erfolgenden Verformung der Membran in der Kammer erzeugte schwache Überdruck dazu aus, vermittels des senkrechten Kanals 2 die Kugel 6 von ihrem Sitz 5 abzuheben, wobei die Kugel ggf. so weit abgehoben wird, bis sie gegen das untere Ende der Hülse 10 anliegt. Daher wird die Luft durch den Sitz 5, die zylindrische Ausnehmung 4 und den

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durch die vorstehend erwähnten Vorrichtungen mit der Atmosphäre verbundenen Kanal 3 angesaugt, ohne daß jedoch die Kugel 6 eine ausreichend hohe kinetische Energie erhält, um die Feder 12 zusammen zu drücken und die Hülse 10 anzuheben. Unter diesen Bedingungen erfolgt der Ansaugbeginn der Pumpe sehr leicht und vor allem schnell. Nach Ansaugbeginn reicht jedoch der bei jeder Verformung der Pumpenmembran gegen das Innere der Farbkammer'auf die in dieser enthaltene Farbe ausgeübte,· verhältnismäßig hohe Überdruck dazu aus, der Kugel 6 eine kinetische Energie zu erteilen, aufgrund deren die von der durchtretenden Farbe mitgenommene Kugel von ihrem Sitz 5 abgehoben wird, gegen das untere Ende der Hülse 10 stößt und eine verhältnismäßig große Energie auf diese überträgt, die bei Zusammendrückung der Feder 12 gespeichert wird. Die Feder kann normalerweise nur so weit zusammengedrückt werden, bis die Kugel 6 gegen die Anschlagflächen 16 stößt. Sobald Druckausgleich auf beiden Seiten des Sitzes 5 erreicht ist, bringt die in der Feder 12 gespeicherte Energie zunächst die Hülse 10 in die Anschlagstellung gegen den Seegerring 14 zurück, wobei dann die Kugel 6 noch so viel kinetische Energie aufweist, daß sie den kleinen Zwischenraum (in der Größenordnung des Zwischenraums 15 in Fig. 1) durchlaufen kann, der sie noch von ihrem Sitz 5 trennt. Diese letzte Phase der Ventilschließbewegung wird außerdem dadurch begünstigt, daß die durch den Sitz 5 zum Kanal 2 hin rückfließende Flüssigkeit gegen die Kugel 6 drückt. Bei senkrechter Anordnung entsprechend der Darstellung übt das Gewicht der Kugel 6 eine"zusätzliche Kraft in Schließrichtung aus. Wie jedoch aus den vorstehenden Erläuterungen ersichtlich, kann das erfindungsgemäße Kugelventil unabhängig von seiner Ausrichtung arbeiten, die durch die Achse der Sitzausnehmung 5 vorgegeben ist, gegen welche die Kugel durch den abstromseitigen Überdruck, d.h. einen höheren Druck in Kanal 3 als in Kanal 2, angedrückt wird.

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Bei den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen werden zur Bezeichnung entsprechender Teile jeweils die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Fig. 1 lediglich darin, daß das Verschlußglied aus einer Platte 6 besteht ^ die in Verlängerung des Schaftes 9 einen Schaftabschnitt 6a trägt, welcher in dem Zwischenstück 10 geführt ist und zur Anlage gegen das untere Ende 16 des Schaftes 9 kommt. Das Zwischenstück 10 selbst ist in der zylindrischen Ausnehmung 4 geführt, weist seitliche Durchbrechungen 10a für den Flüssigkeitsdurchtritt auf und der untere Anschlag für das Zwischenstück besteht aus einer Innenschulter 14' der zylindrischen Ausnehmung 4* Die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform ist identisch der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. ' $

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Flg. 2 nur darin, daß das Verschlußglied aus einem Zylinderkörper 6 besteht, der eine konische Sitzdichtfläche 6b und einen langgestreckten Schaft 6a aufweist, welcher in Axialrichtung nicht nur durch das Zwischenstück 10, sondern auch durch einen Teil 18 hindurchgeführt ist, welcher einen schalenförmigen Federteller für das obere Ende der Feder 12 bildet,

Beim Öffnen des Ventils wird die durch das Anheben des Verschlußgliedes 6 bewirkte, nach oben gerichtete Bewegung des Zwischenstücks 10 dadurch begrenzt, daß das obere Ende des Zwischenstücks 10 zur Anlage gegen das untere Ende des Teils 18 kommt.

- Patentansprüche 209842/0692

Claims

Patentansprüche :

{l.J Ventil für eine Flüssigkeitspumpe, insbesondere eine Färbspritzpumpe, gekennzeichnet durch ein zwischen dem Verschlußglied (6) und der dieses in Richtung seines Sitzes (5) beaufschlagenden Feder (12) angeordnetes und in Richtung des Sitzes gleitend verschiebbar geführtes Zwischenstück und einen zur Begrenzung einer unter der direkten Einwirkung der Feder erfolgenden Bewegung des Zwischenstücks (10) dienenden ersten, feststehenden Anschlag (I¹I), der bei Anliegen des Verschlußgliedes (6) gegen seinen Sitz (5) einen kleinen Zwischenraum (15) zwischen dem Zwischenstück und dem Verschlußglied vorgibt, aufgrund dessen das Verschlußglied bei durch einen auf der Aufstromseite des Ventils herrschenden schwachen Luftüberdruck, insbesondere bei Inbetriebnahme der Flüssigkeitspumpe, ohne Zusammendrückung der Feder (12) von seinem Sitz abhebbar ist.

2. Ventil nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (10) aus einer Hülse besteht, die frei auf einem feststehenden oder fest mit dem Verschlußglied verbundenen Schaft (9, 6a) verschiebbar ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, feststehende Anschlag (IH) für das Zwischenstück an dem feststehenden S.chaft (9) ausgebildet oder angeordnet ist oder aus einer Innenschulter (14^f) der Führungsflächen für das Zwischenstück besteht.

U. Ventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, feststehender Anschlag (16) zur Begrenzung der Verstellung des Verschlußgliedes (6) oder des Zwischenstücks in der zweiten Phase beim öffnen des Ventils aufgrund eines aufstromseitigen Flüssigkeitsüberdrucks nach Inbetriebnahme der Pumpe vorgesehen ist

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und während der zweiten Phase beim Abheben des Verschluß· gliedes (6) von seinem Sitz (5) das Zwischenstück (10) mitnehmbar und die Feder (12) zusammendrückbar ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite, 'feststehende Anschlag (16) für das Verschlußglied aus dem freien Ende des feststehenden Schafts (9) besteht.

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