DE2903496A1

DE2903496A1 - Handbetaetigte fluessigkeitskolbenpumpe

Info

Publication number: DE2903496A1
Application number: DE19792903496
Authority: DE
Inventors: Edward Anders Pettersen
Original assignee: Risdon Manufacturing Co
Current assignee: Risdon Manufacturing Co
Priority date: 1978-01-30
Filing date: 1979-01-30
Publication date: 1979-08-02
Also published as: CA1087565A; IT1113490B; DE2903496C2; EP0004127A1; FR2415731B1; GB2042068B; GB2042068A; FR2415731A1; US4173297A; IT7947809A0

Description

Handbetätigte Flüssigkeitakolbenpumpe

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Flüssigkeitskolbenpumpe zur Betätigung durch einen Finger, wie sie insbesondere für eine Sprayflasche, einen Parfümzerstäuber od.dgl. Einsatz findet. Eine solche Pumpe soll so aufgebaut sein, daß sie bei Betätigung mit scharf anspringender und scharf abgeschnittener Flüssigkeitsabgabe arbeitet, um ein Tropfen auszuschließen. Solche Pumpen werden nachfolgend als "nicht-tropfende" Pumpen bezeichnet.

Es ist eine Vielzahl solcher Pumpen bekannt und auch teils auf dem Markt. So soll beispielsweise auf die US-PSen 33 99 836, 36 27 206, 37 46 260, 37 79 ^k, 39 23 250, 39 5^ 35²^ ^O 25 046, kO 29 261 und 40 51 983 hingewiesen werden. Pumpen der in Betracht kommenden Art weisen einen relativ komplizierten Aufbau auf und sind schwierig herzustellen, wobei die Forderung nach niedrigsten Herstellungskosten mit der Forderung nach größter Betriebssicherheit und Bequemlichkeit der Bedienung kaum zu vereinbaren ist. Einige der Schwierigkeiten, die bei der Erfüllung beider Forderungen zu beherrschen sind, bestehen im Verhindern des Tropfens am Anfang und Ende eines Pumpen-Arbeitstaktes, dem Sicherstellen von Selbstansauge-Eigenschaften und der Erzielung einer Verwendungsmöglichkeit einer Pumpe für die verschiedenartigsten Flüssigkeiten bei kleinsten Abmessungen. Viele der bekannten Anordnungen enthalten mechanische Bauteile, die mit totem Spiel arbeiten oder unterschiedliche Reibung zwischen Teilen ausnutzen, oder sie enthalten kompliziert und winzig geformte Teile, die zu erhöhten Herstellung®- und Zusannnenbaukosten führen, so daß die Pumpe insgesamt relativ teuer wird und nicht als Massenprodukt veräußerlich ist. Es besteht somit nach wie vor der Wunsch nach einer billigen,kleinen und betriebssicher arbeitenden Pumpe der oben genannten Art. Dieser Wunsch wird durch die Erfindung befriedigt.

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Die erfindungsgemäße Pumpe ist selbetansaugend und arbeitet tropffrei, die Anzahl der Teile, aus denen sie zusammengesetzt ist, ist klein, was die Herstellung und den Zusammenbau sehr erleichtert, wodurch erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Pumpen erzielt werden.

Die erfindungsgemäße Pumpe enthält ein Steuerelement, das von zwei Seiten mit Kraft beaufschlagt wird und auf einem hohlen Pumpkolben in Ruhelage gehalten wird, der in einem eine Pumpkammer umschließenden Gehäuse hin- und herbeweglich ist. Die Betätigung des Pumpkolbens gegen die Kraft einer Druckfeder mittels eines Fingers bewirkt ein Einlassen von Flüssigkeit in die Pumpkammer durch ein Eintauchrohr und einen Einlaßnippel am einen Ende des Pumpengehäuses und den Ausstoß von Flüssigkeit aus einer Auslaßöffnung im hohlen Pumpkolben am anderen Ende des Pumpengehäuses· Das Steuerelement verhindert einen Auslaß von Fluid beim Beginn des Pumptaktes,bis ein vorbestimmter minimaler Auslaßdruck aufgebaut worden ist und hält den Öffnungszustand nur so lange aufrecht, wie wenigstens dieser Druck im Pumpengehäuse herrscht. Diese Bedingung läßt sich nur erreichen, wenn das Steuerelement eine Schließkraft überwindet, die von einer Pumpkolben-Rückstellfeder aufgebracht wird. Das Steuerglied schließt die Auslaßöffnung unmittelbar bei Beendigung jedes Pumptaktes, und zwar weil entweder der Pumpkolben nicht mehr weiter bewegt werden kann oder weil die Bedienungsperson nicht genügend Kraft aufwendet, um den Pumpkolben ganz durchzudrücken. Das Steuerelement umfaßt ein Bauteil, das in der Pumpenkammer an seinem Auslaß dem vom Pumpkolben aufgebrachten Pumpdruck ausgesetzt ist. Dieses Bauteil kann je nach den zwei verschiedenen Ausführungsformen, die nachfolgend beschrieben sind, unterschiedliche Gestalt aufweisen. Bei der einen Ausführungsform besteht dieses Bauteil aus einem Zylinder, bei der anderen Ausführungsform aus einem Kolben. Mit diesem Bauteil wirkt ein dazu passendes Gegenstück zusammen, das am Ein-

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laßende der Pumpkammer angebracht 1st und den komplementären Kolben bzw. Zylinder bildet und ihn in teleskopartiger Verbindung mit dem Steuerelement während der Hin- und Herbewegung des Pumpkolbens hält. Dieses Gegenstück enthält zusätzlich parallele, aber voneinander getrennte Strömungskanäle am Einlaßende der Pumpkammer, wobei ein Kanal als Flüssigkeitskanal und IDinlaß-Rückschlagventilgehäuse dient, durch welches die Flüssigkeit in die Pumpkammer aus einem Steigrohr eintritt, das sich in den Behälter erstreckt, und der andere Kanal als Belüftungskanal dient, um das Innere der Zylinder/Kolben-Kombination durch eine Öffnung im Pumpengehäuse mit der Umwelt zu verbinden. Am Auslaßende der Pumpkammer ist ein Verschluß vorgesehen, durch welchen der Pumpstempel hindurchragt· Dieser Verschluß arbeitet mit einem Befestigungsflansch am Pumpengehäuse zusammen und hält die Bauteile in zusammengebautem Zustand fest, um «ine Dichtung um den Pumpstempel zu bilden und eine Belüftung des Behälters zu erreichen, auf dem die Pumpe befestigt ist. Die Belüftung ist so getroffen, daß sie nur erfolgt, wenn der Pumpkolben hinuntergedrückt ist, damit während des Versandes und der Lagerung der Innenraum des mit der Pumpe versehenen Behälters dicht bleibt« Di@ Rückstellfeder für den Pumpkolben drückt letzteren und das zugehörige Steuerelement in die Ruhestellung, in der eine Umfangslippe des Verschlusses eine wirksame flüssigkeiteneste Dichtung mit dem Pumpstempel bildet, wodurch ein Auslaufen des Behälters verhindert ist, auch wenn dieser auf dem Kopf steht.

Die Erfindung ermöglicht es, die Einzelteile der Pumpe einfach durch Gießen oder Spritzen herzustellen und leicht zusammenzusetzen. Es ergibt sich eine sehr wirksame und wirtschaftlich herstellbare Pumpe.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigt j

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Fig. 1 eine seitliche Gesamtansicht einer Flasche mit aufgesetzter Pumpe mit Sprühkopf;

Fig. 2 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab durch eine Pumpe nach Fig. 1, in welcher der Pumpkolben in seiner Ruhelage steht;

Fig. 3 einen ähnlichen Längsschnitt, bei welchem der Pumpkolben teilweise niedergedrückt ist;

Fig. k einen entsprechenden Längsschnitt, bei welchem der Pumpkolben ganz durchgedrückt ist;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Gegenstück, das im unteren Bereich der Pumpkammer angeordnet ist;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Kolben, der ein zweites Teil des Gegenstücks in der Pumpkammer bildet;

Fig. 7 eine Unterbaugruppe im Längsschnitt eines Pumpkolbens und eines Schwimmerventils im Pumpkolben;

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine zweite·Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausfuhrungsform der Erfindung·

Die Pumpe besteht aus eine« Pumpengehäuse 12, einem hin- und herbewegbaren Kolben 14, der teleskopartig in das Gehäuse eindrückbar ist und einen Sprühkopf 16 trägt, auf den man von oben mit dem Finger drücken kann· Das wiederholte Eindrücken des Pumpkolbens in das Gehäuse ruft eine Pumpwirkung und ein Abgeben

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von Flüssigkeit aus der Sprühdüse 18 des Sprühkopfes hervor. Ein Steigrohr 20 ist am unteren Ende des Pumpengehäuses 12 befestigt und verbindet die Pumpe mit der Flüssigkeit in einem Behälter G, auf den die Pumpe aufgesetzt ist. All diese Teile sind vorzugsweise aus spritzgegossenem Plastikmaterial hergestellt. In diesem Fall ist die Pumpe unlösbar auf der Mündung des Behälters befestigt und dort mit einem Metallring 22 gesichert. Das Pumpengehäuse 12 ist an einem mittleren Kragen 24 des Metallrings 22 durch Krimpen am Hals bei 25 festgehalten, womit die Pumpe, der Pumpkolben und andere Teile, die noch zu beschreiben sind, zugleich in zusammengebautem Zustand festgehalten werden. Der Metallring 22 ist weiterhin mit einem nach unten ragenden Rand 26 versehen, mit dessen Hilfe er in geeigneter Weise am Rand der Behälteröffnung festgemacht werden kann, beispielsweise durch Bördeln oder durch Aufschrauben, sofern er mit entsprechenden Gewindegängen versehen ist.

Die Einzelheiten der Pumpenkonstruktion gehen deutlich aus den Figuren 2 bis 4 hervor, aus denen man sieht, daß unterhalb des mittleren Kragens 24 des Metallrings 22 ein Verschlußring 28 angeordnet ist, der in einer flanschartigen Verlängerung 30 am oberen Ende des Gehäuses 12, die eine Art Sockel für den Ring 28 bildet, verankert ist. Der Ring ist am Gehäuse 12 durch die Haiseinschnürung 25 des Ringes 22 festgeklemmt und bildet einen oberen Verschluß für das Pumpengehäuse. Der Pumpkolben 14 weist einen Stempel 32 auf, der gleitbar in einer Mittenöffnung 34 des Ringes 28 geführt ist und axial über den Ring 22 so weit hinaussteht, daß er für den Gebrauch von außen vollständig in das Pumpengehäuse 12 eingedrückt werden kann. Der Pumpkolben ist mit einem vergrößerten Kopf oder Kolben 36 versehen, der vorzugsweise integral mit dem Stempel 32 ausgebildet ist. Kopf-- und Stempel sind hohl und bilden einen Flüssigkeitsauslaßkanal 38, der aus dem Gehäuse 12 zum Sprühkopf 16 nach außen führt. Die Seitenwand oder Schürze 40 des Kolbens ist elastiach

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und die Außenfläche der Schürze hO verläuft vorzugsweise in Richtung seiner freien Kante schräg nach außen, um an der Innenwand 42 des Gehäuses während der Bewegung des Kolbens dicht anzuliegen. Die Innenwand 42 umschließt eine Pumpkammer 44, die an ihrem oberen Axialende vom Kolben 36 und dem Ring 28 und an ihrem unteren Ende durch eine Endwand 46 verschlossen ibt, Diese Endwand 46 nimmt ein Nippel 48 auf, in welches das Steigrohr 20 fest eingesetzt ist. Dieser Nippel 48 weist einen Einlaßkanal 50 auf, der das Steigrohr mit der Pumpkammer 44 verbindet. In der Endwand 46 ist innerhalb der Pumpkammer 44 ein Ventilsitz 52 ausgebildet, auf welchem ein Rückschlagventilkörper, beispielsweise eine Kugel 54, aufsitzt, die das Einströmen von Flüssigkeit aus dem Kanal 50 in die Kammer 44, jedoch keinen Rückfluß erlaubt.

Dem Pumpkolben 14 ist ein von zwei Kräften beaufschlagtes Steuerelement 56 zugeordnet mit einem unteren hohlen Zylinder 58 von etwas geringerem Durchmesser als der Kolben j6 des Pumpkolbens, so daß der Zylinder 58 lose in der Schürze 40 des Kolbens 36 sitzen kann. Vom Zylinder 58 erstreckt sich eine Stange 60 nach oben, deren Querschnitt ausreichend kleiner ist als der- Auslaßkanal 38 im Pumpkolben, um für die Flüssigkeitsströmung zwischen sich und der Wand des Pumpkolbens genügend Raum zu lassen, damit die Flüssigkeit zum Sprühkopf 16 gelangen kann. Am oberen Ende ist der Kanal 38 in dem Stempel 32 so geformt, daß er einen Ventilsitz 62 bildet. Die Läng· der Stange 60 ist so auf die Länge des Auslaßkanals 38 angepaßt, daß die Spitze 64 der Stange 60 auf dem Ventilsitz 62 aufsitzt, kurz bevor der Zylinder 58 auf dem Kolbenkopf aufsitzt. Die Spitze 64 der Stange 60 ist so geformt, daß sie als zum Ventilsitz 62 passender Ventilkörper dient und den Flüssigkeitsaustritt aus dem Kanal 38 zum Sprühkopf 16 unterbindet, wenn das Steuerelement 56 sich in voll in den Pumpkolben eingeschobener Stellung befindet. Dieser Zustand ist in den Figuren 2 und 4 dargestellt.

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Der Zylinder 58 ist mit einer äußeren ringförmigen. Schulter 66 versehen, an welcher sich eine den Zylinder umgebende Schraubendruckfeder 68 abstützt,, die zwischen der Schulter 66 und einer ringförmigen Schulter 70 an einem Gegenstück 12. eingespannt ist, das in den Bodenbereich der Pumpkammer 44 eingesetzt ist und nachfolgend noch näher erläutert werden soll. Das Steuerelement 60 wird auf diese Weise normalerweise nach oben gedrückt, wodurch die als Ventilkörper arbeitende Spitze 64 der Stange 60 gegen den Ventilsitz 62 und weiterhin hierdurch der Pumpkolben 14 in die obere oder Buhestellung gedrückt wird. Beim Niederdrücken des Pumpkolbens 14 muß die Kraft dieser Schraubenfeder 68 über das Steuerelement 56 überwunden werden, das sich mit der entsprechenden Bewegung des Pumpkolbens mitbewegt, aber auch in der Lage ist, eine unabhängige axiale Bewegung aus aufuhren, die noch erläutert wird. Das Gegenstück 70 ist hier als zweiteilige Baugruppe -von im wesentlichen zylindrischer Gestalt dargestellt $ bestehend aus einem Sockel 74 und einem Kolben 76 (s· Fig„ 5 und 6). Der Kolben 76 ist in seinem Kopfbereich 78 β© geformt₉ dafl er abdichtend am d®r Innenwand des Zylinders 58 des Steuerelements 56 auf dem größten Teil von dessen Aslalfeewegasag ©at längs tr eicht. Eine vorstehende Lippe 79 stellt die geeignete Passung her. Ein Belüftungskanal 80 erstreckt sieh, axial durch, den Kolben 76 und stellt die Verbindung zu weiteren Belüftungskanälen 82 und 83 im Sockel 74 her.

Der Sockel 74 wird vom unteren Ende der Pumpkammex¹ 44 aufgenommen und stößt an die Endwand 46 an« Ein etwa in der Mitte des Sockels 74 verlaufender ringförmiger Flansch 84 an dessen Außenwand bildet eine flüssigkeit»dichLa Passung mit der umgebenden Seitenwand der Pumpkammer 44. Die Seitenwand des Sockels 74 weist unterhalb de· Flanschrings 84 eine Hintersehneiduag 86 auf, so daß in zusammengebaute» Zustand der Sockel 74 mit der ihn umgebenden Pumpkammer einen ringförmigen Kanal 90 ausbildet. Die

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Belüftungskanäle 82 und 83 des Sockels 7k öffnen sich In diesen ringförmigen Kanal 90. Weiterhin öffnet sich in diesen ringförmigen Kanal eine Öffnung 92 im Gehäuse 12, wodurch es möglich ist, eine Belüftungsverbindung zwischen dem Innenraum des Zylinders 58 und der äußeren Umgebung des Pumpengehäuses herzustellen.

Der obere Abschnitt des Sockels 7^, in welchem eine Fassung 75 ausgebildet ist, weist einen gegenüber dem unteren Abschnitt verringerten Durchmesser auf, so daß er in die Schraubenfeder 68 hineinragen kann und besagte Schulter 70 als Lager für das untere Ende der Schraubenfeder 68 ausbildet. Der Sockel 7k ist am unteren Ende ausgebohrt und bildet ein Gehäuse 9k_f das lose die Kugel 5k aufnimmt, die den Ventilkörper für den Ventilsitz 52 darstellt. Die Verbindung zwischen dem Käfig 9k und der Pumpkammer kk wird über einen getrennten Kanal 96 hergestellt, der über die Schulter 70 in die Pumpkammer kk führt.

Xn seiner Ruhestellung bildet der Pumpkolben Ik in der Öffnung 34 des Ringes 28 eine flüssigkeitsdichte Passung, was mit Hilfe eines schräg oder kegeistumpfförmig zulaufenden Abschnitts des Pumpstempels 32 unmittelbar neben der Verbindung mit dem Kolben 36 erreicht wird. Zur Dichtung trägt weiterhin eine nachgiebige Lippe 98 bei, die die Öffnung 3k an der Innenseite des Ringes 28 umgibt. Die Klemmwirkung zwischen der Lippe 98 und dem Pumpstempel 32 in der Ruhelage wird weiterhin durch eine kegelstumpf förmige Ausnehmung 100 in der oberen ringförmigen Stirnfläche des Kolbens 36 unterstützt, die bewirkt, daß die Lippe 98 zwischen dem Pumpstempel und der schräg zulaufenden Wand der Ausnehmung 100 eingeklemmt wird.

Die Belüftung des Behälters C, der mit der Pumpe versehen worden ist, in solchen Momenten, in denen der Pumpkolben "\k nicht in seiner Ruhelage ist, wird durch ein leichtes Spiel zwischen dem Pumpstempel und der Lippe 98 und durch Belüftungskanäle 102 in

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der flanschartigen Verlängerung 30 erreicht, die den oberen Rand des Gehäuses 12 bildet» Diese Kanäle können auch durch Scharten 31 in der Lippe des Flansches gebildet werden.

Die Figuren 3 und 4 zeigen, den. Pumpkolben 14 in einer Stel-Xung kurz nach Beginn des Niederdrückens bzw» nach vollständigem Niederdrücken. Wie noch beschrieben wird, bewirkt das Niederdrücken des Pumpkolbens zu Anfang„daß sich das Steuerelement 56 axial mit dem Pumpkolben 14 nach unten bewegt. Durch den sich aufbauenden Druck in der Pumpkammer wirkt auf das Steuerelement 56 aber allmählich auch eine Kraft in der der Federwirkung entgegengesetzten Richtung, wodurch die Spitze 64 von dem Ventilsitz 62 abgehoben wird,, um den Auslaßkanal 38 zu öffnen, so daß die Flüssigkeit aus der Pumpkammer 44 ausströmen kann» Wenn der Pumpkolben 14 voll durchgedrückt ist, wie es Fig„ 4 zeigt, oder wenn man das Niederdrücken des Pumpkolbens aus anderem Grund© vorzeitig beendet, dann bewirken es die in der Pumpkammer herrschenden Bedingungen, daß die Spitze 64 aii der Stange 60 den Ventilsitz 62 wieder verschließt. In der Lage, die Fig. 4 zeigt, liegt die Lippe 7S> an der Hülse 76 an Nasen 104 an, die an der Innenseite des Zylinders 56 an seinem geschlossenen. Ende ausgebildet sind» Dies ruft eine radial nach innen gerichtete Verbiegung der Lippe 79 hervor, was die flüssigkeitsdichte Passung zwischen diesen Bauteilen unterbricht und eine gedrosselte Verbindung zwischen der Pumpkammer 44 und dem Mittenkanal 80 der Hülse schafft. Die beschriebene Anordnung bewirkt ein. schnelleres und wirksameres Ansaugen der Pumpe.

Die Pumpe arbeitet in der nachfolgend beschriebenen Weise. Es sei angenommen, daß die Pumpe auf die Öffnung eines geeigneten Behälters aufgesetzt ist, der eine Flüssigkeit enthält, die nach außen abzugeben ist. Es sei weiterhin angenommen, daß die Pumpe zuvor noch nicht in Betrieb war und noch keine Flüssigkeit angesaugt hat, d.h. leer ist. Die Flüssigkeit steigt im

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Ansaugrohr 20 daher nur bis zu einer bestimmten Höhe hoch, die niedriger liegt als der Plüssiglceitsspiegel im Behälter. Alle Kanäle im Pumpengehäuse, Pumpkolben und Sprühkopf sind zu diesem Zeitpunkt mit Luft gefüllt.

Wenn der Benutzer dann den Pumpkolben Ik niederdrückt, dann bewegen sich der Kolbenkopf 36 und das Steuerelement 56 gleichzeitig in der Pumpkammer kk nach unten. Die im Zylinder 58 des Steuerelements 56 eingeschlossene Luft wird durch den Kolben 76, die Kanäle 82, 83 und 90 und die Öffnung 92 in den Behälter gedrückt. Dies kann zwar einen gewissen Druckanstieg im Behälter zur Folge haben, der die Flüssigkeitssäule im Steigrohr 20 langer macht, da jedoch in anderen Stellungen, in denen sich der Pumpkolben nicht in seiner Ruhelage befindet, eine Belüftung des Behälters stattfindet, ist dieses erstmalige Einblasen von Luft in den Behälter nicht geeignet, die Flüssigkeitssäule bis in die Pumpe hinein anzuheben. Auf jeden Fall steigt die Flüssigkeitssäule nicht so weit hoch, daß sie die Kugel 5k vom Ventilsitz 52 abhebt, weil die Kugel unter dem Einfluß des in der Kammer hh beim Niederdrücken des Kolbens entwickelten Luftdrucks steht. Andererseits kann sich der so entwickelte Luftdruck nicht in das Ansaugrohr 20 fortpflanzen, weil dieses von der Kugel 54 verschlossen ist. Da sich Luft relativ leicht komprimieren läßt, kann der Druck, der sich in der Pumpkammer hh während des Ansaugens entwickelt, nicht das Steuerelement von seinem Ventilsitz 62 abheben. Die zusätzliche Belüftungseinrichtung, die von den Nasen 104 gebildet wird, wenn der Kolben 76 im Boden des Zylinders 58 sitzt, dient dazu, ein Entweichen der vom Pumpkolben Ik komprimierten Luft in diesem Betriebszustand zu ermöglichen. Die Pumpkammer kk wird auf diese Weise entlüftet, so daß beim Loslassen des P_umpkolbens dieser unter dem Einfluß der Druck-feder 68 in seine Ruhelage zurückkehrt und dabei in der Pumpkammer kk einen Unterdruck erzeugt, der an der Ventilkugel 54 vorbei Flüssigkeit durch das Ansaugrohr 20 in die Pumpkammer 44 einsaugt.

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Beim Erreichen der oberen Ruhestellung bleibt aufgrund der Wirkung der Ventilkugel 5^ die Flüssigkeit in der Pumpkammer 44 gefangen.

Nachfolgende Betätigungszyklen, des Pumpkolbens bringen eine Wiederholung der oben beschriebenen Bedingungen. In diesem Falle wirkt jedoch am Steuerelement 36 eine Kraftdifferenz, da die Pumpkammer nun Flüssigkeit enthält, so daß das Auslaßventil 62, 64 geöffnet vird. Diese positive Kraftdifferenz ist durch die Durchmesserdifferenz sswischen dem in der Kammer wirksamen Kolben 36 und dem im Zylinder 58 des Steuerelements 56 wirksamen hülsenförmigen Kolben 76 bedingt. Da der Durchmesser des Kolbens 36 größer ist als der des hülsenförmigen Kolbens 76, wirkt die vom Kolben 36 hervorgerufene Gesamtkraft auf die kleinere Kolben/Zylinder-Konbination 76» 58 des Steuerelements. Die resultierende Kraft am Steuerelement erzeugt eine Differenz, die die entgegengerichtete Kraft der Rückstellfeder 68 überwindet und es dem Steuerelement 56 erlaubt, sich gegenüber dem Pumpkolben 14 nach unten zu bewegen« Hierdurch öffnet sich das Auslaßventil 62, 64 und gibt Flüssigkeit durch die Sprühdüse 18 des Sprühkopfes 16 nach außen ab® Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, daß die Abgabe von Flüssigkeit vom Sprühkopf erst möglich ist, wenn der Druck in der Pumpkammer einen Punkt erreicht hat, der ausreichend groß ist, um das Steuerelement aus der Schließstellung fortzubewegen. Die Abgabe von Flüssigkeit am Sprühkopf setzt also nicht allmählich, d.h. schon zu Beginn des Pumptaktes ein, sondern plötzlich, so daß sich keine Tropfenbildung ergibt. Venn das Pumpen aufhört oder verlangsamt wird, spielt sich Ähnliches ab, die Kraftdifferenz, die das Steuerelement vom Ventilsitz 62 abhebt, verschwindet und es ergibt sich ein sehr plötzliches Schließen am Ventil 62, 64. Auch auf diese Weise wird eine Tropfenausbildung verhindert.

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Fig. 8 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung. Die Einzelteile bei dieser Ausführungsform entsprechen weitgehend den Einzelteilen bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform und sind hier mit um 200 erhöhten Bezugszeichen versehen. Diese Pumpe besteht aus einem Gehäuse 212 mit einem hin- und herbewegbaren Pumpkolben 214, der einen Sprühkopf trägt. Das Gehäuse 212 ist an seinem oberen Ende offen und dazu eingerichtet, einen Verschlußring 228 aufzunehmen, der eine Mittenöffnung 234 hat, durch welche ein Pumpstempel 232 nach oben ragt, auf den der Sprühkopf 216 aufgesetzt ist. Ein Steuerelement 256 weist einen unteren Zylinderabschnitt 258 und eine Stange 26o auf, die sich axial vom Zylinder 258 nach oben erstreckt und an einem Ventilsitz 262 im Kopf 236 des Pumpkolbens anliegt. Im Pumpstempel 232 ist ein Auslaßkanal ausgebildet, dessen unteres Ende am Ventilsitz 236 beginnt. Auch bei dieser Pumpe ist ein Gegenstück 272 vorgesehen, das aus einem Sockel 274 und einem von diesem getragenen axial gerichteten hülsenförmigen Kolben 276. besteht, der sich nach oben teleskopartig in den Zylinder 258 des Steuergliedes 258 erstreckt, wobei eine nach innen gerichtete Lippe 279 am Rand des Zylinders 258 eine Gleitdichtung zwischen dem Zylinder 258 und dem hülsenförmigen Zylinder 276 herstellt. Das Gegenstück 272 sitzt abgedichtet im Boden der Pumpkammer 244 und ist an seiner Unterseite mit einer Ausnehmung versehen, die einen Käfig 294 für eine Kugel 254 bildet, die den Ventilkörper auf einem Ventilsitz 252 bildet, der den Einlaß 25O am geschlossenen Ende des Pumpgehäuses umgibt. Das Gegenstück 272 ist mit Belüftungskanälen 282, 283 versehen, die den Mittenkanal 280 und den hülsenförmigen Kolben 276 mit der Außenseite des Pumpengehäuses 212 über eine Öffnung 292 verbinden, die in der Gehäusewand angebracht ist. Der Sockel 274 enthält außerdem einen Flüssigkeitskanal 296, der den Käfig für die Ventilkugel und die Pumpkammer 244 miteinander verbindet. Dieser Flüssigkeitskanal 296 ist von den Entlüftungskanälen 282 getrennt, d.h. steht mit ihnen nicht in Verbindung. '

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In der Pumpkammer ist eine Schraubenfeder 268 angebracht, die den Steuerelementzylinder 258 und den hülsenfönaigen Kolben 276 umgibt und zwischen dem Steuerelement 256 und dem Gegenstück 272 eingespannt ist. Sie drückt das Steuerelement gegen den Pumpkolben 214 und hält es normalerweise in einer Axiallage, in welcher das Ventil 262, 26k geschlossen ist. Die verschiedenen Bauteile werden durch einen Überwurfring 222 zusammengehalten, der auch dazu dient, die Anordnung am Rand eines Behälters zu befestigen.

Die Wirkungsweise dieser Pumpe ist funktionell die gleiche wie bei der zuerst beschriebenen Pumpe mit der Ausnahme, daß in diesem Falle keine getrennten Vorkehrungen für die anfängliche Entlüftung der Pumpkammer 244 in den Innenraum des Zylinders 258 über Nasen 104 wie beim zuvor beschriebenen Beispiel getroffen sind. Hier erfolgt die Entlüftung über Leckströmungen zwischen der Lippe 279 des Zylinders 258 und der Hülse 276, die durch normale Herstellungstoleranzen bedingt sind.

Eine weitere Ausführungsrorm der Erfindung ist in Fig. 9 dargestellt. Auch hier sind im wesentlichen die gleichen Einzelteile vorhanden und die den Einzelteilen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechenden Teile sind mit um 3OÖ erhöhten Bezugszeichen versehen. Diese Pumpe arbeitet in der gleichen Weise wie die beiden zuvor beschriebenen. Der Hauptunterschied in der Konstruktion besteht darin, da6 die relativen Lagen der zusammenwirkenden, teleskopartig zusammenschiebbaren Zylinder und Kolben des Steuerelements und des Gegenstücks miteinander vertauscht sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 trägt das Steuerelement 356 einen Kolben 376, während das Gegenstück 374 einen Zylinder 358 trägt. Eine leichte innere Vergrößerung des Zylinderumfangs gegenüber seinem Befestigungspunkt am Gegenstück dient als Äquivalent zu den inneren Nasen 104 der Anordnung nach den Figuren 2 bis k, um ein Ausströmen von Luft

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zwischen Kolben 376 und Zylinder 358 zuzulassen, wenn die Teile voll zusammengeschoben sind« Dies erleichtert das Ansaugen zu Beginn der Pumpenbetätigung, wie in der zuvor beschriebenen Weise·

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Claims

PATENTANWÄLTE

ferkörner<L Qt?ey

D-8 MÜNCHEN 22 ■ WIDENMAYERSTRASSE 4β D-1 BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE 68

THE RISDON MANUFACTURING

COMPANY BERLIN: DIPL.-INQ. R. MÜLLER-BÖRNER

Naugatuck, Connecticut (USA) München: dipl.-ινθ.hans-heinrich wey

DIPL.-ΙΝβ. EKKEHARO KÖRNER

30 436/7

Ansprüche

y Handbetätigte Kolbenpumpe zur Entnahme von Flüssigkeiten aus einem Behälter, gekennzeichnet durch

ein Gehäuse (12), das eine Pumpkammer (44) ausbildet und am einen Ende zur Einleitung und am anderen Ende zur Abgabe von Flüssigkeit eingerichtet ist, wobei die Pumpkammer (44) an der Abgabeseite offen und an der Einlaßseite geschlossen ist,

einen Flüssigkeitseinlaß (50) im geschlossenen Ende und einen Einlaßventilsitz (52) im Inneren der Pumpkammer um den Einlaß (50) herum,

einen Rückschlagventilkörper (54), der mit dem Ventilsitz (52) zusammenwirkt und den Einlaß von Flüssigkeit erlaubt, den Auslaß an gleicher Stelle aber verhindert,

einen Pumpkolben (14), der in der Pumpkammer (44) hin- und herbeweglich angeordnet ist und einen mit einer Schürze (4o) versehenen hohlen Kolbenkopf (36) aufweist, der an der Wand (42) der Pumpkammer (44) abgedichtet geführt ist, und der einen hohlen Stempel (32) aufweist, der am Kolbenkopf (36) angebracht ist und sich axial durch das offene Ende der Pumpkammer (44) nach außen erstreckt und einen Auslaßkanal (38) bildet,

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MÜNCHEN: TELEFON (Ο89) 22 55 80 BERLIN: TELEFON (OSO) 8312088

KABEL: PROPINDUS ■ TELEX O5 24· 244 KABEL: PROPINDUS -TELEX O1 84Ο57

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ein Verschlußorgan (28) am offenen Ende des Gehäuses (12) mit einer Mittenöffnung (3*0» durch welche sich der Stempel (32) des Pumpkolbens (14) erstreckt und das den Stempel (32) während der Pumpbewegung führt sowie seine Auswärtsbewegung begrenzt, indem es einen Anschlag für den Kolbenkopf (36) bildet,

eine Auslaßöffnung in dem im Stempel (32) ausgebildeten Auslaßkanal (38), um welche herum an ihrem stromaufwärts gelegenen Ende ein Ventilsitz (62) ausgebildet ist,

ein zweiseitig mit Kraft beaufschlagbares Steuerelement (56) mit einem hohlen Körper (58), dessen Durchmesser kleiner ist als der des Kolbenkopfes (36) und der dazu eingerichtet ist, konzentrisch an seiner stromabwärts gelegenen Seite an dem Kolbenkopf (36) anzuliegen, und mit einer an ihm befestigten Stange (60), die in den hohlen Kolbenstempel (32) hineinragt unter Freilassung eines radialen Abstandes zur Innenwand des Stempels (32) und die an ihrem freien Ende ein Ventilteil (6k) aufweist, das mit dem Ventilsitz (62) an der Auslaßöffnung des Stempels (32) zusammenwirkt,

eine Druckfeder (68), die zwischen dem geschlossenen Ende der Pumpkammer (kk) und dem Steuerelement (56) eingespannt ist und dessen Ventilteil (6k) gegen den Ventilsitz (62) am Stempel (32) und dabei gleichzeitig den Pumpkolben (14) in die voll ausgefahrene Ruhestellung drückt,

ein Gegenstück (72) nahe dem Einlaß (50) am geschlossenen Ende der Pumpkammer (kk), das das eine Teilelement (76) einer Kolben/Zylinder-Kombination (76,58) enthält, deren anderes Teilelement (58) am Steuerelement (56) ausgebildet ist,

einen Kanal (92) in der Gehäusewand nahe dem Gegenstück (72), einen Kanal (82,83) im Gegenstück (72), der mit dem Innenraum (80) der Kolben/Zylinder-Kombination (76,58) und dem gehäuse-

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seitigen Kanal (92) in Verbindung steht, und einen weiteren Kanal (96) im Gegenstück (72), der die Pumpkammer (44) über das Rückschlagventil (52,54) mit dem Einlaß (50) verbindet.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Teilelement (76;258) der Kolben/Zylinder-Kombination (76,58;258,276) eine elastische Dichtungslippe (79;279) ausgebildet ist, die an der Wand des zugehörigen anderen Teilelements (58;276) anliegt.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Teilelement (58) der Kolben/Zylinder-Kombination (76,58) mit auf einem Kreis diskontinuierlich verteilten Nasen (1O4) versehen ist, die in voll eingedrücktem Zustand des Pumpkolbens (14) auf die Dichtungslippe (79) drücken und diese verbiegen und dadurch den dichten Abschluß zwischen Dichtungslippe (79) und Wand aufheben.
4. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (58) der Kolben/Zylinder-Kombination (76,58) konisch ausgebildet ist derart, daß der Durchmesser in der Stellung größer ist, die vom Kolben (76) im voll in den Zylinder (58) eingeschobenen Zustand eingenommen wird.
5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück (72) eine Kammer (94) aufweist, die zusammen mit dem Gehäuse ende einen Käfig für den Ventilkörper (54) des Einlaßventile (52,54) bildet..
6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück (72) aus einem Sockel (74), der die Kammer (94) bildet, und dem Kolben (76) der Kolben/Zylinder-Kombination (76,58) besteht, und daß der zugehörige Zylinder (58) von dem Steuerelement (56) getragen wird.

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7. Pumpe nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück (372) aus einem Sockel (37*0» der die Kammer (39¹O bildet, und dem Zylinder (358) der Kolben/Zylinder-Kombinat lon (358,376) besteht, und daß der zugehörige Kolben (376) von dem Steuerelement (356) getragen wird.
8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis J_t dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (28) mit einer elastischen ringförmigen Lippe (98) um die Mittenöffnung (3*0 versehen ist, die eine Gleitdichtung für den Kolbenstempel (32) in voll ausgefahrener Stellung desselben bildet, und daß der Kolbenstempel (32) oberhalb seiner Verbindung mit dem Kolbenkopf (36) kegelig ausgebildet ist, um Spiel zwischen dem Stempel (32) und dem Verschlußorgan (28) in jenen Stellungen zu erzeugen, in denen sich der Pumpkolben (14) nicht in der Ruhestellung befindet«
9. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (36) an seiner Oberseite mit einer hochstehenden Schürze (ko) versehen ist, die in Ruhestellung des Pumpkolbens (14) an der Lippe (98) des Verschlußorgans (28) anliegt und diese gegen den Stempel (32) quetscht.
10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9«- dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (5*0 des Einlaßventils eine Kugel ist.

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