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Kleinkolbenpumpe aus Kunststoffteilen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kleinkolbenpumpe aus gespritzten oder gepressten Kunststoff- teilen zur Entnahme kleiner Flüssigkeits- oder Pastenmengen aus einem mit der Pumpe versehenen Be- hälter, bei der ein nach aussen abgefederter und von aussen betätigbarer Rohrkolben mit einer elastischen
Manschette im Pumpenzylinder geführt ist, und bei der der Pumpenzylinder mittels einer von'dem Rohrkolben durchgriffenen Kappe od. dgl. mit dem Behälter verbunden ist.
Bei Kleinkolbenpumpen der vorerwähnten Art, die nach Entleerung eines mit flüssigen oder pasten- förmigen Inhalt gefüllten Behälters im allgemeinen mit dem leeren Behälter weggeworfen werden, ent- steht durch die von aussen erfolgende Betätigung des Rohrkolbens und die damit erfolgende Entnahme des
Inhaltes im Behälter ein Unterdruck, der sich bei völliger Abdichtung ständig vergrössert, so dass letzten Endes durch die Pumpensaughübe eine weitere Inhaltsentnahme unmöglich wird. Um dies zu vermeiden, muss dem Behälter Aussenluft zum Ausgleich des Unterdruckes zugeführt werden.
Bekannte Behälter sind daher mit verschliessbaren Lufteintrittsöffnungen versehen worden, so dass durch die Verschlüsse nach Ge- brauch der Pumpe ein ständiger Luftzutritt vermieden wird und auch verhindert wird, dass der flüssige oder pastenförmige'Inhalt bei gekippten oder liegenden Behälterstellungen auslaufen kann. Solche beson- deren Behälteröffnungen und Verschlüsse werden durch die Erfindung vermieden.
Teilweise lassen bekannte Pumpen durch entsprechendes Spiel ihrer Teile zueinander unmittelbar einen Luftzutritt zum Behälter zu, aber dann ist nach Gebrauch der Pumpe eine Abdichtung des Behälters nicht mehr vorhanden, so dass ein Pasteninhalt durch Luftzutritt erhärten oder ein flüssiger Inhalt bei liegendem Behälter auslaufen kann.
Gegenüber dem Bekannten bezweckt die Erfindung, bei Kleinkolbenpumpen der eingangs erwähnten
Art nach Entnahme kleiner Flüssigkeitsmengen ohne zusätzliche Verschlüsse durch die Kolbenstellungen der Pumpe automatisch eine einwandfreie, lageunabhängige Abdichtung des Behälterinhaltes und ander- seits einen Luftzutritt zum Behälter zu erreichen, sobald die Pumpe betätigt wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass bei der eingangs erwähnten Ausführung die Verbindungskappe mit einem in den Zylinder gerichteten elastischen Ringflansch versehen ist, der den
Rohrkolben mit Spiel umgibt und mit der oberen Zylinderinnenwand einen Ringspalt bildet, welcher durch eine obere Zylinderwanddurchbrechung mit dem Behälterinnem in Verbindung steht, und dass der Ring- flansch der Kappe in der Ruhelage des Rohrkolbens, wenn dieser federnd nach aussen gedrückt ist, mit seiner Unterkante auf eine Ringkonusfläche des Kolbens elastisch und dichtend zur Anlage kommt.
Durch diese Lösung wird bei Betätigung des Pumpenkolbens zwischen dem Rohrkolben und dem Kap- penringflansch über den Ringspalt zwischen dem Kappenringflansch und der oberen Zylinderwandung und über die obere Zylinderwanddurchbrechung Aussenluft in den Behälter nachströmen, u. zw. entsprechend der jeweiligen Entnahmemenge, während nach Rückkehr des Rohrkolbens in die äussere Ruhestellung der
Kappenringflansch mit der Unterkante gegen eine Ringkonusfläche des Rohrkolbens elastisch zur Anlage kommt und damit das vorerwähnte Belüftungslabyrinth einwandfrei abdichtet. Die Ringkonusfläche kann, wie noch näher erläutert wird, eine im wesentlichen starre Fläche auf dem Umfang des Rohrkolbenschaftes sein oder wird durch einen entsprechenden Flächenteil der Kolbenmanschette gebildet.
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In den Zeichnungen sind in den Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Kleinkolbenpumpe in axialem Längsschnitt dargestellt, wobei die Befestigung der Pumpe nach der linken Hälfte der beiden Figuren durch eine Schraubkappe und nach der rechten Hälfte der beiden Figuren durch eine in eine Durchbrechung des Behälterdeckels eindrückbar Kappe erfolgt. i Die Kleinkolbenpumpe nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. l, die zur Entnahme kleiner Flüssig-
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oderschieben eines dünnen Saugrohres 2 versehen, welches bis etwa auf den Boden des mit der Pumpe zu versehenen Behälters herabreicht, und in dem Stutzen ist ein Ventil 3 beliebiger Ausführung als Bodenventil angeordnet.
Der Zylinder 1 ist am Oberende mit einem Radialflansch la oder 1b versehen, und an der Ecke zwischen der Zylinderwandung und dem Radialflansch ist mindestens eine Wandungs- durchbrechung 4 angeordnet, deren Funktion noch erläutert wird. Der ebenfalls aus Kunststoff herge- stellte Rohrkolben 5 trägt im Oberteil ein Kolbenventil 6, welches ebenfalls beliebig ausgebildet sein kann. Auf das Oberende des Rohrkolbens 5 ist eine Kappe 7 durch Überschnappen oder auf i sonstige Weise befestigt, die mit einem seitlichen Kanal 8 für den Austritt eines pastenförmigen Be- hälterinhaltes oder mit einer Düse zum Aussprühen eines flüssigen Inhaltes versehen ist.
Der Rohrkol- ben 5 ist mit einer unteren Kolbenmanschette 9 im Zylinder 1 geführt, und diese Manschette besitzt einen Wandungsquerschnitt in. Form eines stumpfen Winkels mit sich verjüngenden Winkelschen- kelwandungen, die mit Vorspannung elastisch gegen die Innenwandung des Zylinders 1 liegen. Die
Manschette 9 kann mit dem Rohrkolben 5 in einem Stück aus Kunststoff gespritzt werden oder wird entsprechend Fig. 1 mit einem nach oben gerichteten Ringstutzen 10 versehen, der in eine innere ab-- gestufte Ausnehmung des Rohrkolbenunterendes hineinpasst und beispielsweise durch umlaufende Rippen oder sonstige Vorsprünge in entsprechende Nuten der'Ausnehmung einschn'appt. Durch diese getrennte
Herstellung der Kolbenmanschette und des Rohrkolbens wird eine Vereinfachung beim Spritzen der Teile erreicht.
Oberhalb der Manschette 9 ist der Rohrkolben gemäss der Erfindung auf dem Aussenumfang mit einer sich von oben nach unten erweiterenden Konusstumpffläche 11 versehen, deren Wirkungsweise ebenfalls noch erläutert wird.
Der Pumpenzylinder l mit dem eingeführten Rohrkolben 5, der durch eine innere Federung 12 in die nach aussen gerichtete Ruhestellung gedrückt wird, kann auf verschiedene Weise mit dem Behäl- ter 13 verbunden werden. Besitzt der Behälter 13 einen Gewindehals 14 entsprechend der linken Hälfte der Fig. l, so setzt sich der radiale Zylinderflansch la auf die Oberkante des Behälterhalses 14 und wird dann durch eine Schraubkappe 15, eine Überwurfmutter od. dgl. befestigt.
Ist der Behäl- ter 13 entsprechend der rechten Hälfte der Fig. 1 in der Deckelfläche 16 mit einer Durchbre- chung 17 versehen, so kann eine Ringkappe 18 so ausgebildet werden, dass sich der Radial- flansch 1b des Zylinders 1 in eine innere Auskehlung 18a der Kappe 18 einlegt, während die
Kappe auf dem Aussenumfang mit einer Ausnehmung versehen ist, deren Begrenzungskanten nach Ein- drücken der Kappe in die Durchbrechung 17 über die Durchbrechungskante fasst.
Die ebenfalls aus Kunststoff gespritzte oder gepresste Kappe 15 oder 18 ist nun nach der Erfindung mit einem ins Zylinderinnere gerichteten, elastischen Ringflansch 19 versehen, der mit dem Aussen- umfang des Rohrkolbens 5 einen sich etwas konisch verengenden Ringspalt 20 bildet und der mit dem unteren Ende 19a vorteilhaft elastisch gegen den Kolbenumfang liegt. Anderseits bildet dieser
Flansch 19 der Kappe 15 oder 18 mit der oberen Innenwandung des Zylinders 1 einen Ring- spalt 21, der über die obere Zylinderwanddurchbrechung 4 mit dem Behälterinneren in Verbindung steht.
Bewegt sich der von aussen gegen die Federung 12 betätigte Kolben 5 beim Druckhub zunächst nach innen und dann nach aussen, so gleitet die Unterkante 19a des Kappenflansches 19 an der Kol- benaussenwand entlang, und, wenn dabei durch Entnahme von Flüssigkeit öder von Pasten durch den Saug- hub aus dem Behälter imBehälterinneren ein Unterdruck entsteht. so hebt sich die untere Lippe 19a des
Flansches 19 durch die elastische Ausbildung wenigstens teilweise vom Kolbenumfang ab, so dass
Aussenluft über das Labyrinth, gebildet durch den Ringspalt 20, den Ringspalt 21 und die Durchbrechung 4, in das Behälterinnere zus Ausgleich des Unterdruckes nachströmen kann.
Sobald der Rohr- kolben seine äusserste Stellung erreicht, wird die elastische Ringlippe 19a des Kappenringflansches 19 auf die Konusfläche 11 des Kolbens 5 auflaufen und sich elastisch dicht gegen diese Konusfläche legen, womit das Innere des Behälters gegen die Aussenluft einwandfrei abgedichtet ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 2, die im wesentlichen in allen Teilen der Ausführung nach Fig. l ent-
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spricht, wird lediglich eine abgeänderte Ausführung der Abdichtung des Behälterinneren gegen die Aussen- luft erreicht. In diesem Fall besitzt die Kappe 15 oder 18 ebenfalls einen ins Zylinderinnere gerich- teten elastischen Ringflansch 19, der hier jedoch mit dem Umfang des Kolbens 4 einen Ring- spalt 20a und mit der oberen Innenwandung des Zylinders 1 einen Ringspalt 21a bildet. Auch in i diesem Fall ist die Zylinderwandung im Oberteil mit mindestens einer Durchbrechung 4 versehen.
Der
Rohrkolben 5 ist in diesem Fall nicht mit einer starren Konusfläche 11 entsprechend Fig. l versehen, sondern diese Konusfläche wird nach Fig. 2 durch die dem Kolbenschaft 5 zugekehrte Konusfläche 22 des oberen Schenkels der stumpfwinkeligen Kolbenmanschette 9 gebildet, deren Schenkelwandungen nach aussen dünn auslaufen und mit Vorspannung dicht gegen die Zylinderinnenwand liegen.
Bei Betätigung der Kolbenpumpe durch axialen Druck auf die Kolbenkappe 7 verschiebt sich der
Kolben mit der Manschette 9 gegen die Federung 12 im Zylinder l, und dabei kann durch Ent- nahme entsprechender Mengen aus dem Behälter 13 durch den bei den Saughüben im Behälter ent- stehenden Unterdruck Aussenluft über das Labyrinth, gebildet durch die Ringspalte 20a, 21a und die
Durchbrechung 4, ins Bchälterinnere zum Ausgleich des Unterdruckes einströmen.
Läuft der Rohrkol- ben 5 durch die Wirkung der Feder 12 in die äussere Ruhestellung, wie sie dargestellt ist, zurück, so läuft der elastische Kappenringflansch 19 auf die erwähnte Konusfläche 22 der Manschette 9 auf bzw. es dringt der obere Manschettenschenkel in den Ringspalt 21a ein, so dass damit wieder eine einwandfreie Abdichtung des Behälterinneren gegen die Aussenluft erreicht ist.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird also in einfacher Weise erreicht, dass bei der Bewegung des Kolbens durch die jeweiligen Kolbenstellungen ein im Behälterinneren entstehender Unterdruck durch
Nachströmen von Aussenluft ausgeglichen wird und dass zum andern in der Ruhestellung des Rohrkolbens eine einwandfreie Abdichtung des Behälterinneren gegen die Aussenluft erreicht wird, womit auch eine
Lageunabhängigkeit des Behälters erzielt wird, d. h. es kann in keiner Lage des Behälters der flüssige oder pastenförmige Inhalt aus dem Behälter. auslaufen. Die Abdichtung in der Ruhelage wird durch die Aus- bildung nach der Erfindung auch dann erreicht, wenn der Zylinder l, der Rohrkolben 5 und/oder der Ringflansch 19 von der Kreisform abweichen, was bei gespritzten oder gepressten Kunststoffteilen immer mehr oder weniger stark auftritt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kleinkolbenpumpe aus gespritzten oder gepressten Kunststoffteilen zur Entnahme kleiner Flüssig- keits- oder Pastenmengen aus einem mit der Pumpe versehenen Behälter, bei der ein nach aussen abge- federter und von aussen betätigbarer Rohrkolben mit einer elastischen Manschette im Pumpenzylinder geführt ist, und bei der der Pumpenzylinder mittels einer von dem Rohrkolben durchgriffenen Kappe od. dgl.
mit dem Behälter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (15,18) mit einem in den Zylinder (1) gerichteten, elastischen Ringflansch (19) versehen ist, der den Rohrkolben (5) mit Spiel umgibt und mit der oberen Zylinderinnenwand einen Ringspalt (21,21a) bildet, welcher durch eine obere Zylinderwanddurchbrechung (4) mit dem Behälterinneren in Verbindung steht, und dass der
Ringflansch (19) der Kappe in der Ruhelage des Rohrkolbens, wenn dieser federnd nach aussen gedrückt ist, mit seiner Unterkante auf eine Ringkonusfläche (11,22) des Kolbens elastisch und dichtend zur Anlage kommt.