DD297485A5 - DOUBLE-ACTING DIFFERENTIAL PISTON PUMP - Google Patents
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Abstract
Eine doppelt wirkende Pumpe, die eine Fluessigkeit in beiden Hubrichtungen foerdert. Als Differentialkolben-Pumpe hat sie Kolben (17, 20) unterschiedlicher Durchmesser. In der einen Wirkungsrichtung werden die Kolben von einer eingebauten Feder (32) angetrieben, in der anderen durch eine von auszen aufzubringende Kraft. Die Pumpe hat einen weiten und einen engen Arbeitszylinder (31 e, 31 w). In beiden ist je ein einseitig wirkender Arbeitskolben (17, 20) verschiebbar untergebracht. Beide Kolben haben Dichtungsmanschetten (18, 22), die gegeneinander gerichtet sind. Die Kolben sind durch eine Kolbenstange (25) starr miteinander verbunden. Die Pumpe hat im weiten Zylinder (31 w) ein Ansaugventil * Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich dadurch, dasz beide Zylinder (31 e, 31 w) vom Pumpengehaeuse (1) selbst gebildet werden, dasz ferne eine an der Auszenwandung des Gehaeuses (1) verschiebbar gefuehrte Betaetigungskappe (16) einstueckig mit dem kleinen Kolben (17) ausgebildet ist und dasz der grosze Kolben (20) durch die Kolbenstange (25) und eine Steckverbindung mit dem kleinen Kolben (17) und durch ihn mit der Kappe (16) verbunden ist. Fig. 1{Pumpe; Differentialkolbenpumpe; Kolben; Dichtungsmanschette; Pumpengehaeuse; Gehaeuse; Auszenwandung, verschiebbar}A double-acting pump that delivers a liquid in both stroke directions. As a differential piston pump, it has pistons (17, 20) of different diameters. In one direction of action, the pistons are driven by a built-in spring (32), in the other by a force to be applied by auszen. The pump has a wide and a narrow working cylinder (31 e, 31 w). In both a single-acting working piston (17, 20) is slidably housed. Both pistons have gaskets (18, 22) which are directed against each other. The pistons are rigidly connected to each other by a piston rod (25). The pump has a suction valve in the wide cylinder (31 w). A particularly simple construction results from the fact that both cylinders (31 e, 31 w) are formed by the pump housing (1) itself, one at the outlet wall of the housing (1 ) displaceably guided actuation cap (16) is integrally formed with the small piston (17) and dasz the large piston (20) through the piston rod (25) and a plug connection with the small piston (17) and through it with the cap (16) connected is. Fig. 1 {pump; Differential piston pump; Piston; Gasket; Pumpengehaeuse; Casing; Facing wall, movable}
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Die Erfindung bezieht sich auf eine doppelt wirkende Pumpe, nämlich eine Pumpe, die in der Lage ist, eine Flüssigk it in beiden Hubrichtungen ihres Kolbens zu fördern. Sie ist eine Differentialkolben-Pumpe, d. h., sie hat Kolben unterschiedlicher Durchmesser. Diese Pumpe soll insbesondere für Flüssigkeitszerstäuber Verwendung finden, kann aber auch dazu dienen, Flüssigkeit in einem glatten Strahl auszuspritzen und kann andere Anwendungsgebiete haben. Die Pumpe wird in ihrer einen Wirkungsrichtung durch eine eingebaute Feder betätigt, in ihrer anderen Wirkungsrichtung unter Spannen dieser Feder durch eine von außen aufzubringende Kraft. Insbesondere läßt sie sich durch den Finger einer Hand betätigen. Die Pumpe hat im übrigen die im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Merkmale. Eine Pumpe mit diesen Merkmalen ist aus der DE-PS 3341410 bekannt.The invention relates to a double-acting pump, namely a pump which is able to convey a liquid in both stroke directions of its piston. It is a differential piston pump, d. h., It has pistons of different diameters. This pump is intended to be used in particular for liquid atomizers, but can also serve to eject liquid in a smooth jet and can have other fields of application. The pump is actuated in its one direction of action by a built-in spring, in its other direction of action under tensioning of this spring by a force to be applied from the outside. In particular, it can be operated by the finger of a hand. Incidentally, the pump has the features mentioned in the preamble of claim 1. A pump with these features is known from DE-PS 3341410.
Pumpen dieser bekannten Art sind kompliziert und haben eine größere Anzahl von Bestandteilen. Dies bedeutet bei dem üblicherweise angewandten Präzisions-Spritzguß aus Kunststoff einen beträchtlichen Kostenaufwand für Werkzeuge, Spritzgießmaschinen und komplizierte Montageautomaten.Pumps of this known type are complicated and have a larger number of components. This means in the commonly used precision plastic injection molding a considerable cost of tools, injection molding machines and complicated assembly machines.
Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Pumpe geschaffen werden, bei der nur ein Minimum von Bestandteilen erforderlich ist, die relativ einfach aufgebaut sind, so daß sich deren Herstellung vereinfacht. Vor allem soll sich die Montage vereinfachen.By the present invention, therefore, a pump is to be provided in which only a minimum of components is required, which are relatively simple, so that simplifies their production. Above all, the assembly should be simplified.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst, (In den folgenden Ausführungen werden auch die in den Ansprüchen definierten Begriffe vewendet.)This object is achieved by the invention according to claim 1, (In the following statements, the terms defined in the claims are used.)
Dadurch, daß die beiden Arbeitszylinder vom Pumpengehäuse selbst gebildet werden, erübrigen sich Einsatzteile zur Bildung der Arbeitszylinder. Dadurch, daß dto Kappe einstückig mit dem kleineren der beiden Kolben ausgebildet ist, werden weitere Bauteile eingespart. Dadurch, daß die Kappe an der Außenwand des Pumpengehäuses verschiebbar geführt ist, werden Führungsteile gespart, und die Kappe sorgt auf einfachste Weise dafür, daß der kleine Kolben bei Betätigung nicht verkantet werden kann. Der große und der kleine Kolben sind auf sehr einfache Weise, nämlich durch eine Kolbenstange, miteinander verbunden, was durch eine Steckverbindung geschieht. Durch die geringe Anzahl der Bestandteile vereinfacht sich die Montage.The fact that the two cylinders are formed by the pump housing itself, unnecessary insert parts for the formation of the working cylinder. Characterized in that dto cap is formed integrally with the smaller of the two pistons, further components can be saved. Characterized in that the cap is guided displaceably on the outer wall of the pump housing, guide parts are saved, and the cap in the simplest way ensures that the small piston can not be tilted when actuated. The large and the small piston are connected in a very simple way, namely by a piston rod, which is done by a plug connection. Due to the small number of components, the assembly is simplified.
Begriffe wie „oben", „unten" und dergleichen beziehen sich auf die in Figur 1 dargestellte Lage der Pumpe.Terms such as "top", "bottom" and the like refer to the position of the pump shown in FIG.
Weiterbildungen der ErfindungFurther developments of the invention
ergeben sich aus den Unteransprüchen. Vorteilhafterweise kann zur weiteren Einsparung von Bauteilen der große Kolben einstückig mit der Kolbenstange ausgebildet sein.emerge from the dependent claims. Advantageously, to further save components, the large piston may be formed integrally with the piston rod.
Nach einer anderen Weiterbildung kann der Auslaß für die Flüssigkeit in der Wand des engen Zylinders an einer Stelle vorgesehen sein, die sich in allen Betriebszuständen zwischen beiden Kolben an einer von diesen nicht erreichbaren Stelle befindet. Dies hat verschiedene Vorteile. Bei einer bekannten Anordnung nach der DE-PS 3246442 ist der Flüssigkeitsauslaß in der Be itigungskappe selbst untergebracht. Er muß daher beim Betätigen der Purrme ständig hin- und herbewegt werden. Dies führt bei .inigen Anwendungsfällen, z.B. in der Elektronik oder der Chirurgie zu Schwierigkeiten bei der Anwendung. Ferner ergeben sich an Stellen unterschiedlich starker Massenkonzentrationen des Kunststoffmaterials leicht unregelmäßige Schrumpfungen der Zylinderwände, nämlich durch einseitige Anordnung von Teilen, die den Flüssigkeitsauslaß und gegebenenfalls eine Sprühvorrichtung aufnehmen. Dadurch, daß nach der Weiterbildung eine solche Stelle an einer von den Kolben nicht erreichbaren Stelle liegt, können Schrumpfungen und Deformationen der Zylinderwände an solchen Stellen die Abdichtung zwischen Kolbenmanschetten und Arbeitszylindern nicht beeinträchtigen.According to another embodiment, the outlet for the liquid in the wall of the narrow cylinder may be provided at a position which is in all operating conditions between the two pistons at a point not reachable by these. This has several advantages. In a known arrangement according to DE-PS 3246442, the liquid outlet is housed in the Be itigungskappe itself. He must therefore be constantly moved when pressing the Purrme back and forth. This results in some applications, e.g. in electronics or surgery too difficult to use. Furthermore, irregularities in the shrinkage of the cylinder walls occur at points of different mass concentrations of the plastic material, namely by unilateral arrangement of parts which receive the liquid outlet and optionally a spraying device. Due to the fact that according to the development of such a body is located at a point not accessible from the piston, shrinkage and deformation of the cylinder walls at such locations can not affect the seal between the piston collars and working cylinders.
Bei der Querschnittssprungstelle zwischen beiden Arbeitszylindern kann einstückig mit diesen eine quer verlaufende Platte vorgesehen sein, und als Widerlager für die zur Betätigung dienende Druckfeder können Stützplatten dienen, die längs Axial-Radial-Ebenen verlaufen und an der Platte einseitig ansetzen. Auf diese Weise kann ein Widerlager für das eine Ende der Feder auf sehr einfache Weise, d. h. unter Verwendung einer Spritzform einfacher Bauart gebildet werden. Die Platte kann eine Belüftungsöffnung oder deren mehrere aufweisen, wodurch in an sich bekannter Weise Luft in den Flüssigkeitsbehälter in dem Maße nachgeführt werden kann, wie Flüssigkeit entnommen wird. Diese Belüftungsöffnungen können außerdem dazu dienen, Flüssigkeit, die aus dem engen Zylinder in einen Raum ausgetreten ist, der die Feder enthält, wieder in den Flüssigkeitsbehälter zurückgeführt wird und nicht aus der Kappe nach außen tritt. Durch die Ausbildung der Bodenfläche der Platte in Form eines stumpfen Kegels läßt sich für eine gute Anlage der Dichtung sorgen. Der kleine Kolben kann eine solche Länge haben, daß auch dann, wenn er voll eingeschoben ist, für einen ins Gewicht fallenden Abstand seiner Dichtungsmanschette bis zu den Widerlagern für das untere Ende der Feder gesorgt ist, so daß sich wiederum die oben erwähnten Deformationen nicht auf die Dichtigkeit des Kolbens auswirken können.In the cross-sectional jump position between the two working cylinders may be integrally provided with these a transverse plate, and serve as an abutment for the pressure spring serving for support plates, which extend along axial-radial planes and attach to the plate on one side. In this way, an abutment for the one end of the spring in a very simple manner, d. H. be formed using a mold of simple design. The plate may have a ventilation opening or several thereof, whereby in a manner known per se, air can be fed into the liquid container to the extent that liquid is withdrawn. These vents may also serve to return liquid that has leaked from the narrow cylinder into a space containing the spring back into the liquid container and not exit the cap to the outside. Due to the design of the bottom surface of the plate in the form of a blunt cone can ensure a good investment of the seal. The small piston may have such a length that, even when fully inserted, it provides for a significant distance of its sealing sleeve to the abutments for the lower end of the spring, so that again the above-mentioned deformations do not occur can affect the tightness of the piston.
Entsprechend kann der große Kolben e!n Distanzstück haben, das beim Anschlag an die Querschnittssprungstelle zwischen beiden Arbeitszylindern für einen nennenswerten Abstand zwischen dieser Querschnittssprungstelle, die ebenfalls zu Verformungen Anlaß geben kann, und dem wirksamt>n Rand einer Dichtungsmanschette sorgt. Durch die größere Dichtigkeit wird auch ein höherer Wirkungsgrad der Pumpe erzieltAccordingly, the big piston e ! n have spacer that provides the attack on the cross-sectional jump point between the two working cylinders for a significant distance between this cross-section jump point, which can also give rise to deformation, and the effective> n edge of a gasket. Due to the greater tightness, a higher efficiency of the pump is achieved
Ein Ausführungsbeispiel mit weiteren Merkmalen der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. An embodiment with further features of the invention will be described below with reference to the drawings.
Fig. 1: ist ein Axialschnitt durch eine Pumpe nach der Erfindung mit Zerstäuber, dargestellt im unteren Totpunkt, d. h. beiFig. 1: is an axial section through a pump according to the invention with atomizer, shown at bottom dead center, d. H. at
maximal zusammengedrückter Federmaximum compressed spring
Fig. 2: ist eine Draufsicht auf nur den oberen Teil des Gehäuses selbst. Fig. 2: is a plan view of only the upper part of the housing itself.
Das Gehäuse der Pumpe ist als Ganzes mit 1 bezeichnet. Es hat unten eine Fassung 2 zum Aufstecken auf eine Behältermündung 6 (links dargestellt) oder eine Fassung 3 mit Innengewinde zum Aufschrauben auf eine Behältermündung 6 (rechts dargestellt). Im Gehäuse sind zwei Arbeitszylinder vorgesehen, nämlich oben ein enger Zylinder 5, unten ein weiter Zylinder 7. Der weite Zylinder 7 hat etwa die doppelte Querschnittsfläche wie der enge Zylinder 5. Zwischen beiden ergibt sich ein ringförmiger Anschlag 9.The housing of the pump is designated as a whole by 1. It has a lower version 2 for attachment to a container mouth 6 (shown on the left) or a socket 3 with internal thread for screwing onto a container mouth 6 (shown on the right). Two working cylinders are provided in the housing, namely a narrow cylinder 5 at the top, and a further cylinder 7 at the bottom. The wide cylinder 7 has approximately twice the cross-sectional area as the narrow cylinder 5. Between both, an annular stop 9 results.
Das Gehäuse hat oberhalb des Anschlages 9 eine quer zur Längsachse der Zylinder verlaufende Platte 13, von der aus sich nach unten die Fassung 2 oder 3 erstreckt. Nach oben ragt ein Außenzylinder 11, der in seinem oberen Teil eine Gleitführung für den Mantel 15 einer Kappe 16 bildet. Die Kappe 16 ist einstückig mit dem kleineren der beiden Arbeitskolben, Kolben 17 ausgebildet, der selbst wiederum einstückig mit einer Dichtungsmanschette 18 aus geschmeidigem Kunststoffmaterial ausgebildet ist. Der kleine Kolben 17 ist durch die Kappe 16 zu betätigen. Ihr Mantel 15 rutscht dabei auf dem Außenzylinder 11 und sichert den kleinen Kolben 17 gegen Verkanten.The housing has above the stop 9 a transversely to the longitudinal axis of the cylinder extending plate 13 from which extends the socket 2 or 3 down. Upwardly protrudes an outer cylinder 11 which forms a sliding guide for the jacket 15 of a cap 16 in its upper part. The cap 16 is integrally formed with the smaller of the two working pistons, piston 17, which in turn is itself formed integrally with a sealing sleeve 18 made of flexible plastic material. The small piston 17 is to be actuated by the cap 16. Her coat 15 slips on the outer cylinder 11 and secures the small piston 17 against tilting.
Im weiten Zylinder 17 ist ein großer Kolben 20 untergebracht, der einstückig mit einer Dichtungsmanschette 22 ausgebildet ist. Er hat oberhalb des oberen Randes der Dichtungsmanschette ein Distanzstück 23 und ist mit diesem sowie einer nach oben ansetzenden Kolbenstange 25 einstückig ausgebildet. An ihrem oberen Ende hat sie einen abgesetzten Abschnitt 26 von verringertem Durchmesser, an dem oben ein Steckzapfen 28 ansetzt, der sich nach oben erweitert. Der Abschnitt 26 hat oben einen ringförmigen Anschlag 30, passend zu einem entsprechenden Anschlag des kleinen Kolbens 17. Der kleine Kolben 17 ist hohl und im Bereich des Steckzapfens entsprechend geformt, so daß der Steckzapfen nach dem Einführen elastisch festgehalten wird, wobei der untere Anschlag des kleinen Kolbens 17 am Anschlag 30 anliegt. Zwischen den Innenwandungen der beidenIn the wide cylinder 17, a large piston 20 is housed, which is integrally formed with a gasket 22. He has above the upper edge of the gasket a spacer 23 and is formed integrally with this and an upwardly attaching piston rod 25. At its upper end, it has a stepped portion 26 of reduced diameter, at the top of a pin 28 attaches, which widens upwards. The portion 26 has at the top an annular stop 30, matching a corresponding stop of the small piston 17. The small piston 17 is hollow and shaped in the region of the plug accordingly, so that the plug is elastically held after insertion, the lower stop of the small piston 17 abuts the stop 30. Between the inner walls of the two
und unten links am oberen Rand einer zylindrischen Kapsel 36 sowie an den oberen Rändern vcn drei Stützplatten 38, die denengen Zylinder 5 mit dem Außenzylinder 11 verbinden und nach unten bis zur Platte 13 reichen. Die Platte 13 ist von vierand bottom left at the top of a cylindrical capsule 36 and at the upper edges vcn three support plates 38 which connect dengen cylinder 5 with the outer cylinder 11 and extend down to the plate 13. The plate 13 is of four
scheibenförmige Dichtung 42 mit zylindrischem Ansatz sitzt unter der Platte 13 so, daß ihr inneror Ringabschnitt nach demdisc-shaped seal 42 with a cylindrical projection sits under the plate 13 so that its inner ring portion after the
der obere Rand der Dichtungsmanschette 22 des großen Kolbens noch einen Abstand h 1 vom Ar.sw nug 9.the upper edge of the gasket 22 of the large piston is still a distance h 1 from Ar.sw nug. 9
eines Saugrohrs 50 ist unter Spannung in das untere Ende des Zylinders 7 eingeschoben.a suction pipe 50 is inserted under tension in the lower end of the cylinder 7.
dient. Kappe und kleiner Zylinder bilden einen einzigen, leicht zu formenden Bauteil. Ebenso der große Kolben, die Kolbenstangeund der Steckzapfen 28.serves. Cap and small cylinder form a single, easy to shape component. Likewise, the large piston, the piston rod and the plug pin 28th
her der große Kolben 20 mit seiner Kolbenstange 25 eingesteckt, wobei der Steckzapfen 28 im Inneren des kleinen Kolbens 17einschnappt. Dann wird das Saugrohr 50 mit der Kugel 53 von unten her eingesteckt. Schließlich wird die Dichtung 42 von untenher eingeführt. Schließlich wird die Düsenkappe 48 von der Seite her eingesteckt. Damit ist die Pumpe fertig montiert.The large piston 20 with its piston rod 25 is inserted, the plug-in pin 28 snapping into the interior of the small piston 17. Then the suction tube 50 is inserted with the ball 53 from below. Finally, the seal 42 is inserted from below. Finally, the nozzle cap 48 is inserted from the side. This completes the installation of the pump.
24 berühren. Die Kappe kann durch zusätzliche, nicht dargestellte Mittel in der dargestellten unteren Endlage gehalten werden.24 touch. The cap can be held by additional, not shown means in the illustrated lower end position.
der Druckfeder 32 geschieht, so wird Flüssigkeit durch das Ansaugventil 52 gesaugt. Befindet sich von vorangehendenthe compression spring 32 is done, so liquid is sucked through the intake valve 52. Is located from the previous one
ein Teil davon durch den Austrittskanal < 3 gedrückt, denn beim Aufwärtsbewegen der Kolben verkleinert sich der Druckraum31 w wegen seiner größeren Breite um mehr als sich der obere Druckraum 31 e vergrößert.a part of it pressed through the outlet channel <3, because the upward movement of the piston reduces the pressure chamber 31 w increased because of its greater width by more than the upper pressure chamber 31 e.
des kleinen Kolbens und dem Ansaugventil. Da dieser Gesamtraum verkleinert wird, wird wiederum Flüssigkeit durch denthe small piston and the intake valve. As this total space is reduced, liquid is again through the
den Federraum 33, fließt dort nach unten bis auf die Platte 13 und wird bei der nächsten Abwärtsbewegung der Kappe 16 nachunten durch die Belüftungsöffnungen 40, vorbei an der sich öffnenden Dichtung 42 in die Mündung des Flüssigkeitsbehältersgedrückt. Außerdem wird hierbei die erforderliche Ersatzluft in den Behältergeführt. Im Ruhezustand dichtet die Dichtung 42 denthe spring chamber 33, flows there down to the plate 13 and is pushed down the next downward movement of the cap 16 through the ventilation holes 40, past the opening seal 42 into the mouth of the liquid container. In addition, the required replacement air is guided into the container. At rest, the seal 42 seals the
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