DE1653400A1

DE1653400A1 - Auf Fluessigkeitsbehaelter aufschraubbare Pumpen

Info

Publication number: DE1653400A1
Application number: DE19671653400
Authority: DE
Inventors: Cooprider Rex C
Original assignee: Calmar Inc
Current assignee: Silgan Dispensing Systems Corp
Priority date: 1966-03-01
Filing date: 1967-02-24
Publication date: 1971-07-22
Also published as: FR1512925A; GB1158058A; US3359917A; JPS4829402B1

Description

dr. ing. ernst maier

8 MÜNCHEN 23

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24. Februar 1967

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Firma CALMAR, INC., jyf) Turnbull Canyon Road, City of Industry, CALIFORNIA / U.S.A.

Auf Flüssigkeitsbehälter aufschraubbare Pumpen

Die Erfindung betrifft Handpumpen, die allgemein zu tragbaren Flüssigkeitsbehältern verkauft werden.

Derartige Pumpen werden häufig dazu verwendet, zäh- oder dickflüssige und manchmal sogar fast streichfähige Flüssigkeiten zu pumpen, deren Eigenschaften das genaue Schließen und öffnen der Pumpenventile beeinträchtigen. Außer-

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Spartan· Sduombera Bankhaut M·«*, Fin* £ Co., MOndien, Nr. 25 «4 Boiikhau» H, Aufhfiuwr, MSndien, Nr. 53 SS? Poitidndi ι Mündwn 153 B (Sl Tdaaranimadrciiti Pattnlunlor

dem werden solche Pumpen an tragbaren Behältern völlig oder auch nur zum Teil beim Betrieb auf den Kopf gestellt, wodurch die Pumpenventile dann nicht mehr arbeiten, wenn ihre Wirksamkeit, ob sie schließen oder nicht, lediglich auf der Schwerkraft und/oder Druckdifferenzen beruht.

Diese Betrachtungen beziehen sich insbesondere auf die Einlaßventile der Pumpen, deren einwandfreies Schließen und öffnen von besonderer Wichtigkeit ist.

Nach den vorangegangenen Ausführungen sind also die Hauptaufgaben der Erfindung darin zu sehen, in einer Pumpe mit hin und herbewegtem Kolben ein neuartiges Verbindungselement zu schaffen, das den Kolben und das Einlaßventil miteinander verbindet und vom Kolben den größtmöglichen Ventilsitzdruck zu Beginn eines jeden Kompressionshubes auf das >Einlaßventil überträgt und ein wenn auch geringerer Druck des Ventils auf den Ventilsitz wenigstens während eines Teils des Hubes weiter wirkt, weiterhin die Kolbenfeder zur Übertragung einer elastischen Schließkraft vom Kolben auf das Einlaßventil bei vollkommen eingedrücktem Kolben zu verwenden und das Verbindungselement so anzuordnen, daß sofort nach Beginn des Saughubes des Kolbens das Einlaßventil mit Kraft

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geöffnet wird, die Kraft* die das Ventil Öffnet zeitlieh zu begrenzen,, so daß sie nur auftritt im Anschluß an das Nachlassen des Schließdruckes der Kolbenfeder, und die Bewegungen der Teile so abzustimmen, daß der Kolben ausreichend Bewegungsspielraum hat und er bei seinem Saughub genügend kinetische Energie aufnehmen kann, bevor er das Einlaßventil von seinem Sitz abhebt, so daß dadurch die Kraft der Feder beim Anheben des Einlaßventils im ersten Zeitabschnitt des (| Saughubes unterstützt wird.·

Es ist ein mehr übergeordnetes Ziel, eine derartige Pumpe zu schaffen, die einen einfachen Aufbau und einfache Wirkungsweise hat und die mit den herkömmlichen Formverfahren und Werkzeugen aus gewöhnlichen Plastikwerkstoffen herstellbar ist.

In der Zeichnung und der folgenden genauen Beschrei- ' j bung eines bevorzugten Ausführungsbe:fepiels der Erfindung werden spezielle Ausdrücke verwendet, um die Einzelteile und ihre gegenseitige Lage zu bezeichnen. Das Beispiel stellt Jedoch nur eine der möglichen Ausführungsformen der Erfindung dar, und es sind viele Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich.

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In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Pumpenanordnung., bei welcher der Kolben in seiner vollkommen eingedrückten Stellung, die noch etwas weiter eingedrückt ist, als die unterste Lage, des normalen Kompressxonshubes, verschraubt ist;

Fig. 2 eine Ansicht teils im Schnitt, die der Fig. 1 entspricht und den Kolben in der äußersten Lage des Saughubes zeigt; und

Fig. j5· den Schnitt nach 5-5 in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Im großen betrachtet besteht die Pumpe aus einem Pumpenzylinder 10, durch dessen offenes Ende ein hohler Pumpenkolben 12 eingeführt ist und hin und hergehende Bewegungen ausführen kann, die in bekannter Weise durch den Druck mit der Hand auf einen Handauflageteil 14 am oberen Ende der Kolbenanordnung hervorgerufen werden. Das EIn-

^w drücken des Kolbens mit der Hand bewirkt den Kompressionshub, und der Kolben wird vorzugsweise mit Hilfe einer Feder 16 wieder angehoben, was den Saughub bedeutet.

Eine Kolbenmanschette l8 am untersten Ende der rohrförmigen Kolbenstange I9 bildet mit dem verschlossenen unteren Ende des Zylinders die in ihrem Volumen veränder-

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bare Pumpenkammer 20.

Diese Pumpenkammer 20 weist eine besonders gelegene Einlaßöffnung 22 auf, die mit dem Plussigkeitsinhalt des Behälters vorzugsweise über ein bekanntes Tauchrohr 24, welches eine Verlängerung des Zylinders 10 sein kann, in Verbindung steht.

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Das Einlaßventil 26, daß das Öffnen und Schließen der Eintrittsöffnung 22 steuert, je nachdem wie der Kolben hin und herbewegt wird, ist so angeordnet, daß durch die •Öffnung in die Pumpenkammer 20 bei jedem Saughub des Kolbens 12 Flüssigkeit eintreten kann, während das Ventil die öffnung zu Beginn eines jeden Kompressionshubes des Kolbens wieder verschließt.

Der Kolben selbst bildet einen^Durchtrittsweg 28, ' ^ der den Kolben in seiner gesamten Länge, angefangen bei der Pumpenkammer 20, durchsetzt und durch den die Flüssigkeit nach oben in einen im allgemeinen bekannten Abgabekopf JO steigt, an den die Handauflagefläche 14 angeformt ist. Der Abgabekopf weist in diesem Fall eine Tülle J52 auf, die ebenfalls vom Durchtrittsweg 28 durchsetzt wird, wobei der Durchtrittsweg im Kolben mit dem in der Tülle über den Hohi-

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raum im Abgabekopf jö verbunden ist, in Vielehen das obere Ende der Kolbenstange eingesetzt ist.

Um zu verhindern, daß Luft oder Flüssigkeit in den Kolben und die Pumpenkammer in rückwärtiger Richtung einströmt, wird vorzugsweise an geeigneter Stelle innerhalb des Durchtrittsweges 28 in der Kolbenstange 19 ein herkömm-/ - liches Kugelrückschlagventil ]54 eingesetzt, das in bekannter 'Weise einen Ventilsitz p6 aufweist, welcher die Durchtrittsöffnung 38 bildet. Vom Abgabekopf steht im Durchtrittsweg 28 gegen das Kugelventil ein Stift 40 vor, der die Bewegung der Ventilkugel ~5>K begrenzt. Eine Röhre 42, die vorzugsweise mit der hohlen Kolbenstange I9 aus einem Stück besteht, liegt innerhalb des Durchtrittsweges 28 und bildet sowohl den Ventilkäfig als auch den Ventilsitz \p6 und die Durchtritts-. öffnung 38 des Ventils.

Die hier gezeigte Pumpe ist in erster Linie dafür gedacht, auf herkömmliche Behälter, wie !«'laschen und dgl., in denen verschiedene Flüssigkeiten, z.B. kosmetische Präparate, Medikamente und zahlreiche andere flüssige um halbflüssige Präparate verkauft werden, aufgeschraubt zu werden, wenngleich sie in keiner Weise auf dererlei Verwendungszweck beschränkt ist. Aus dem Grund ist das hler gezeigte

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Ausführungsbeispiel mit einer mit Innengewinde versehenen Überwurfschraubkappe 44 ausgestattet. Aus dem Grund weist der Pumpenzylinder an seinem oberen Ende einen Kragenteil 46 auf, der die Mittelöffnung in der Deekfläehe 52 der Überwurfschraubkappe 44 durchsetzt. Radial abstehende Flansche bzw. Wulste 48 und- 50 an diesem Kragenteil liegen auf der Ober- und Unterseite an der Deekfläehe 52 an. Der Wulst 48 wird auf bekannte Weise nach dem Aufbringen der H

Überwurfschraubkappe auf den Kragenteil durch Warmverformung hergestellt, so daß er auf die Oberseite der Deekfläehe 52 drückt und auf die Welse im Zusammenwirken mit dem Flansch 50 verhindert, daß sich Zylinder und Schraubkappe axial gegeneinander verschieben können. Wenn nötig kann der Flansch 50 mit geeigneten Diehtungselementen wie den Lippen 54 ausgestattet sein, mit denen er auf dem Oberrand des Behälters beim Aufschrauben aufgepreßt wird.

Bei dem gezeigten AusführungsTDeispiel ist die Bewegung des Kolbens bei" seinem Saughub nach oben durch einen Anschlagwulst 56 begrenzt, der nach dem Einsetzen des Kolbens 18 in den Zylinder während des Zusammenbaus der Teile angeformt wird. Der Anschlagwulst 56 kann einfach durch Umbiegen und Warmverformen eines Teils des Kragenmaterials des ZylindeTS in bekannte!' Weise hergestellt sein. Der

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■Wulst 56 kommt mit der oberen Ringkante 58 des Kolbens in Berührung und begrenzt somit die Kolbenbewegung.

Um zu verhindern, daß während des Transports und der Lagerung Flüssigkeit durch die Pumpe austritt, wird der Kolben mit Hilfe bekannter Mittel in seiner vollkommen eingedrückten Lage gehalten, was bei dem dargestellten Beispiel durch ein

Ik Innengewinde 60 im Kragenteil des Zylinders und einen -Sockel 62 mit Außengewinde am unteren Ende des Abgabekopfes vorgenommen wird. Am Sockel 62 und dem Kragenteilsind Ringdichtungselemente 64 und 66 vorgesehen, die einen Austritt von Flüssigkeit verhindern, welche durch die bekannten Entlüftungsöffnungen 68 vom Behälter in den Zylinder eingetreten "ist. Wie allgemein bekannt dienen die Entlüftungsöffnungen 68 dazu, eine Verbindung zwischen dem Behälterinneren und der Außenluft zu schaffen, damit während des normalen Pumpen-

. betriebs ein Druek-ausgleich stattfinden kann, wobei zu sehen ist, daß die Entlüftungsöffnungen 68 in den Zylinder oberhalb des Kolbens münden und der Anlaufwulstring 56 im allgemeinen denLuftdurchtritt zwischen sich und der Kolbenstange zuläßt, während dieser Durchtritt durch den verstärkten Teil 69 der Kolbenstange am oberen Ende verhindert wird, wenn der Kolben vollkommen eingedrückt ist, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Das untere Ende der Pumpenkammer

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weist einen Ringgraben 7O auf, der die Einlaßöffnung 22 und eine Nut 72 für den Federsitz umgibt. Der Graben 70 nimmt dichtschließend den unteren Rand des Kolbens l8 auf, wenn die Pumpe, die in der Fig. 1 dargestellte Lage einnimmt, so daß v/irksam verhindert ist, daß aus der Pumpenkammer 20 zwischen dem Kolben und dem Zylinder Flüssigkeit austritt.

Der bisher beschriebene Aufbau der Pumpe ist bekannt ; und bereits der USA-Patentschrift 3 128 018 vom 7. April 1964 zu entnehmen. Die Erfindung besteht in speziellen Verbesserungen im Aufbau und der gegenseitigen Beziehung des Pumpeneirilaßventils 26, des Kolbens 12 und der beigeordneten Teile, die im folgenden näher beschrieben werden.

Der wirksame Teil des Einlaßventils 26 1st außen sphärisch gestaltet und bewegt sich zwischen der abdichtenden Lage und der Öffnungslage des Ventils bezüglich des Ventil- (J nitzes 22 in axialer Richtung hin und her, wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Das Ventil 26 ist mit dem Kolben, gegenüber diesem verschieblich, über einen starren Ventilschaft 74 verbunden, der sich in den Durchtrittsweg 28 des Kolbens hinein^rstreckt und sich teleskopisch in den Kolben hineinschiebt. Der Ven-

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tilschaft 7^ kann noch ein Pührungsende 7^a aufweisen, das vom Ventilkörper 26 den Schaft nach unten verlängert und durch die Eintrittsöffnung 22 in das Tauchrohr 24 hineinragt und somit auch als Führungselement während des Zusammenbaus der Pumpe dienen kann. Es versteht sich, daß dieses Führungsteil mit ausreichendem Spiel im Ansaugrohr 2h und der Eintrittsöffnung 22 liegt, so daß keine unerwünschte Behinderung des Flüssigkeitsstromes hingenommen werden muß.

Die teleskopartig zusammenwirkenden Abschnitte des Kolbens 19 und des Einlaßventilschaftes ¹Jk sind besonders aufeinander abgestimmt, so daß sie zwischen sich einen Abstand belassen, der mit Jb beziffert ist und einen Teil des Durchtrittsweges 28 darstellt.

Der Ventilschaft und der Kolben sind im Kolbendurchtrittsweg 28 mit besonderen Verbindungsmitteln ausgestattet, durch die eine gegenseitig verschiebliche Verbindung.zwischen dem Kolben I9 und dem Einlaßventil 26 erzeugt wird, ohne daß dadurch der Öffnungsspalt 76 oder andere Abschnitte des Durchtrittsweges 28 unzulässig verstellt werden, wodurch jedoch die Betätigung des Einlaßventils von der Schwerkraft und/oder dem Flüssigkeitsdruck unabhängig wird.

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Derartige Verbindungselemente bestehen aus einer Vielzahl von elastischen Fingern 78., die in einer Art Korb den Ventilschaft J4 umgeben und mit ihren beiden Enden einerseits am Ventilschaft JH andererseits am Kolben anliegen und sich in radialer Richtung erstrecken.

Die Finger 78 sind auf einer Seite mit einem der Teile verbunden, hier mit dem Kolben, und können mit ihren inneren Enden eine federnde Bewegung ausführen, wobei sie mit dem Ventilschaft 74 in gleitender Reibungsverbindung stehen.

Die Verbindungsfinger 78 sind vorzugsweise mit dem übrigen Teil des Kolbens in einem Stück geformt, und sie bestehen aus einem Material mit ausreichender Federkraft, damit der ausreichende Druck der Finger erzielt wird. Die Andruckkraft der Finger am Ventilschaft 74 wird durch geeignete Mittel, hier durch die Kolbenfeder Ιό, unterstützt ₃ die also die Aufgabeii hat, den Kolben bei seinem Saughub nach außen zu drücken und außerdem die Finger fest gegen den Ventilschaft zu pressen zur Erzeugung ausreichender Reibungsverbindung .

Aus dem Grund stützt sich die Feder 16 bei dem dargestellten Beispiel mit ihrer oberen Abschlußwindung an den

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Fingern 78 an einer Stelle ab, die vom Ansatzpunkt der Finger am Kolben etwas radial einwärts verschoben ist. Dies ist aus der Fig. 2 sehr gut zu ersehen.

Bei der Übertragung der Federkraft auf den Kolben werden also die freien Enden der Finger 78 radial nach innen gedruckt, wodurch die Anpreßkraft der Finger gegen den Ven- |) tilschaft 7^ erhöht und die Reibungsverbindung verstärkt wird. Die Finger sind selbstverständlich bezüglich der Kolben- und Zylinderachse alle gleich geneigt, und ihre freien Enden sind nach innen und in Richtung auf die Ventileinlaßöffnung 22 gerichtet, so daß sie durch die Feder radial nach innen gepreßt werden. Auf diese Weise bilden die Finger sowohl Kupplungselemente als auch einen Federsitz, an dem die obere Abschlußwindung, der Spiralfeder anliegt.

»Infolge der Reibungsverbindung zwischen den Kupplungsfingern 78 und dem Ventilschaft 74 wird das Ventil nachgiebig gegen die Ventilöffnung 22 gedruckt oder von ihr abgezogen, je nachdem, wie die Kolbenbewegung des Kolbens 12 verläuft.

Die Abschlußbewegung des Einlaßventils 26 ist dadurch ■ begrenzt, daß das Ventil auf seinem Sitz 22 aufsitzt, während

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die Öffnungsbewegung des Ventils durch eine eingezogene Windung 80 der Feder 16 begrenzt wird. Die Einlaßöffnung und die eingezogene Windung 18 begrenzen also die Bewegung des Einlaßventils 26 auf einen Wert, der geringer ist als der Kolbenhub. Aus dem Grunde sorgt die Verbindung zwischen dem Kolben und dem Einlaßventil dafür, daß das Ventil bereits während der ersten Phasen des Kompressions- oder Saughubes des Kolbens schließt oder öffnet. Sobald aber das Λ Ventil in einer der Hichtungen gegen seine Begrenzung stößt, sorgt die nachgiebige Verbindung zwischen dem Ventil und dem Kolben dafür, daß der Kolben sich zur Beendigung der Hubbewegung gegenüber dem Ventil verschieben kann.

Damit der Kolben auf das Ventil 26 eine möglichst große Schubkraft übertragen kann, wodurch bereits in der ersten Phase des Kompressionshubes das Ventil verschlossen wird und außerdem seine Verwendungsfähigkeit auch bei dickflüssigen oder nahezu streichfähigen Flüssigkeiten oder Pasten möglich ist, weist der Ventilschaft 74 verstärkte zylindrische Zonen 82 auf, die sich etwa über den Bereich der Gleitbewegung der Kupplungsfinger 78 erstrecken.

An ihrem oberen Ende weist die verstärkte Zone 82 eine sich konisch verjüngende Stützschulter 84 auf, an die

sich die Enden der Finger 78 zu Beginn eines jeden Kompressionshubes des Kolbens stützend auflegen, so daß auf diese Weise vom Kolben auf das Ventil der erwünschte größtmögliche Druck ausgeübt wird. Die Stützschulter 84 hat vorzugsweise deshalb eine konische Form., damit auf die Kupplungsfinger 78 eine radial auswärts wirkende Spreizkraft ausgeübt wird, wenn das Ventil auf seinem Sitz aufliegt, und die Finger auseinanderspreizt, so daß die Kolbenbewegung dann, wenn die Finger 78 über die zylindrische Fläche 82 des verstärkten Ventilschaftes gleiten, keinen unnötigen Widerstand erfährt. Die Finger bewirken dann durch ihre Reibkraft auf der Fläche 82, daß das Ventil während des weiteren Kompressionshubes auf seinem Sitz gehalten wird".

Das untere Ende des verstärkten Abschnittes 82 am Ventilschaft ist vorzugsweise so gelegt, daß die Finger von ihm heruntergleiten und über eine konische Stützschulter 86 auf den anschließenden dünnen Teil des Ventilschaftes 74 hinübergleiten, wenn der Kolben vollkommen eingedrückt ist, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist.

Daraus geht hervor, daß während des letzten Abschnittes des Kompressionshubes die Reibungsverbindung zwischen dem Kolben und dem Einlaßventil nahezu vollständig aufgehoben ist,

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da die Kupplungsfinger 78 auf dem Abschnitt ¹Jh¹O des Ventilschaftes ruhen, Im wesentlichen gleichzeitig mit dieser Entkupplung drückt jedoch infolge der Kompression der Feder 16 durch den Kolben die eingezogene.Windung 80 der Feder auf das Einlaßventil 26 , so daß das Ventil dadurch geschlossen gehalten wird, wenn der Kolben in seiner untersten Stellung mit dem Gewindesockel 62 auf dem Zylinder verschraubt wird. Eine derartige Wirkung einer eingezogenen Federwindung 80 auf das Ventil 26 wurde bereits in der USA-Patentschrift 5 128 018 aufgezeigt.

Es ist weiterhin von besonderer Bedeutung, daß bei der in der Fig. 1 dargestellten Lage des Kolbens seiner vollständig eingedrückten Stellung die Kupplungsfinger 78 den Ventilschaft jH> an einer Stelle umschließen, die einen gewissen Abstand von der Stützschulter 86 am Ventilschaft hat. Der Abstand ist so bemessen, daß', wenn der Kolben aus seiner vollkommen eingedrückten Stellung gemäß Fig. 1 losgelassen wird, so daß er infolge der Federspannung der Feder 16 einen Saughub beginnt, sich die eingezogene Windung 80 der Feder vom Auslaßventil 26 abhebt, bevor die Kupplungsfinger 78 die Stützschulter 86 berühren. Dadurch soll verhindert werden, daß die Feder sich dem Öffnen des Ventils 26 infolge der Kolbenbewegung entgegen stellt. Wäh-

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rend seiner Aufwärtsbewegung erhält der Kolben, bevor die Pinger die Stützschulter 86 berühren, eine erhebliche kinetische Energie in Aufwärtsrichtung, die zusammen mit der Federkraft ausreicht, das Ventil 26 von seinem Sitz abzuheben, auch wenn es mit dem Sitz etwas verklebt ist, was bei viskosen oder pastigen Massen geschehen kann-. Die Neigung des Konus der Stützschulter 86 ist ausreichend groß, so daß vom Kolben auf den Schaft des Einlaßventils eine beträchtliche Zugkraft ^: ausgeübt wird, wenn die Fingerenden an'der Stützschulter angreifen, doch ist die Neigung auch nicht zu.groß gewählt, so daß der Kolben nicht an einer weiteren Aufwärtsbewegung gehindert wird, wenn das Ventil bereits vollständig geöffnet ist. Läuft das Ventil gegen die eingezogene Windung 80 der Feder an und wird dadurch in seiner Aufwärtsbewegung gehalten, so werden die Enden der Kupplungsfinger 78 radial auf der Schrägfläche der Stützschulter 86 auseinandergedrückt, so daß sie dann auf dem zylindrischen Teil des Schaftes 7^- η aufwärts gleiten* ■ . _

Infolge der Reibkraft zwischen den Fingern 78 und der Oberfläche während des überwiegenden Teils der Aufwärtsbewegung des Kolbens wird das Ventil ständig, unabhängig von der Einwirkung der Schwerkraft, offen gehalten, bis die

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Pinger von dem verstärkten Teil 82 abgleiten auf den durchmesserkleineren Endabschnitt 74c am Ventilschaft, was kurz vor Erreichen des obersten Punktes des Saughubes erfolgt. Dann nehmen die Pinger wieder eine Lage, ein, in welcher sie zu Beginn des nächsten Kompressionshubes auf die Stützschulter 84 die größtmögliche Druckkraft ausüben können. Während der Abwärtsbewegung bilden die Pinger zusammen mit der Stützschulter 84 eine Art. Kniehebelgelenk, so daß über £ jeden Kupplungsfinger in seiner Längsrichtung eine Kraft auf die Schulter 84 übertragen wird.

Die Durchmesser der durchmesserkleineren Abschnitte 74b und 74c des Ventilschaftes 74 anschließend an die Stützschultern 84 und 86 können so klein gewählt werden, daß die Pinger den Schaft nicht mehr einspannen, so daß das Einlaßventil 26 durch sein Gewicht auf den Ventilsitz herunterfällt, wenn der Kolben in seiner obersten Lage zur Ruhe ' kommt, wie dies die Fig. 2 zeigt. " *

Die Arbeitsweise der Erfindung, die aus der vorangehenden Beschreibung bereits deutlich wird, ist die, daß der Kolben 12 bei vollständig eingedrückter Lage, wie sie in der Pig. 1 gezeigt ist, das Einlaßventil 26 mittels der einge-

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zogenen Windung 8O der Feder 16 auf den Ventilsitz federnd aufpreßt und mit Hilfe der Abdichtvorrichtungen 64 und 66 verhindert, daß Flüssigkeit austritt, weder durch, den Durchtrittsweg 28 noch aus dem Raum zwischen Kolben und Zylinder. Das Loslassen des Kolbens, damit dieser einen Saughub infolge der Federspannung der Feder 16 ausführt, hat zur Folge, daß vom Kolben auf das Einlaßventil 26 über die Finger 78 und

fe die Stützschulter 86 eine erhebliche Kraft zur Öffnung des

Ventils ausgeübt wird. Diese Kraft kann aber erst dann auf das Ventil 26 wirken, wenn der Federdruck von der eingezogenen Windung 8O der Feder nicht mehr auf das Ventil einwirkt, was dann der Fall ist, wenn der Kolben bereits durch seine Bewegung eine bestimmte kinetische Energie beinhaltet, die im Zus ammenviirken mit der Kraft der Feder das Ventil mit Sicherheit öffnet, wenn es auf seinem Sitz verklebt sein sollte. Während des Hauptteils des Saughubes wirkt dann auf das Ventil eine durch Reibung übertragene Kraft, die das ί Ventil offen hält und die durch die Reibungsverbindung, die die Finger J8 mit dem verstärkten Teil 82 des Ventilschaftes herstellen, solange aufrecht erhalten wird,- bis die Finger nahe dem oberen Totpunkt des Saughubes von dem verstärkten Teil 82 abgleiten. In diesem Augenblick kann das Ventil durch sein Gewicht auf seinen Sits zurückfallen, da es mit dem Kolben nicht mehr verbunden ist.

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Zu Anfang eines jeden Kompressionshubes drücken die Finger 78 gegen die Stützschulter 84 und übertragen damit eine besonders starke, das Ventil auf seinen Sitz drückende Kraft. Wenn das Ventil auf seinem Sitz aufliegt, gleiten die Enden der Finger unter Reibungsberührung über die Oberfläche 82 und übertragen somit auf das Ventil wenigstens während eines Teils des Kompressionshubes, eine in Schließrichtung a

des Ventils wirkende Kraft. Obgleich die Reibungsberührung bereits vor Beendigung des Kompressionshulbes unterbrochen wird und auch unterbrochen werden soll, so wirkt doch weiterhin eine verschließende Kraft auf das Ventil, da die eingezogene Windung 80 der Feder dann ihre Aufgabe übernimmt, wenn der Kolben in seiner weitest eingedrückten Lage gemäß Fig. 1 festgesetzt wird.

Durch die gegenseitige Beziehung und Verbindung von

Kolben und Einlaßventil in der Weise, wie sie im vorangegange- ■ F nerx aufgezeigt wurde, ist es möglich, die erfindungsgemäße Pumpe in jeder Lage unabhängig von der Schwerkraft zu betreiben und cie auch zum Pumpen von Flüssigkeiten und dgl. zu verwenden, die bezüglich der Abdichtung bisher Schwierigkeiten bereiteten.

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Claims

P atentan sprüche

1.. Flüssigkeitspumpe, gekennzeichnet durch einen in die Öffnung eines Flüssigkeitsbehälters einsetzbaren Pumpenzylinder (10) mit einem offenen, äußeren Ende und einer Einlaßöffnung (22) im inneren Ende, einen im Zylinder hin, und herbeweglichen, durch das offene Ende eingesetzten Kolben (12), der mit dem Zylinder zusammen eine Pumpenkammer (20) bildet, wobei in den Kolben axiale, von der Pumpenkammer (20) wegführende Durchtrittswege (28) eingeformt sind, Rückfluß verhindernde Vorrichtungen (54, ^6) im Durchtrittsweg (28), ein Einlaßventil (26) zum Zusammenwirken mit der Einlaßöffnung (22), welches bezüglich der Einlaßöffnung in axialer Richtung öffnungs- und Schließbewegungen durchführt, Hilfsmittel (8o), um die Bewegung des Einlaßventils (26) zwischen der Offen- und der Schließstellung zu begrenzen, wobei dessen Bewegungsweite wesentlich kleiner ist als die Kolbenbewegungsweite, einen Schaft (74) am Einlaßventil (26), der die Pumpenkammer (20) in Achsrichtung durchsetzt und teleskopartig in den Durchtrittsweg (28) eintritt, wobei der Kolben (12) den Schaft (74) mit Abstand umgibt und so aus-

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reichende Öffnungsweite für den Durchtrittsweg verbleibt, und Kupplungsmittel (f8) im Durehtrittsweg (28), die den Flüscigkeitsdurchtritt ermöglichen und eine verschiebliche Verbindung zwischen dem Kolben (12) und dem Einlaßventil (26) bilden, so daß vom Kolben (12) auf das Einlaßventil (26) eine Bewegung in axialer Richtung übertragbar ist, wodurch das Einlaßventil (26) abhängig von der Bewegung des Kolbens (12) betätigt wird. · i

2* Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel mehrere im Kreis um das Ventil angeordnete Druckfinger (78) sind, die alle gleichmäßig auf das Ventil (26) zugeneigt sind und deren Enden sich in radialer Richtung nach innen bzw. nach außen gegen den Ventilschaft (jk) bzw. den Kolben (12) abstützen, wobei einander entsprechende Enden der Pinger (78) an einem der Teile, Schaft oder Kolben in der Weise befestigt sind, daß sich das g

gegenüberliegende Ende in radialer Richtung verschwenken ""' kann und diese Enden frei und mit dem anderen Teil, Kolben oder Schaft, in Reibungsverbindung sind.

>. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsmittel vorgesehen sind, mit welchen die freien Enden

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der Pinger (78) federal mit Reibungsverbindung gegen den anderen Teil (7²J-) gepreßt werden.

4. Pumpe nach Anspruch jj, dadurch gekennzeichnet, daß üiese Hilfsmittel eine Schraubenfeder (16) und der andere Teil der Ventilschaft (74) sind, der innerhalb der Schraubenfeder (16) liegt, welche in ihrer Längsrichtung zwischen den Fingern (78) und dem Zylinder' (10) eingespannt und zusammengedrückt ist, wobei die Finger (78) gemeinsam einen Sitz für die obere Federwindung darstellen, v/elcher auf den Fingern (78) einen Abstand von deren Befestigungspunkten auf v/eist, wodurch die Finger (7Ö) um ihre Befestigungspunkte auf Durchines serebenen verschwenkt vier den.

5. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Einlaßventils (2.6), der in den Durchtrittsweg (28) hineinragt,„ein starrer Ventilschaft (74) ist und die Kupplungselemente eine Vielzahl von Druckfingern ('Yo) sind, ringförmig auf Durchmesserebenen um den Ventilschaft (74) angeordnet, deren einwärts gerichtete freie Enden mit dein Ventilschaft (74) in Reibhaltung und deren auswärts gebogene Enden fest mit der Innenwand des den Durchtritts,weg (2c·) einschliei3enden Kolbenteils (I9) verbunden sind.

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6. Pumpe nach Anspruch 5.» dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (74) eine im allgemeinen zylindrische Mitnahmefläche (o2) aufweist, auf der die freien Enden der Pinger (78) angreifen und eine axiale Belastung mit verschieblichem Angriffspunkt vom Kolben (12) auf das Ventil (26) während des Hauptteils des Kolbenhubs übertragen.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß J| sich an die Mitnahmefläche (82'.) in Achsrichtung durchmesserkleinere Abschnitte (74b, 74c) anschließen, wodurch an den Enden des Kolbenhubes die Reibungsverbindung zwischen Kolben (12) und Ventil (26) aufgehoben wird, und das Einlaßventil (26) durch seine Schwerkraft geschlossen wird, wenn der Kolben (12) im äußersten Punkt seines Saughubes ist, und wodurch der Kolben (12) nahe dem vollkommen eingedrückten Zustand vom Einlaßventil (26) getrennt ist, so daß der Kolben (12) den Saughub unbelastet durch das Einlaßventil (26) | beginnt und bis zum Eingriff der Verbindungskupplung ausreichende kinetische Energie enthält, um ein evtl. angeklebtes Einlaßventil zu lösen.

L>. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der im Durchmesser verminderte Abschnitt am oberen Ende

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der Mitnahmefläche (82) sich konisch verdüngt und eine Stützschulter (84) bildet, an der sich die Pinger (78) zu Beginn eines Jeden Kompressionshubes abstützen und vom Kolben (12) auf das Ventil (26) eine erhöhte Änpreßkraft Übertragen.

9. Pumpe nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (44) zum lösbaren Pestsetzen des Kolbens (12) in vollkommen eingedrückter Stellung, eine zwischen den Kolben (12) und den Zylinder (10) eingespannte Kolbenfeder (16),, die eine eingezogene Windung (80) aufweist, die bei vollkommen eingedrücktem Kolben auf dem Ventil (26) aufliegt und dieses schließt, wobei der Durchmesser verengte Abschnitt am unteren Ende der Mitnahmefläche (82) des Ventilschaftes (74) sich ebenfalls konisch verjüngt und eine Stützfläche (86) für die Pinger (78) bildet, über welche bei Jedem Saughub vom Kolben (12) auf das Ventil (26) die größtmögliche Kraft in Richtung der Ventilöffnungsbewegung übertragen wird.

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