DE1653402C3 - Auslaßventilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslaßventilanordnung bei einer in einen Flüssigkeitsbehälter einschraubbaren handbetätigten Schubkolbenpumpe mit längsdurchbohrtem federbelasteten Kolben und einem am behälterseitigen Ende des Zylinders angeordneten Einlaßventil, dessen Ventilschaft in die Kolbenlängsbohrung frei hineinragt.

Aus der USA.-Patentschrift 2 956 509 ist eine Spritzpumpe bekannt, deren Einlaßöffnung bei eingedrücktem Kolben fest verschlossen ist. Die wesentlichen Nachteile dieser Pumpe liegen darin, daß einerseits bei ausgefahrenem Kolben die Flüssigkeit bei schräg gelagertem Behälter austreten kann und daß andererseits durch die Art der verwendeten Ventile eine unwirtschaftliche Pumpleistung gegeben ist.

Bei den verschiedenen Arten der Transportmöglichkeiten ist es aber leicht vorstellbar, daß das Transportgut Erschütterungen erfahren, in Schräglagen gelangen oder umkippen kann, wobei sich ein zwar festgestellter, eingedrückter Pumpenkolben leicht lösen kann.

In der USA.-Patentschrift 3 228 347 wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der im wesentlichen zwei Ventile vorgesehen sind, und zwar ein Einlaßventil mit festem Ventilsitz zwischen Behälter und Zylinder-Innenraum und ein verschiebbares Auslaßventil zwischen Zylinder-Innenraum und Flüssigkcits-Abgaberaum. Der Einlaßventilkörper steht in einer starren Verbindung mit einem Ventilschaft, an dem das Auslaßventil, das in Form einer elastischen Manschette um den Ventilschaft liegt, bei den KoI-bcnbewegungen entlangglciten kann.

Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Zunächst ist die als Auslaßventil dienende elastische Manschette einem raschen Verschleiß ausgesetzt, da sie bei jeder Kolbcnbewegung eine andere Stellung einnehmen mwß, und insbesondere wird die dünne Ventillippe in kürzester Zeit abgenützt, die als eigentliche Ventilabdichtung bei jedem Saughub am Ventilschaft entlanggleitet und bei jedem Kompressionshub durch die entgegenströmende Flüssigkeit radial nach außen gebogen wird. Außerdem ist nur bei eingedrücktem Kolben das Einlaßventil geschlossen. Bei ausgefahrenem Kolben dagegen dient der Dichtung ausschließlich

ίο die elastische Manschette. Diese ist aber ihrer Bestimmung entsprechend derart ausgebildet, daß sie einem überdruck im Zylinder-Innenraum und damit auch einem überdruck im Behälter, der durch das offene Einlaßventil mit dem Zylinder-Innenraum in Verbindung steht, nachgeben muß. Bei einem gekippten Behälter kann also die Flüssigkeit bei ausgefahrenem Kolben ohne weiteres nach außen dringen. Des weiteren wird das öffnen und Schließen des Einlaßventils durch eine nachgebende Reibungsknft bewirkt, die die elastische Manschette auf den Ventilschaft ausübt. Es ist also eine Frage der Größe dieser Kraft, wie schnell beim Kompressionshub das Einlaßventil geschlossen und beim Saughub wieder geöffnet wird. Die durch Verschleiß erhöhte Nachgiebigkeit der Manschette hat zur Folge, daß beim Kompressionshub das Ventil später schließt und damit ein Teil der Flüssigkeit wieder in den Behälter zurückfließt und daß beim Saughub das Ventil später öffnet und damit nur eine begrenzte Flüssigkeitsmenge in den Zylinder-Innenraum eintritt. Dies steüt eine bemerkenswerte Beeinträchtigung der Pumpleistung dar.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Auslaßventilanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die auch bei rauhen Transportbedingungen, bei starker Erschütterung sowie bei gekipptem oder schräg gelagertem Behälter mit eingedrücktem, vor allem aber auch mit ausgefahrenem Kolben keine Flüssigkeit aus dem Behälter austreUn kann und die auch nach längerem Gebrauch die ursprüngliche Pumpleistung beibehält.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Auslaßventilanordnung gelöst, die dadurch gckcnn-7.eichnct ist, daß am freien Ende des Ventilschaftcs ein zylindrischer Ventilkörper angeordnet ist, der im triebseitigen Totpunkt des Kolbens auf einem nachgiebigen Ventilsitz am behälterseitigen Ende der Kolbenlängsbohrung und im behälterseitigen Totpunkt auf einem nachgiebigen Ventilsitz am auslaßseitigen Ende der Kolbcnlängsbohrung dichtend aufsetzbar ist.

Dabei wird eine erste tclcskopartigc Reibungsverbindung zwischen Kolben und Schaft des Einlaßventils angewendet. Diese Verbindung tritt nur in der Nähe des inneren oder triebseitigen Totpunktes der Kolbcnbcwegung (bei einem Saughub) auf, damit gleich zu Beginn des folgenden Druckhubes des Kolbens das Ventil mit ausreichender Kraft schließend auf seinen Sitz gedrückt wird.

Zwischen dem Kolben und dem Einlaßventil ist eine zweite Reibungsverbindung vorgesehen, die zur Wirkung kommt, wenn der Kolben vollständig eingedrückt ist. Diese Reibungsverbindung hat die Wirkung, daß das Einlaßventil zu Beginn des folgenden Saughubes des Kolbens von seinem Sitz abgehoben wird; unmittelbar nach dem öffnen des Ventils wird dieses jedoch vom Kolben getrennt, um zu verhindern, daß der Kolben bei seiner weiteren Aufwärts-

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bewegung durch dos Ventil beeinflußt wird. Diese zweite Reibungsverbindung wirkt außerdem als Abdichtung bei vollkommen eingedrücktem Kolben.

Durch die doppeltwirkenden Rcibungsverbindun-„cn wird das Einlaßventil unmittelbar nach Beginn leder Bewegung aus einer der Extremlage der KoI-&nlnun_B entweder vom Ventilsitz' abgehoben oder auf diesen heruntergedrückt; dabei ist der Ausirittsweg durch die Längsbohrung des Kolbens in hiiden Fndstellungen des Kolbens dicht verschlossen. ^lU tßcrdcm werfen das Einlaßventil und das Auslaßventil bei vollkommen eingedrückter Stellung des Kolbens gleichzeitig auf ihre SiUe gepreßt, wobei der Kolben mit einem Ventilsitz das Auslaßventil vcrschoßt und, um für beide Ventil,, einen elastischen Anpreßdruck zu erhalten, zumindest einer der beiden Ventilsitze aus elastisch dehnbarem Material geformt ist so daß sie sich beim Andrücken der vorzugsweise konisch ausgebildeten Ventilkörper des Auslaßven-Uh unuVoder des Einlaßventils ausdehnen.

Ein weiterer Vorteil der eriindungsgemäßen Ventilanordnuns ist. daß diese auf einfach,· Weise schnell herstellt werden kann und daß durch die nur imwer" zu Beginn eines Hubes kurz wirkenden Re₁-bungskräfte die der Reibung ausgesetzten Teile einen nicht nennenswerten Verschleiß erleiden. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung bcispielsweisc dargestellt, und zwar zeigt

Fiu. 1 einen Längsschnitt durch eine Pumpe gemaß der Erfindung, die auf einen Behälter in be-

i^hbb '" _n ^r _ach

Kolben 27 und der EinlaßtU™W

lindcrnusgang bestimmt. Aus der f

führt ein Purclitrittsweg 29 durch 'Jen oben zu Austritlsöffnungen. _ cni ml feder 31

Der Kolben 25 wird durch eine^P>™^iq _d nach oben gedruckt, welche das H⁰^_n7"" _KoIbcn. Kolbenteils 26 umschließt und zwischen der KJ manschette 27 und einem ^Fede.^rsilz _c/"_n, JJ _Der Ende der Funkenkammer %ⁿ/^esf^a" _Keilverzah-

Federsitz wird durch Rippen 34 einer 1^"

nung gebildet, die in die JyU^rwand«"^ ·- und die Einlaßöffnung 20 konzentr.seη ^uii| diese Keilverzahnung greifen die « _{ß Qbe}'_r Scheibe 36 ein. Die Zahne 35 agen JJ™ «uö

die untere Abschlußwindung der ^Sc? hinaus, so daß die Abhebebewegung des

tils 24 begrenzt ist. i/_nih»ns ist durch die

Die Aufwärtsbewegung,des Kolb.ns ist α Anschlagschulter 37 am Kolben begren*^ Sk den Dichtring 38 anlauft, de: in einer ringförmig

Nut 39 gehalten wird. _Ab<;ibc-

Am oberen Ende des Kob.ns, -s κ _d;_uck.

kopf 40 aufgesetzt, au den. müi , ne » ^ platte 41 bef.ndci. Der Abgabe pt ^

,5 einseitig verschlossenen »"hlraum 4 ₂₆

durch einen Sprengring 43 mit dem kc

verbunden. Verwirbe-

nine Sprühöffnung 45 s crU mit ^

lungskammcr 46 in ^™dun _{aus dem} Hohleine Nut 47 d.zu^h ^^, Dieser Hohlraum ÄX 29 des Kolbens

S,sSanr^i

^N°Ff" 2 die Ansicht der Pumpe nach Fig. 1. jedoch

J^!kommen eingedrücktem Kolben, und

Fi u. 3 einen Schnitt nach der Lm.e 3-3 m der F ig. K der eine Einzelheit des EinlaBvcnt.ls dar-

^StCDer Pumpenzylinder 10 ist mit einem Zylinderkopf 12 an seinem oberen Ende ausgestaltet. Dieser 7vlmde-kopf durchsetzt die Deckfläche 13 c.ncr Behlersehralkappe und trägt an seinem unteren Rand den Pumpenzylinder, wöbe, die Schraubkappe 14 mit Innengewinde ausgestattet ist so daß sie am Gewindehals "des Behälters befestigt werden kann. Ein Flansch am Zylinderkopf auf der Unterseite der Schraubkappe und ein Wulst 16 auf dessen Oberseite schließen die Deckfläche 13 cm und befestigen die Scluaubkappe am Zylinderkopf. Die Diehuin.snppe 18. die auf der Unterseite des Mansches umlai.lt ,st stellvertretend für jedwede Abdichtung /wischen dcrr. Flansch 17 und dem Behälterhals-Oberrand

in Verbindung _{d v}

^^ÄÄu ' π Ln F η SUfT 51, der vom t.ls.i/ 50 im KoIb η zusamnun _Ko,_bcndurch.

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SrpLpenzvlindcr .0 reich, in den Behältern,-halt über eine Einlaßöffnung 20 hinein. d,e ,1. einer elastischen, in die Piimpenkammer hmeinMehe, den Verlänuerung 21 des Tauchrohres 22 vergehen ,st in Verbindung steht. Ein r.in.aßvcntil 23 laßt ehe Mussiukcit durch die F.inlaBöffnung 20 nach oben /«. virhinder, jedoeh. daß Flüssigkeit aus der Pumpenkammer 30 abwärts ausfließt.

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Stück mit der Kolbenstange geformt ist und aus einem elastisch dehnbaren Material bestellt, so daß sich die Hülse 62 am Ventilsitz 61 ausdehnt, wenn der Ventilkörper mit seinem Kcgclkopf M)a in diese eindringt. Der Vcntilanpreßdruck wird durch den Ventilschaft auf das Einlaßventil 23 übertragen, und die dehnfähigen Ventilsitze, die beide in gleicher Weise mit den Ventilsitzen 60« und 24 zusammenwirken, sorgen dafür, daß die Ventile ständig federnd verschlossen sind, solange der Kolben in vollkommen eingedrückter Stellung gehalten wird.

Für das Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 59 ist der Ventilkörper 60 mit einem im zylindrischen Abschnitt 60 i> in der Weise versehen, daß er in der Öffnung dichtschlicßend eingespannt wird. An den zylindrischen Teil 60 b schließt sich ein konischer Teil 60 c an, der den verstärkten Teil 606 in den Ventilsitz !»9 einführt.

Der Ventilkörper 60 wird in den Ventilsitz 59 dichtend hineingezogen, wenn der Kolben bis in seine oberste Stellung von der Kolbenfeder 31 gedrückt ist, wobei die Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 60 selbst bereits früher durch das Anlaufen der gezahnten Scheibe 34 an die untere Windung der Feder 31 beendet ist. Durch die besondere Ausbildung des Abdichtventilkörpers 60 bezüglich des Ventilsitzes 59 kann das Ventil zwischen die beiden Sitze 59 und 61 einfach dadurch eingesetzt werden, daß es durch den eingezogenen Ventilsitz 59 hindurch in den Kolbendurchtrittsweg hineingedrückt wird.

Außer, daß der Ventilkörper 60 den Ventilsitz 59 verschließt, stellt es auch noch eine Reibungskupplung /wischen dem Kolben und dem Einlaßventil am F.nde Jodes Saughubes dar, so daß stets zu Beginn eines Druckhubes die Kolbcnbewcgung durch diese ReibvcrMndung auf das Einlaßventil 23 übertragen wird, se· daß dieses auf seinen SiI?: gepreßt wird. Bei weiterein Eindrücken des Kolbens wird diese Rcibvcrbindung dann unterbrochen.

Eine weitere Reibungsverbindung zwischen Kolben 25 und Ventil 23. um den Ventilkegel 24 von

»o seinem Sitz abzuheben, wenn der Saughub bei vollkommen eingedrücktem Kolben beginnt, wie dies in der F i g. 2 dargestellt ist, wird durch den zylindrischen Ventilkörper 65 ermöglicht, der sich an das Auslaßventil 23 anschließt. Dieser Körper 65 ist so bemessen, daß er stramm in das untere Ende des Durchtrittsweges 29 unterhalb der Kolhenmaschette 27 paßt. Auch dieser Zylinderkörper 65 hat anschließend eine konische Führungsfläche 66, durch die das Hineinglciten in die öffnung des Durchtrittsweges er-

ao leichtert wird. Wird der Kolben losgelassen, wird durch die Reibungsverbindung das Ventil 23 von seinem Sitz abgehoben, bis die Verbindung dadurch aufgehoben wird, daß die gezahnte Scheibe 36 an die Kolbenfcder anläuft.

as Die Anpreßkraft des Ventils 60 auf den Ventilsitz 61 am unxtren Ende der Hülse 62 wird über den Ventilschaft 58 auf das Einlaßventil 24 übertragen.

Der Pumpenzylinder hat in bekannter Weise eine Belüftungsöffnung (-9 oberhalb der Kolbenmanschette 28 und unterhalb des Dichtnngcs 38, so daß Flüssigkeit, die zwischen den Zylinder und die KoI-benmanschctte 27 gelangt, in den Behälter zurückfließen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

i 653 402 Patentansprüche:

1. Auslaßventilanordnung bei einer in einen Flüssigkeitsbehälter einschraubbaren handbetätigten Schubkolbenpumpe mit längsdurchbohrtem federbelasteten Kolben und einem am behälterseitigen Ende des Zylinders angeordneten Einlaßventil, dessen Ventilschaft in die Kolbenlängsbohrung frei hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Ventilschaftes (58) ein zylindrischer Ventilkörper (60) angeordnet ist, der im triebseitigen Totpunkt des Kolbens (25) auf einem nachgiebigen Ventilsitz (S9) am behälterseitigen Ende der Kulbenlängsbohrung (29) und im behälterseitigen Totpunkt auf einem nachgiebigen Ventilsitz (61) am auslaßseitigen Ende der Kolbenlängsbohrung dichtend aufsetzbar ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (59) durch aufeinander zu laufende, kegelige Flächen (63, 64) gebildet ist und an seiner engsten Stelle einen Durchmesser aufweist, der den zylindrischen Teil (60 b) des Ventilkörpers (60) reibschlüssig hält.