DE1653651A1

DE1653651A1 - Kolbenpumpe zum Verspruehen von Fluessigkeiten oder fliessfaehigen Pasten

Info

Publication number: DE1653651A1
Application number: DE19671653651
Authority: DE
Inventors: Rene Fedit; Marcel Janodet
Original assignee: Les Vaporisateurs Marcel Franck SA
Current assignee: Les Vaporisateurs Marcel Franck SA
Priority date: 1966-10-12
Filing date: 1967-10-10
Publication date: 1971-07-22
Also published as: US3502035A; GB1187099A; FR1502925A

Description

VAPORISATEURS JyiARCEL PRANCK, 12 rue du Delta, Paris/Frankreich

"Kolbenpumpe zum Versprühen von Flüssigkeiten oder fließfähigen Pasten"

Die vorliegende Erfindung betrifft Pumpen zur Förderung von Flüssigkelten oder fließfähigen Pasten,die dosiert werden sollen. Diese Pumpen bestehen aus einem Kolben, der in einem zylindrischen Teil einer Pumpenkammer eine hin- und hergehende Bewegung ausführen kann und einem Förderkanal, welcher zu einer Austritts-Öffnung führt. Die Eintrittsoffnung -dieses Förderkanals 1st an der Peripherie des Kolbens angeordnet, so dass diese Öffnung'durch die Innenwand des zylindrischen Teil der Pumpenkammer in der Ruhestellung und bis zum Beginn des Kompressionshubes des Kolbens in dieser Kammer verschlossen bleibt, wobei die Kammer so gestaltet ist, dass sie dio Eintrittsöffnung freigibt, sobald der Kolben den ersten Teil des Kompressionshubes zurückgelegt hat.

Diese Erfindung betrifft besonders, aber nicht ausschllesslich, solche Pumpen, die in einen mit einem Stopfen verschlossenen Behälter eingebaut sind, wobei der Stopfen als Träger für die Pumpe dient und überdeckt wird von einem, kraftsohXÜssIg mit der röhrenförmigen Kolbenstange verbundenen- Drücker* Der ICoXben säi^nt» gleioh-

-2-

10*6307-04*2

BAD

zeitig als Förderkanal zwischen der Pumpenkammer und einer Dosierdüse, speziell einer Sprühdüse, die an der Peripherie des Drückers angeordnet ist. Der Kolben und der diesen betätigende Drücker werden ständig durch eine Rückstellfeder wieder in die obere Ruhestellung gebracht.

Solche Zerstäuber, Dosiergeräte und Pumpen weisen bestimmte Vorteile auf. So'sind sie z.B. absolut wasser- bzw. flüssig-, keitsdicht, unabhängig von der Lage in der sie sich befinden. Weiterhin ist ihre Konstruktion einfach, so dass sie besonders preiswert herstellbar sind. Darüberhinaus kannbei ihnen ein Austreten des Inhalts nicht erfolgen, bevor nicht der Förderdruck genügend hoch ist, um einen kräftigen Strom ohne Tröpfeln der Düse, oder im Fall der Zerstäubung, ohne eine brauchbare Verteilung der zerstäubten Flüssigkeit in der umgebenden Atmosphäre zu gewährleisten. Trotzdem wiesen bisher Zerstäuber, Dosiereinen schwerwiegenden gerate und Pumpen dieser Art 3mm&waiKfiBdiBifoxbi^^ teil auf. Wenn die Pumperikammer mit einer praktisch inkompressiblen Flüssigkeit oder Paste vollständig gefüllt war und wenn gleichzeitig schon das Einlassventil geschlossen war, konnte z.B. der Kolben den ersten Teil seines Kompressionshubes nicht ausführen, obwohl dies erforderlich ist, damit die Flüssigkeit odor Paste aus dieser Kammer über den Auslasskanal der Pumpe austreten kann./um diesen Nachteil zu vermeiden wird erfindun^sgemäss mindestens ein Teil der Kammer, besonders der Abschnitt ausserhalb des Bereiches durch den sich der Kolben bewegt, durch seine räumliche Geatalttmg uaö/oder durch Verminderung seiner· Wandstärke und/oder öurch Wahl eines geeigneten Materials aus dem er hergestelltis'4_Ä so gestaltet, «lass dieser Abschnitt unter dem Einfluss

.10103070422 bad original ->

— "5 —

eines anwachsenden inneren Druckes elastisch verformt werden kann und so.sein Fassungsvermögen zunimmt.

Entsprechend einer erfindungsgemässen Ausfuhrungsform staid zuB, die Wände des verformbaren Teiles der Pumpenkammer dadurch ausdehnbar gemacht, dass sie aus einem elastomeren Stoff bestehen.

Entsprechend einer weiteren .erfindungsgemässen Ausführungsform sind die Pumpenkammerwände flexibel gestaltet und die Kammer besitzt eine solche Raumform, dass ihr Fassungsvermögen elastisch _M wachsen kann, ohne dass eine merkliche Vergrößerung ihrer Ober- "" flache damit verbunden ist.

In dem Fall, in dem die Pumpe die Flüssigkeitoder fließfähige Paste gemäss einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform durch eine Röhre, besonders durch eine solche, die in die Flüssigkeit eintaucht und aus plastischem Material besteht, ansaugt, übernimmt diese Röhre, die mit der Pumpenkammer verbunden ist, zumindest teilweise die elastische Veränderung des Fassungsvermögens der Pumpenkammer dadurch, dass das Einlassventil der Pumpenkammer von ^ dieser Kammer in der Röhre stromabwärts verlegt ist, vorzugsweise über deren ganze Länge bis zum Eintrittsende der Röhre.

Diese Röhre ist vorzugsweise in dem Bereich zwischen Einlassventil und Pumpenkammer abgeflacht,

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der

^ Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert'.

β> Dabei zeigen:

° Fig. 1 und 2 teilweise im Längsschnitt und teilweise im_#Auf- "

riss einen Teil des Flüssigkeitszerstäubers in einer erfindungsgemässen AusfUhrungsf orm; einmal in d stellung und einmal während des Förderhubes des

9s> erfindungsgemässen AusfUhrungsf orm; einmal in der Ruhe

Purapenkolbens,

· J>» 4· und 5 aus analoger Sicht drei weitere Ausführungsformen von erfindungsgemässen Zerstäubern, Fig. 6 im Längsschnitt einen Kolben der Zerstäuberpumpe, wobei dieser Kolben entsprechend einer weiter modifizierten erfindungsgemässen Ausführungsform konstruiert ist,

Fig. 7 und 8 teilweise im Aufriss und teilweise im längsschnitt, Teile eines Behälters eines Solchen Flüssigkeitszerstäubers oder Dosiergerätes für fließfähige Pasten, entsprechend zwei weiteren AusfUhrungsförmen,

Fig· 9 zeigt teilweise im Aufriss und teilweise im Längsschnitt einen Behälter eines Flüssigkeitszerstäubers oder eines Dosiergeräts für fließfähige Pasten, entsprechend einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform,

Fig. Io zeigt einen Schnitt längs der Linie X-X von Fig. 9, ·

Flg. 11 zeigt den gleichen -Schnitt wie Fig. lo, aber in einem anderen Stadium des Pumpvorganges, und

Fig. 12 und Ι} zeigen im Längsschnitt einen Teil einer Pumpenkammer, einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform»

109830/0422

— R — . ■

Der Flüssigkeitszerstäuber, bzw. das Dosiergerät für fließfähige Pasten* die₍ wie in Fig. 1 dargestellt, in einen Behälter 1 eingebaut sind, bestehen u.a. aus einer Pumpe, die geeignet ist, die Flüssigkeit oder fließfähige Paste anzusaugen und zu fördern. Diese Pumpe enthält einen Kolben 5 der geeignet ist in einen zylindrischen Teil 6 einer Pumpenkammer eine hin- und hergehende Bewegung auszuführen und einen Förderkanal 4, der zu einer Austrittsdüse 2, speziell zu einer Sprühdüse, führt. Die Eintzitfcsöffnung j5 dieses Förderkanals 4 befindet sich an der Peripherie des Kolbens 5t im vorliegenden Fall in einer peripher angeordneten Kehlnut 21 des Kolbens 5, sodass die öffnung 3 und die Kehlnut 21 durch die innere Wand des zylindrischen Teils 6 der Pumpenkammer in der Ruhestellung und zumindest bis zum Beginn des Kompressionshubes des Kolbens 5 in dieser Kammer verschlossen bleiben. Die Pumpenkammer ist ausgestattet mit "Vorrichtungen, welche geeignet sind, die Eintrittsöffnung 5 und die Kehlnut 21 freizugeben, sobald der Kolben den ersten Teil seines Kompressionshubes zurückgelegt hat. Diese Vorrichtung kann z.B. aus einer peripher angeordneten Kante 9 bestehen, welche sich am Übergang zu dem Teil der Pumpenkammer mit dem größeren Querschnitt befindet.

Der Behälter 1 ist durch einen Stopfen 14 verschlossen/ mit dem die Pumpe starr verbunden ist. Die Pumpe wird überdeckt von einem Drücker Io der seinerseits kraftschlüssig verbunden ist mit der röhrenförmigen otange des Kolbens 5> in der sich der Förderkanal 4 befindet. "'"■.-

Eine Rückholfeder 11, eingesetzt zwischen den Stopfen 14 und den Drücker lo, bringt den Drücker Io und den Kolben 5 ständig wieder nach oben in die Ruhestellung, die in Fig. 1 dargestellt*.'- ;.

10 9 8 3 0 /0422 bad

Bei dieser Konstruktion, soweit sie bisher beschrieben ist, kann der Kolben 5 nach dem Saughub der Pumpe, wenn die Pumpenkammer mit der aus dem Behälter 1 angesaugten Flüssigkeit, oder fließfähigen Paste, vollständig angefüllt ist und das Einlassventil 12 geschlossen ist, nicht in den Zylinder 6 hinabgleiten, um die Einlassöffnung j5 durch Passieren der Kante 9 freizugeben, sodass die Pumpe dann blockiert wäre.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist zumindest ein Teil der Pumpenkammer, speziell der Abschnitt ausserhalb des Bereiches des Zylinders 6, durch welchen sich der Kolben 5 bewegt, so gestaltet, dass er unter dem Einfluss eines wachsenden inneren Druckes elastisch verformt werden kann und so durch Erhöhung seines Passungsvermögens die - praktisch inkompressible - !Flüssigkeit oder Paste aufnahmen kann, die durch den Kolben 5 aus dem Zylinder 6 verdrängt wird, sobald der Kolben seinen Kompressionshub beginnt.

"' Dieser Effekt kann teilweise durch eine geeignete Verminderung der Wandstärke dieses Teils der Pumpenkammer und/oder durch die Art des Materials aus dem dieser besteht, erzielt werden.

In der Ausführungsform, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, bestehen der Zylinder 6, die Kompressionskammer 7 und das Bodenteil 8 dieses Zylinders aus einem einzigen Stück, das aus elastisch verformbarem Plast ill?at er IaI, z.B. durch Spritzguss, hergestellt worden ist.

da-Die Wand des Abschnitts 7 der Pumpenkammer ist dabei/durch, dass

ale dünner gehalten 1st, leichter verformbar gestaltet. Dies führt

10 0 8 3■ 0 / 0 4 2 2 bad original -7-

zu einem Anwachsen des inneren Querschnittes dieser Kammer unterhalb der peripheren Kante 9 - deren Stellung bestimmt die Länge des Kompressionshubes des Kolbens 5 - und letztlich zu einem Anwachsen des Druckes der zu zerstäubenden Flüssigkeit, bevor sie in den Auslasskanal 4 gefördert wird.

Der Zerstäuber arbeitet auf folgende Weise; Es wird davon ausgegangen, dass die Kammer 6 _f ,*:... 7 mit der Flüssigkeit angefüllt ist,die, zuvor von der Pumpe angesaugt, ^~ nun, versprüht werden so 11,und dass die Pumpe sieh in ihrer^ in Pig. I dargestellten,Ruhestellung befindet.

Sobald der Drücker Io gegen den Widerstand der Rückstellfeder 11 nach abwärts gestossen wird, schiebt der Kolben 5 die Flüssigkeit in den Teil 7 der Pumpenkammer,

Sobald das Einlassventil 12 geschlossen ist, kann die Flüssigkeit aus der Kompressionskammer nicht mehr entweichen und dehnt * diese, wie in Fig. 2 dargestellt, aus.

Der Druck der Flüssigkeit, der weiterhin die Kammer 7 ausdehnt, steigt bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Einlassöffnung 3 des Förderkanals 4 die Kante 9 passiert. Nun kann die Flüssigkeit aus der Kammer 7 über den Förderkanal 4 durch die Sprühdüse 2 nach aussen entweichen, -

Auf diese Weise ist die Möglichkeit gegeben, dass die Flüssigkeit nur dann zur Sprühdüse 2 gelangen fcann, wenn ihr Druck ausreicht,, um eine feine Zerstäubung zu gewährleisten.

109830/0422 bad original "⁸"

Sobald die Flüssigkeit die Kompressionskammer 7 verlässt, nimmt diese Kammer elastisch wieder ihre, in Pig. I dargestellte, Ausgangsform an.

Sobald der Drücker Io losgelassen wird, bewegt die Feder 11 den Kolben 5 nach oben zurück in den Zylinder 6. Der Kolben zieht dabei die Flüssigkeit die in den Kanten der Düse 2 und in dem Kanal 4 zurückgeblieben ist in diese Kammer zurück, solange der Förderkanal 4 noch mit der Kammer 7 verbunden ist. Dadurch wird jeglichesNachtropfen aus der Sprühdüse oder Antriebsöffnung 2 verhindert.

Diese Rückführung der Flüssigkeit aus dem Förderkanal in die Kammer 7 ist dadurch begünstigt, dass einmal jegliches Förderventil fehlt, andererseits durch die Wirkung der Schwerkraft. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit in dem Behälter, die entgegen der Schwerkraft in der eintauschenden Röhre IJ nach oben und durch das Ventil 12 bewegt werden muss, nur dann in eine positive Richtung gezogen, wenn die Einlassöffnung J5 des Förderkanals wieder durch die Wand des Zylinders 6 verschlossen ist.

Sobald der Kolben Io in seine, in Fig. 1 dargestellte, Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, kann ein neuer Sprühvorgang dadurch ausgelöst werden, dass dieser Kolben wiederum wie im vorhergehenden Fall nach unten gedrückt wird.

Vorteilhafterweise kann der Zylinder 6 so konstruiert werden, dass er zusammen mit dem Stopfen 14 ein einziges Teil darstellt, das auf dem Hals des Behälters 1, z.B. durch das Gewinde 15, befestigt werden kann.

-9-

109830/0422

In seinem oberen Teil, ^-nämlich ■ in der Nähe seiner Eintrittsöffnung, ist der Zylinder 6 mit einer durch die Wand dieses Zylinders führenden Öffnung 16 ausgestattet. Diese Öffnung 16 ist verschlossen durch den Kolben 5* solange dieser sich in seiner oberen, in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung, in die er durch die Rückstellfeder 11 gebracht wird, befindet. Der Kolben 5 gibt diese Öffnung 16 wieder frei, sobald sein Kompressionshub beginnt.

Sobald der Kolben 5 die Öffnung 16, wie in Fig. 2 dargestellt, freigibt, kann Luft aus der Umgebung zwischen dem Kolben Io und dem Stopfen14 anschliessend zwischen diesem Stopfen und der Kolbenstange 17 bzw. dem Zylinder 6 hindurch durch die Öffnung in den Behälter 1 eintreten_?um das Volumen der entnommenen Flüssigkeit einzunehmen.

Die AusfUhrungsform wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, unterscheidet sich von der gemäss den Figuren 1 und 2 im wesentlichen dadurch, dass die Rückstellfeder 11a des Kolbens als Kompressionsfeder zwischen der Stirnseite des Kolbens 5a und einer peripher angeordneten Kante 18a im Boderiteil $a des Zylinders eingebaut ist, weiterhin durch die Tatsache, dass der aus Plastikmaterial bestehende Zylinder 6a in eine Metallkapsel 19 eingepresst ist, welche ihrerseits auf dem Hals la des Behälters durch Anpressen befestigt ist.

Die Funktionsweise dieser Ausführungsform ist ähnlich der, die unter Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschrieben worden ist.

Darüberhinaus führt der Einbau der Kompressionsi'eder 11a in den ftua verformbarem Material bestehenden Zylinder 6a dazu, dass dieser

109830/0422 -¹Q-

- Io -

Zylinder der Länge nach ausgedehnt, und seine Wandung an den Kolben 5a angepresst wird. Dadurch können die Zylinderwände das Spiel zwischen Kolben und Zylinder, das sich durch Beanspruchung cer Wände während des Betriebes bildet, ausgleichen. Man kann in diesem Fall die Pumpenkammer aus einem Plastikmaterial her_T stellen, das zwar flexibel.ist, aber geringe Elastizität aufweist.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform, wie sie in Fig. H- darge- ^ stellt ist, besitzt der Zylinder einschliesslich der Kompressionskammer einen einheitlichen Querschnitt über seine gesamte Länge.

Während des Kompressionshubes, dargestellt in Fig. 4, beginnt sich der zylindrische Teil 6b, der an den Zylinderboden 8b angrenzt, unter dem Druck der Flüssigkeit auszuweiten, bis zu dem Zeitpunkt, wo seine Wand die Einlassöffnung 3b zu dem Förderkanal 4b nicht mehr bedeckt. Die Flüssigkeit kann nun durch die Sprühdüse entweichen (nicht dargestellt).

^ Es ist in manchen Fällen von Vorteil, den oberen Teil des Zylinders

6b steifer zu halten, dies karn/z.B. dadurch bewerkstelligt werden,

oder dass man die Stärke dieser Wand zunehmen lässt, sIuue dadurch, dass man diese Wand durch eine Bandage zusammenhält, welche z.B. aus Metall bestehen kann.

Der Bundring 25b, mit dem der Zylinder ob ausgestattet ist, kann als Dichtung gegen den Hals Ib des Behälters dienen, wobei er dann zu diesem Zweok drei kreisförmigekonzentrisch angeordnete Stege 2$ besitzt.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können mehrere aufeinanderfolgende Sprühvorgänge durch einen einzigen

109830/042 2

*™ χ χ^mm

Kompressionshub des Kolbens 6c in dem Zylinder ausgelöst werden.

Zu diesem Zweck ist die Innenseite des Zylinders mit mehreren Vertiefungen ausgestattet, wobei diese Vertiefungen, die den Querschnitt des Zylinders vergrößern, über den Bereich hinausreichen, der jeweils von dem Kolben bedeckt ist. Während der Vorwärtsbewegung des Kolbens in dem Zylinder strömt ein Teil der BUUssigkeit, die durch den Kolben verdrängt wurde, nach und nach um das vordere Teilstück des Kolbens und gelangt so in die Eintrittsöffnung des Förderkanals.

In der Ausführungsform, wie sie in Pig. 5 dargestellt ist, ist die Innenseite des Zylinders mit zwei aufeinanderfolgenden Ringnuten 19 und 2o ausgestattet, die, in axialer Richtung des Zylinders aufeinanderfolgend, angeordnet sind.

In diesem Fall ist es zweckmässig, die Eintrittsöffnung J>c des Förderkanals in die periphere Ringnut 21c des Kolbens 5c zu legen.

Es ist ersichtlich, dass die Flüssigkeit, die durch den Kolben 5c während des Kompressionshubes aus dem Zylinder 6c verdrängt wird, zunächst unter Druck gesetzt wird, denn sie kann nur dann in die Ringnut 21 gelangen, wenn dieee an dem oberen Ende der Ringnut 19 angekommen ist, durch welche die Flüssigkeit dann vom Zylinder 6c um das vordere Teilstück des Kolbens 5c herum zu dem Förderkanal 4c fHessen kann.

Sobald der Kolben 5c sich in dem Zylinder 6c weiter abwärts bewegend über die Ringnut 19 hinaus vorrückt, wird der übrige Teil

109830/0422 ^ow*«¹^ -12-

der Flüssigkeit, der sich am Boden des Zylinders befindet, erneut unter Druck gesetzt, bis die Hingnut 21c das obere Ende der folgenden Ringnut 2o erreicht. Nun kann die Flüssigkeit wie vorher, durch die Ringnut 2o um das vordere Teilstück des Kolbens 5c herum in den Förderkanal 4c gelangen, wobei ein zweiter Zerstäubungsvorgang der Flüssigkeit während desselben Hubes des Kolbens 5c in dem Zylinder 6c ausgelöst wird.

Selbstverständlich können in der Innenwand des Zylinders 6c an Wk Stelle der vorgesehenen zwei geradlinigen Ringnute 19 und 2o auch drei oder mehrere Ringnute angeordnet werden, sodass von dem Kolben in der Pumpe während eines einzigen Kolbenhubes drei oder mehr aufeinanderfolgende Zerstäubungsvorgänge ausgelöst werden.

Die Ringnut 19 kann auch ergänzt werden durch weitere ähnliche Vertiefungen, verteilt über die Peripherie des Zylinders 6, in derselben Höhe wie die Ringnut I9. Dies gilt entsprechend auch für die Ringnut 2o, wie in Fig. 5 dargestellt.

^ Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal, welches ebenfalls in Fig. dargestellt ist., und in bestimmten Fällen auch für sich allein angewendet werden kann, ist einerseits der Mantel des Zylinders 6c über eine konische Bohrung 22 mit einer öffnung 23 geringeren Durchmessers verbunden. In diese konische Bohrung 22 mündet der Luftkanal X6c, welcher die Innenseite des Behälters Ic mit der Atmosphäre verbindet. Weiterhin ist hier die Kolbenstange 17c durch einen Konus 24 mit dem Kolben 5c verbunden, wobei der Konus 24 die Bohrung 22 komplementär ergänzt.

Auf diese Weise verschliesst der Konus 24 den Kanal 16c und trennt die Verbindung zwischen d^r_ft Innenseite des Behälters und der Atmos-

pbäre, solange der Kolben 5c sich in seiner Ruhestellung, wie in Fig. 5 dargestellt, befindet. So kann auch keine Flüssigkeit aus dem Beitälter gelangen, falls dieser umgekippt wird. Sobald der Drffefcer loc herabgedrüekt wird, entfernt sich der Konus 24 von dem Kanal. I6c der somit sofort, vom Beginn des Hubes des Kolbens 5c in. dem Zylinder 6c an, über die öffnung 2jJ in Verbindung mit der Atmosphäre tritt.

Besonders hervorzuheben ist, dass alle beschriebenen Ausführungsformen in der Ruhestellung einen ausgezeichnet wasserdichten Abschluss zwischen dem Pumpenzylinder und dem Förderkanal gewährleisten, was darauf zurückzuführen ist, dass die Wände des Zylinders die Einlassöffnung dieses Förderkanals verschliessen.

Die verschiedenen Pumpenkolben, wie sie in den Zeichnungen beschrieben sind, können entweder aus Plastikmaterial oder aus Metall hergestellt werden.

Wenn · Kolben und Zylinder aus Plastikmaterial hergestellt werden, wird vorteilhafterweise für den Kolben einHartplastikmaterial, wie z.B. ein Formaldehydpolymerisatharz (von der Firma Dupont de Nemours unter dem Namen ¹¹DELRIH¹¹ im Handel),gewählt, während für den Zylinder dann ein verformbares Plastikmaterial, dessen Shore-Härte bei ungefähr 8o bis 95 liegt, wie z.B. das Polyvinylchlorid, das unter dem Handelanamen "LUCOIiENE", oder das Kopolymerisat aus Äthylen und Virqrlacetat, das unter dem Handelsnamen "ULTRäHENE". käuflich ist, verwendet wird.

Dadwreh, dass der Kolben,der Zylinder 6, 7$ da« Einiaeaventil 12 und das eintauchende Rohr 14 aus Plaatikmaterial hergestellt äind, kann «Ine Pumpe konstruiert werden, die fur Zerstäubung von korro-

1§i8H

dierenden oderinstabilen Flüssigkeiten benutzt werden kann. Dies wird vor allem dadurch erreicht, dassdie Rückstellfeder 11 {öle ist in diesem Falle das einzige, aus Metall bestehende Teil dieser Kombination) ausserhalb der Pumpe so angebracht ist, dass diese Feder, die Kolbetistange 17 umfasstund einerseits gegen den Stopfen 14und andererseits gegen den Kolben lo, wie z.B. in Fig. 1 dargestellt, gelagert ist.

Gemässeiner weiteren, abgeänderten Ausführungsform,kann auch ein aus mehreren Teilen bestehender Kolben verwendet werden, der wie in Fig-, .6; dargestellt, aus einem metallischen Teil besteht, das am Ende einer röhrenförmigen Kolbenstange 17d, welche den Förderkanal 4d bildet, einen peripheren Spurkranz 27 und die kreisförmige Ringnut 21 mit der Einlassöffnung 3d des Förderkanals 4d, aufweist. Dazu gehören weiterhin die ringförmigen Dichtungen 28 und 29, z.B. aus synthetischem Kautschuk, die auf die Kolbenstange 17a jeweils auf einer Seite des Spurkranzes 27 aufgezogen sind. "".-■■'"

Bei den verschiedenen Zerstäubern, wie sie in den Figuren 1, 3, 4 und 5 dargestellt sind, führt das Anwachsen des Fassungsvermögens der Pumpenkammer, das elastisch Infolge des steigenden inneren Druckes erreicht wird, zu einer Vergrößerung der inneren Oberfläche der sich ausdehnenden Pumpenkammer, wobei in entsprechendem Maße die Dicke des Materials, aus dem die Wand dieser Pumpenkammer besteht, abnimmt, da es einer elastischen Ausweitung unterworfen wird.

Eine solche Verformung der Pumpenwand führt zu einer verhältnismässlg starken Belastung des Wandmaterials, da die Drucke, die zu Verformung nötig sind, verhältnlsmässig hoch sein können

und schwierig zu kontrollieren sind.

Daher wird entsprechend einer weiteren erfindungsgemässen Ausführung einem Teil dieser Pumpenkammer, besonders einem Abschnitt ausserhalb des Bereiches, durch welchen sich der Kolben 5 bewegt, gine solche Raumform gegeben, dass sein Passungsvermögen, infolge des ansteigenden Druckes des durch den Kolben 5 während des ersten Teiles seines Kompressionshubes verdrängten Inhalts _t unter elastischer Verformung zunimmt, ohne dass seine Oberfläche im entsprechenden Maße anwächst, oderzumindest ohne dass diese merklich zunimmt.

Gemäss einer ersten, in Fig. 7 dargestellte^ Ausführungsform, erhält der Teil 7b der Pumpenkammer die Gestalt eines verformten, besonders eines abgeflachten Rotationszylinder^, der unter dem Einfluss des wachsenden Druckes seines Inhalts plastisch verformt werden kann und dabei mehr oder minder die Gestalt eines unverformten Rotationszylinders annimmt.

Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel, wie in Pig. 8 dargestellt, ist ein Teil 7c der Pumpenkammer durch ringförmige Palten J5o verkürzt und bildet dabei eine Art Blasebalg, der es ermöglicht, dass der zylindrische Teil 7c der Pumpenkammer unter dem Einfluss wachsenden Druckes seines Inhaltes der Länge nach ausgedehnt werden kann, wobei die Palten 5° des Blasebalges geglättet werden.

Gemäss einer modifizierten, (nicht dargestellten) Ausführungsform, kann der Zylinder 7c mit axial gerichteten Palten anstelle der peripher gerichteten Falten J5o, wie sie in Fig. 8 dargestellt, sind, ausgestattet werden. Das Zunehmen des Fassungsvermögens des so gefalteten Zylinders, der unter dem Einfluss des inneren Druckes

109330/0422

-16-

seine Falten verliert, resultiert dann aus der Zunahme der quer dazu gerichteten Schnittfläche. .

In dem Fall, in dem die Pumpe die Flüssigkeit, oder die fließfahi-■ ge Paste, entsprechend der Ausführungsform, wie sie in Fig. 9 dargestellt ist, durch ein eintauchendes, fast bis zum Boden des Behälters 1 reichendes Rohr 1^a ansaugt, kann es vorteilhaft sein, die elastische Veränderung des Fassungsvermögens der Pumpenkammer in diese Röhre IJa zu verlegen, oder zumindest zu bewirken, dass diese Röhre IJa an dieser Veränderung des Fassungsvermögens ™ beteiligt ist.

Zu diesem Zweck wird die Röhre IjJa in die Pumpenkammer dadurch mit einbezogen, daß das Einlassventil 12f von der Pumpenkammer stromabwärts in diese Röhre Ij5a, besonders aber an deren tieftes Ende, wie in Fig. 9 dargestellt, verlegt wird.

Darüberhinaus ist es zweckmässig, die Röhre IJa zwischen ihren Enden abzuflachen, von denen eines mit dem Ventil 12f verbunden ist, das andere mit dem Teil 7 der Pumpenkammer. Auf diese Weise ψ kann das Fassungsvermögen der Röhre Ij5a, infolge des wachsenden Druckes während des Kpmpressionshubes des Kolbens 5 im Zylinder 6, ohne Zunahme deren innerer Oberfläche erfolgen. So kann auch die Öffnung 3, bzw. 21 die Kante 9 in dem Zylinder 6 entgegen der Wirkung des wachsenden Druckes erreichen, da dieser einerseits durch die Abnahme der Abflachung der Röhre 1^a und andererseits durch die elastische Flexibilität ihrer Wand leicht- regelbar bleibt. In diesem Fall kann eine Pumpenkammer verwendet werden, deren Teil 7 , ebenfalls aus starrem Material hergestellt ist.

- 17 109830/0422

_BAD ORIGINAL

Die Figur Io zeigt einen Querschnitt den Röhre 13a in dto Zustand vor dem Kompressionshub des Kolbens 5 im Zylinder 6.

Die Fig. 11 stellt einen Querschnitt derselben Röhre Ij5a in einem extremen Zustand dar, der möglicherweise dann erreicht werden kann, wenn die Öffnung 3 bzw. 21 des Kolbens 5 gerade die Kante 9 im Zylinder 6 erreicht.

Gemäss einer weiteren Ausfuhrungsform kann ein Teil der Pumpenkammer die Gestalt einer verformten, besonders einer äbgeflachfen Kugel, wie sie mit Zeichen J5l in der Fig, 12 dargestellt ist, toskHHH bekommen, wobei deren Wände, sobald der Druck ansteigt, verformt werden, bis letztlich die Gestalt einer idealen Kugel, - vgl. Fig. IJ - oder eine dieser angenäherte Gestalt werreicht wird. Auf diese Welse nimmt ihr Fassungsvermögen zu, ohne dass eine merkliche Zunahme ihrer inneren Oberfläche damit .verbunden ist. -

Solch ein kugelförmiges Pumperikammerteil J>\ kann sowohl in dem Abschnitt der Pumpenkammer der vorher mit Nummer 7 bezeichnet worden 1st, oder in einem Abschnitt der Röhre IJa oder als gesondertes Element, das zwischen Abschnitt'7 der Kammer und der Röhre IJa eingeschoben ist, angeordnet werden, wobei dann das Einlassventil 12f entweder am tiefsten Ende der Röhre IJa, oder zwischen dieser und der Singangsöffnung des kugelförmigen Teiles jj angebracht ist.

Die Kombination aus Behälter und eingebauter Pumpe findet Ver_r wandung als Zerstäuber für flüssige Produkte, wie z.B. Parfüm, Pharmazeutika, Farben, flüssige Insektizide, oder als Dosiergerät für fließfähige Pasten, wie z.B. üonnencreme, Rasiercreme, ect.

-18-1 O Ö 8 3 0/0422

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst auch alle Teil- und Unterkombinationen der Erfindungsmerkmale.

• -Ansprüche-

Patenianwäite Stehmarm - Dr. Schweinzc

109830/0422

BAD ORIGINAL

Claims

Pafcentansprüche

(l/. Pumpe, bestehend aus einem Kolben, der geeignet ist, in einem zylindrischen Teil einer Pumpenkammer eine hin-und hergehende Bewegung auszuführen., aus einem zu einer Austrittsöffnung führenden Förderkanal,' dessen Eintrittsöffnung sich an der Peripherie dieses Kolbens befindet, so dass diese Öffnung durch die innere Wand des zylindrischen Teils der Pumpenkammer in der Ruhestellung und «mindestens bis zum Beginn des Kompressionshubes des Kolbens verschlossen bleibt, wobei diese Kammer wiederum so gestaltet ist, dass sie diese Einlassöffnung freigibt, sobald der Kolben den ersten Teil seines Kompressionshubes zurückgelegt hat; besonders eine, in einen Behälter eingebaute Pumpe, wobei dieser Behälter mit einem Verschlußstopfen versehen ist, der als Träger für den Pumpenkörper dient und der von einem starren versenkbaren Drücker überdeckt wird, der seinerseits kraftschlüssig mit der röhrenförmigen Kolbenstange verbunden ist, die als Förderkanal zwischen der Pumpenkammer und einer an der AussenWand dieses Drückers angeordneten Austrittsdüse, speziell einer Sprühdüse wirkt, wobei der Kolben ■"■-- und der diesen betätigende Drücker ständig eine Rückstellfeder wieder in die obere Ruhestellung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Pumpenkammer, insbesondere der Abschnitt ausserhalb des Bereiches, durch den sieh der Kolben bewegt, durch entsprechende Gestaltung seiner Raumform und/oder durch Verminderung seiner Wändstärke und/oder durch Wahl eines geeigneten Materials aus dem er hergestellt ist, so gestaltet ist, dass er unter der Einwirkung eines anwachsenden inneren Druckes¹ elastisch verformt wird und sein Fassungsvermögen vergrößert. .

109830/0422

2. Pumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des verformbaren Teils der Pumpenkammer aus einem elastischen Kunststoff hergestellt sind und deren Dicke genügend schwach gehalten ist, dass diese Kammer durch die Flüssigkeit oder die Paste, welche von dem Kolben während des Kompressionshubes verdrängt wird, ausgedehnt werden kann.

5. Pumpe gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Pumpenkammerwände entlang des zylindrischen TeileS₃ durch den sich der Kolben bewegt, in Richtung des Kompressionshubes progressiv abnimmt.

4. Pumpe gemäss Anspruch 2, in der die Pumpenkammer, anschliessend an einen Zylinder mit konstantem Querschnitt,, durch welchen sich der Kolben bewegt, einen größeren Querschnitt aufweist, und. die dann, wenn der Kolben in den Teil mit dem größeren Querschnitt eintritt, die Eintrittsöffnung des Förderkanals freigibt, wobei der Bund am Ende der Wand des Zylinders, durch den sich der Kolben bewegt, kräftig genug ausgebildet ist, um eine Verfärmung dieses Teils der Wand unter däm Einfluss des Verdrängungsdruckes des Kalbens zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Pumpenkammer in dem Teil, der den größeren Querschnitt aufweist und sich an den Teil anschliesst, der durch den vorgenannten Zylinder ge3aildet wird unter Berücksichtigung der Elastizität des Materials, ge- . nügend schwach ausgebildet ist, dass er unter dem Einfluss des Verdrängungsdruckes des Kolbens elastisch verformt werden kann.

, 5· Pumpe gemäss Anspruch 1, djisjurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Teil der Pumpenkammer im Bereich des Kolbenhubes mindest«ns

~ ■ .. ■ - ■■.■■■■■->-.

1Q9830/Q422

zwei kreisförmige Bereiche größeren Querschnitts aufweist, die auf-einander in einem bestimmten Abstand in Hubrichtung folgen und so wähfend des Kompressionshubes mindestens zweimal die Einlassöffnung des Förderkanals an der Aussenwand des Kolbens freigeben^m dadurch deren Verbindung zum Bodenteil der Pumpenkammer längs der vorderen Seitenwand des Kolbens herzustellen.

6.. Pumpe gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., dass der elastisch verformbare Abschnitt der Pumpenkammer, besonders der,

der ausserhalb des Bereiches gelegen ist, durch welchen sich der ^ Kolben bewegt, eine solche Raumform aufweist, dass.sein Fassungsvermögen zunehmen kann, ohne dass eine merkliche Zunahme seiner Oberfläche damit verbunden ist.

7. Pumpe gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch verformbare Abschnitt der Pumpenkammer die Gestalt eines verformten Rotationszylinders, oder·die Gestalt einer verformten, besonders einer abgeflachten. Kugel besitzt und sich unter dem Einfluss des Druckes seines Inhalt verformt und dabei die Gestalt j des entsprechenden rotationssymmetrischen. Zylinders oder einer idealen Kugel annimmt, oder sich dieser nähert.

8. Pumpe gemäss Anspruch 6, dadurch, gekennzeichnet, dass der elastisch verformbare Teil der .Funkenkammer einen axial verkürzten Zylinder darstellt, indem seine elastischen Wände nach.Art- eines Blasbalges mit kreisförmigem Querschnitt verformt sind, so dass dieser Zylinder unter dem Druck seines Inhalts sein Fassungsvermögen vergrößert, Indem er sich selbst unter Glättung der blasebalgartigen Falten verlängert.

-4-109830/OA22 .

9. Pumpe gemäss den Ansprüchen 1, 6 oder 7, die die Flüssigkeit oder die fließfähige Paste durch eine Röhre aus elastischem Ma-

daterial ansaugt, astebefee/durch gekennzeichnet jfcjgfex dass mindestens ein Teil von ihr in die Pumpenkammer dadurch mit einbezogen ist, dass das Eintrittsventil für den aufwärtsgerichteten Strom der Pumpenkammer in diese Röhre, vorzugsweise ganz an deren Eintrittsende verlegt ist, wobei"diese Röhre mittels ihrer elastischen Verformbarkeit unter dem Einfluss des inneren Druckes die Aufgabe der Änderung des Fassungsvermögens der Pumpenkammer übernimmt oder mindestens an dieser Änderung beteiligt ist.

10. Pumpe gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Röhre, welche einen Teil der Pumperikammer darstellt, zumindest über einen Teil ihrer Länge, unterhalb der Eintrittsöffnung der Pumpenkammer abgeflacht ist.

11. Pumpe gemäss Anspruch 1, eingebaut in einen Behälter, dadurch ' gekennzeichnet, dass der Zylinder dieser Pumpe aus einem sehr flexiblen Material hergestellt ist und die Rückstellfeder, die den Kolben und den Drücker zu dessen Betätigung in deren obere

• Ruhestellung zurückdrängt, eine Kompressionsfeder darstellt, die in diesen Zylinder zwischen dessen Bodenteil und dem Kolben eingesetzt, dadurch ständig den Zylinder streckt und ihn so dichter an den Kolben anschmiegt.

Ick Pumpe gemäss Anspruch 1, eingebaut in einen Behälter, ciad_urch gekennzeichnet, dass sich an ein Ende des PumpenzylInder& eine

• konische Bohrung anschliesst, welche die Stirnfläche des Zylinders ο mit einer öffnung kleineren Durchmessers verbindet, die als FUh-

ο rung für die Kolbenstange dient, die ihrerseits über einen komplexe·* ·
*° mentär zu der genannten Bohrung ausgebildeten Konus mit dem Kolben

verbunden ist, wobei in dieser Bohrung ein Entlüftungskanal mündet, der mit dem Behälter oder dem Vorratsgefäß in Verbindung steht, aus dem die Flüssigkeit dosiert werden soll, wobei ferner der Konus diesen Entlüftungskanal in der Ruhestellung des Kolbens verschliesst und durch die genannte Kolbenstangenführung die Verbindung mit der Atmosphäre freigibt, sobald der Kompressionshub begonnen hat.

Patentanwälte Stehmann - Dr. Schweinzc

109030/11422

Le e rs e it e