DE1907358B2 - Pumpvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Pumpvorrichtungen sind beispielsweise durch die GB-PS 11 00 945 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Vorrichtung hat der Stößel eine zylindrische Form und die Mündung der Querbohrung wird im Ruhezustand der Pumpe von der Wand eines zylindrischen, von dem Stößel durchdrungenen Fortsatzes abgedichtet. Bei der Betätigung der Pumpvorrichtung ist jedoch ein sicherer Abschluß während des Saughubes nicht gewährleistet. Daher ist in der Längsbohrung des Stößels ein Kugelventil angeordnet, das die Längsbohrung nur während des Förderhubes freigibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Pumpvorrichtung zu vereinfachen und insbesondere das in der Längsbohrung des Stößels angeordnete Ventil einzusparen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird nicht nur eine konstruktive Vereinfachung durch Wegfall des genannten Ventils erreicht, sondern auch eine funktionelle Verbesserung. Beim Herabdrücken des Stößels wird nämlich die Mündung der Querbohrung sofort mit der Pumpenkammer in Verbindung gebracht, weil die untere konische Fläche der öffnung durch die obere konische Fläche des Stößels von der Mündung der Querbohrung weggeschoben wird. Andererseits wird beim Loslassen des Stößels die Mündung der Querbohrung sofort verschlossen, weil die untere konische Fläche der Öffnung in ihre Normalstellung zurückkehren kann und die Mündung abdichtet.

Vorzugsweise ist die Querbohrung etwa in der Mitte der konischen Flächen angeordnet.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Behälter mit einer erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung zur Förderung des in dem Bshäiter enthaltenen Mediums;

F i g. 2 einen Längsschnitt entlang Linie 2-2 in F i g. 1

lu in größerem Maßstab, wobei sich die Pumpvorrichtung in einem verriegelten Zustand befindet;

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, wobei sich die Pumpvorrichtung am Ende ihres Förderhubes befindet, und

Fig.4 einen Schnitt ähnlich Fig.2, wobei sich die Pumpvorrichtung in ihrem Saughub befindet.

Die Pumpvorrichtung 10 ist auf die öffnung eines Behälters 11 aufgesetzt, der die Form einer Flasche aus Glas, Plastik oder anderem Material haben kann. Der Behälter kann beliebige flüssige oder halbflüssige Stoffe mit unterschiedlichen Viskositäten enihalten, wie öle, Parfüms od. dgl. oder pastenförmige Substanzen wie Cremes.

Der Behälter 11 weist einen Hals 12 auf, dessen

2^r) oberes Ende 13 eine öffnung besitzt. Der Hals 12 hat ein Außengewinde 14, auf das ein Deckel 15 aufgeschraubt werden kann. Der Deckel 15 hat einen oberen Abschnitt 18 verringerten Durchmessers, in dessen oberer Wand 17 eine zentrale öffnung 16 vorgesehen ist.

jo Die Pumpvorrichtung 10 wird durch den Deckel 15 auf der öffnung des Behälters festgehalten. Die Pumpvorrichtung 10 weist ein elastisches Oberteil 52 und ein steifes Unterteil 20 auf, das einen schlüsseiförmigen Abschnitt 24 und einen diesen umgebenden

Ji Ringflansch 22 besitzt. Das Unterteil 20 weist ferner einen ebenen Boden 26 auf, der mit dem schüsseiförmigen Abschnitt 24 durch eine konische Umfangswand 28 verbunden ist. Von dem Boden 26 erstreckt sich ein zylindrisches Rohr 30 nach unten, das mit einem

■i» Ventilsitz 34 für eine Ventilkugel 36 versehen ist. Die Innenwand 32 des Rohres 30 ist mit Vorsprüngen 38 versehen, welche die Bewegung der Kugel 36 in dem Rohr 30 begrenzen. Das untere Ende des Rohres 30 ist mit einem Absatz 40 verringerten Durchmessers

■r> versehen, auf den ein übliches Tauchrohr 42 aufgeschoben ist, durch welches Flüssigkeit aus dem Inneren des Behälters angesaugt wird.

Der Umfangsflansch 22 des Unterteils 20 ist mit einer Ringnut 44 versehen, von der Kanäle 46 ausgehen, die in

">o das Innere des Behälters 11 münden, um das abgesaugte Flüssigkeitsvolumen durch Luft zu ersetzen. Der Flansch 22 ist außerdem mit einer Umfangsnut 48 und einer weiteren kreisförmigen Nut 50 versehen, die mit entsprechenden Flächen an dem elastischen Oberteil 52

)"> dichtend zusammenwirken. Das elastische Oberteil 52 wirkt als Pumpenmembran und weist einen Umfangsflansch 54 auf, der durch den aufgeschraubten Deckel 15 dichtend auf den Flansch 22 angedrückt wird. Von dem Flansch 54 geht eine Umfangswand 56 aus, die in einem

wi Wulst 58 endet, welche in die Umfangsnut 48 einschnappen kann, wodurch die beiden Hauptteile 20 und 52 der Pumpe 10 zusammengehalten werden. Durch das Aufschrauben des Deckels 15 wird eine dichte Verbindung nicht nur der Teile 20 und 52 miteinander,

>■ · sondern auch gegenüber dem Hals 12 des Behälters und dem Deckel 15 erreicht. Die Abdichtung zwischen den Teilen 52 und 20 wird durch die in die Ringnut 50 eingreifende Ringwulst 60 am Oberteil 52 verstärkt.

Das Oberteil 52 weist ferner einen flexiblen Mittelabschnitt 62 auf, der sich von dem Flansch 54 nach innen erstreckt. Innerhalb des Mittelabschnittes 62 ist ein hochstehender ringförmiger Kragen 64 vorgesehen, der dichtend an der Unterseite der oberer Wand 17 des Deckels 15 anliegt, wenn die Pumpvorrichtung IO in ihrer Ruhestellung gemäß Fig. 2 ist. Innerhalb des Kragens 64 ist eine ebene Schulter 66 angeordnet, die als Lagerfläche dient, auf die Druck ausgeübt wird, um den gewünschten Pumpeffekt zu erzielen. Von der Schulter 66 erstreckt sich ein Fortsatz 68 nach unten, der als Ventilgehäuse dient. Der Fortsatz 68 weist eine zentrale, von zwei zueinander konvergierenden konischen Flächen 70 und 72 begrenzte öffnung auf, die mit entsprechenden flächen 92 und 94 eines allgemein mit 74 bezeichneten Stößels zusammenwirken. Der Stößel 74 begrenzt zusammen mit dem Unterteil 20 und dem Oberteil 52 eine Pumpenkammer 76. Der Flansch 54 der Membran 52 ist mit mindestens einer öffnung 78 versehen, welche die Ringnut 44 mit der A;mosphäre in Verbindung bring!, insbesondere, wenn die Pumpvorrichtung ihren Druck- oder Saughub ausführt.

Mit dem Stößel 74 kann das elastische Oberteil 52 während des Förderhubes verformt werden, wobei das Volumen der Pumpenkammer 76 verändert wird. Der Stößel 74 enthält Kanäle zur Leitung der Flüssigkeit in die und aus der Pumpenkammer 76. Zu diesem Zweck ist der Stößel 74 an seinem unteren Abschnitt 82 mit mindestens einer Abflachung 84 versehen, die mit der Innenfläche 32 des Rohres 30 einen Flüssigkeitskanal begrenzt. Der untere Abschnitt 82 bildet zusammen mit der Innenwand 32 des Rohres 30 gleichzeitig eine Führung für den Stößel 74. Der obere Abschnitt 86 des Stößels 74 ist mit einer Bohrung 88 versehen, welche sich vom oberen Ende des Stößels 74 bis etwa zu dessen Mitte erstreckt. Das innere Ende der Bohrung 88 steht mit einer Querbohrung 90 in Verbindung, die während des Förderhubes mit der Pumpenkammer 76 in Verbindung kommt, jedoch während des Saughubes durch die Innenfläche 70, 72 des Fortsatzes 68 abgesperrt wird. Zu diesem Zweck ist der Mittelteil des Stößels 74 mit zwei zueinander konvergierenden konischen Flächen 92 und 94 versehen, die den konischen Flächen 70 und 72 des Fortsatzes 68 entsprechen. Die Basis der konischen Fläche 92 bildet eine Schulter 96, an der eine Feder 98 anliegt, die sich auf der anderen Seite an dem Boden 26 des Unterteils 20 der Pumpe abstützt. Auf diese Weise wird der Stößel 74 nach oben gedrückt und der Förderhub erfolgt unter Zusammendrückung der Feder 98. Zwischen der oberen konischen Fläche 94 und dem oberen Abschnitt 86 des Stößels 74 ist eine radiale Rippe 100 vorgesehen, die bei der Abwärtsbewegung des Stößels 74 auf der Schulter 66 des Fortsatzes 68 des Oberteils 52 zu liegen kommt und das Oberteil 52 nach unten drückt. Die radiale Rippe 100 dient gleichzeitig als Begrenzung für den Aufwärtshub des Stößels 74 durch Anlage an der oberen Wand 17 des Deckels 15. Normalerweise jedoch ist tue Rippe 100 in der Ruhestellung in der aus F i g. 2 ersichtlichen Lage.

Zur Erleichterung der Betätigung des Stößels 74 ist eine Kappe 102 am oberen Ende des Stößels 74 angebracht. Die Kappe 102 weist einen inneren Kragen 104 auf, der mit Reibsitz auf dem oberen Abschnitt 86 des Stößels 74 sitzt. Die Umfangswand 106 der Kappe 102 umgibt die Umfangswand 18 des Deckels 15, wodurch eine Führung für die Kappe 102 und den damit verbundenen Stößel 74 beim Abwärtshub erreicht wird. In der Kappe 102 ist ein Kanal 108 vorgesehen, der einerseits mit der Bohrung 88 im Stößel 74 und andererseits mit einer Austriltsöffnung, beispielsweise der gezeigten Zerstäuberdüse 110, in Verbindung steht. Zwischen den Umfangswänden 18 und 106 besieht ein ι ausreichender Spalt, um den Zutritt von Luft aus der Atmosphäre in das Innere zu gestatten.

Die Luftströmung während des Saughubes ist durch die Pfeile in Fig. 4 veranschaulicht. Wenn die Pumpenkammer 76 während des Saugliubes mit der /ti

in fördernden Flüssigkeit gefüllt wird, gelangt Luft aus der Atmosphäre durch den Spalt zwischen den Umfangswänden 18 und 106 in den Ringraum 112 zwischen dem Deckel 15 und der Kappe 102. Die Luft strömt zwischen dem oberen Abschnitt 86 des Stößels 74 und der Wand

i*i der Öffnung 16 in den Ringraum 114 zwischen dem Deckel 15 und der Membran 52. Von dort gelangt die Luft durch die öffnungen 78 in die Ringnut 44 des Unterteils 20 und durch die Kanäle 46 in den Behälter 11. In der Ruhestellung gemäß Fig. 2 erfolgt eine

jii Abdichtung zwischen dem Kragen 64 des Oberteils 52 und der Unterseite der oberen Wand 17 des Deckels 15, womit verhindert wird, daß Flüssigkeit während des Transports oder bei unbeabsichtigtem Kippen, Schrägstellen oder Fallenlassen aus dem Behälter austritt.

.'■ι Außerdem wird eine luftdichte Abdichtung geschaffen, die vermeidet, daß irgendwelche Fremdkörper in den Behälter eintreten können.

Die konischen Flächen 70 und 72 können verschiedene Konizitäten aufweisen und auch eine andere.

i,i beispielsweise hyperbolische oder parabolische Form haben. Auf jeden Fall soll die Anordnung so beschaffen sein, daß eine flüssigkeitsdichte Abdichtung der Querbohrung 90 in dem Stößel 74 während der Ruhestellung der Pumpvorrichtung 10 und insbesondere

ΙΊ auch während des Saughubes des Stößels 74 erreicht wird, während beim Förderhub die beiden konischen Flächen 72 und 92 voneinander abgehoben werden, so daß Flüssigkeit aus der Pumpenkammer 76 durch die Querbohrung 90 fließen und schließlich aus der Düse der

κι öffnung 110 austreten kann.

Der Behälter 11 kann aus Glas, Kunststoff oder anderem Material sein. Das Unterteil 20, der Deckel 15 und die Kappe 102 mit dem Stößel 74 bestehen aus relativ steifem Material wie Metall, Harlkunststoff,

Γι Hartgummi od. dgl. Das Oberteil 52 muß aus einem Material hergestellt sein, das ausreichende Biegsamkeit aufweist und kann beispielsweise aus einem natürlichen oder synthetischen Elastomer wie Polyäthylen, Gummi, Buna oder anderem flexiblem elastischem Material

,ο bestehen.

Um eine unbeabsichtigte Betätigung der Pumpvorrichtung 10 beispielsweise während des Versands oder während der Lagerung zu vermeiden, ist eine Sperre 120 vorgesehen, welche die Kappe 102 relativ zum Deckel

,, 15 während des Nichtgebrauch« blockiert. Diese Sperre 120 besteht aus Rippen 122, die sich von der oberen Wand 17 des Deckels 15 nach oben erstrecken, und Rippen 124, die sich von der Kappe 102 nach unten erstrecken. Die Rippen 124 sind an ihren Enden mit je einer Ausnehmung 126 versehen, die so bemessen ist, daß sie in der Sperrstellung (Fig. 2) das obere F.nde einer Rippe 122 aufnimmt. Diese Sperre wird durch Drehen der Kappe 102 gelöst. Die Tiefe der Ausnehmungen 126 muß so groß sein, daß die Rippen 122 in die Ausnehmungen 126 einschnappen können, wodurch der Benutzer die Sperrstellung leicht auffinden kann und gleichzeitig ein unbeabsichtigtes Entriegeln erschwert wird. Die Entriegelung wird durch die

Elastizität der Rippen ermöglicht.

Wenn die Sperre 120 entriegelt ist. kann der Behälterinhalt wie folgt gefördert werden. Wenn zu Beginn des Pumpvorganges bereits Flüssigkeit in der Pumpenkammer 76 vorhanden ist, so wird beim Herunterdrücken der Kappe 102 Flüssigkeit gefördert. Wenn jedoch noch keine Flüssigkeit in der Kammer 76 ist. muß der Pumpvorgang so oft wiederholt werden, bis die Pumpenkammer 76 gefüllt ist. Während dieses Pumpvorganges wird der Stößel 74 nach unten gedruckt. Die Rippe 100 kommt dabei auf der Schulter 66 zur Anlage und drückt das Oberteil 52 nach unten. Gleichzeitig wird die untere konische Fläche 72 des Fortsatzes 68 des Oberteils 72 unter der Wirkung des Druckes, der in der Pumpenkammer 76 aufgebaut wird, von der konischen Fläche 92 des Stößels 74 abgehoben, wodurch die Querbohrung 90 mit der Pumpenkammer 76 in Verbindung kommt, wodurch die darin enthaltene Flüssigkeit unter Druck durch die Querbohrung 90, die Bohrung 88 und den Kanal 108 zur Auslaßöffnung 110 befördert wird. Der maximale Pumpenhub des Stößels 74 wird durch die größtmögliche Zusammendrückung der Feder 98 bestimmt. Nach Loslassen der Kappe 102 und Rückführung des Stößels 74 durch die Feder 98 wird das Volumen der Pumpenkammer 76 vergrößert, wodurch ein Unterdruck entsteht, durch den Flüssigkeit aus dem Inneren des Behälters 11 durch das Tauchrohr 42 über das dabei sich abhebende Kugelventil 36 und die Abflachungen 84 in die Pumpenkammer 76 gesaugt wird. Bei diesem Vorgang kann Luft aus der Atmosphäre durch die Ringräume 112 und 114 und die Öffnungen 78, die Ringnut 44 und die Kanäle 46 in den Behälter 11 eintreten. Schließlich wird der Kragen 64 des Oberteils 52 durch die Feder 98 gegen die Unterseite der oberen Wand 17 des Deckels 15 gedruckt, wodurch das Innere des Behälters 11 von der Atmosphäre abgesperrt ist. Die Querbohrung 90 wird dabei wieder durch die konische Fläche 72 des Fortsatzes 68 abgedichtet. Es kann nun ein neuer Förderhub begonnen werden, wobei beim Herabdrükken der Kappe 102 und daraus sich ergebendem Herunterdrücken der Membran 52 in der Pumpenkammer 76 in der vorher beschriebenen Weise ein Druck erzeugt wird, der unter anderem das Kugelventil 36 auf seinen Ventilsitz 34 drückt, um ein Zurückschieben von Flüssigkeit aus dem Pumpenraum 76 in den Behälter 11 zu vermeiden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Pumpvorrichtung zur Anbringung an der Öffnung eines Behälters zwecks Förderung eines in diesem enthaltenen Mediums, mit einer Pumpenkammer, die von einem steifen Unterteil und einem relativ zu diesem durch einen längsverschiebbaren Stößel verformbaren elastischen Oberteil begrenzt ist und einerseits mit dem zu fördernden Medium über ein Rückschlagventil und andererseits während des Förderhubes des Stößels über eine Längsbohrung in dem Stößel mit einer Austrittsöffnung in Verbindung steht, wobei der Stößel sich durch eine öffnung in der Wand des elastischen Oberteils hindurcherstreckt und eine an seiner Außenfläche mündende, mit der Längsbohrung in Verbindung stehende Querbohrung aufweist, deren Mündung von der Wand der öffnung im Ruhezustand der Pumpe abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (74) im Bereich der Mündung der Querbohrung (90) als Doppelkonus mit zwei zueinander konvergierenden konischen Flächen (92, 94) ausgebildet ist und daß die den Stößel (74) aufnehmende öffnung in der Wand des elastischen Oberteils (52) entsprechende konische Gegenflächen (70,72) aufweist, die sowohl beim Saughub des Stößels (74) als auch in dessen Ruhestellung dichtend an den konischen Flächen (92, 94) des Stößels (74) anliegen.

2. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (90) etwa in der Mitte der konischen Flächen (92,94) angeordnet ist.