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Steuerventil für Handpumpen Ziel der Erfindung ist es, eine Handpumpe
für Flüssigkeiten zu schaffen, die auf das Niederdrücken eines hin- und herbeweglichen
Kolbens anspricht und ein Rückschlagventil öffnet, das das Einströmen von Flüssigkeit
in den rohrförmigen Kolben ermöglicht und nahezu gleichzeitig ein Entlüften bewirkt,
wobei ein Zusammenfallen des Flüssigkeitsbehälters verhindert wird, in den sich
die Pumpe erstreckt.
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Bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung wird eine Handpumpe
geschaffen, die ein Rückschlagventil für den hin- und herbeweglichen Kolben aufweist,
das schwimmend auf dem Kolben völlig frei beweglich aufgenommen ist, wobei Reibungsverluste
im wesentlichen vermieden werden. indem das Ventil mit Abstand ringsherum zu einem
Teil des Kolbens mit verringertem Durchmesser angeordnet wird, der Flüssigkeitseintrittsöffnungen
aufweist, wobei das Ventil mit dem Kolben nur an im Abstand angeordneten Ventilsitzen
in Berührung tritt die den Kolben benachbart zu den äußeren und inneren Enden der
Einlaßöffnungen umgeben.
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Außerdem wird durch die Erfindung eine Handpumpe der vorher beschriebenen
Art geschaffen, bei der ein äußeres Ende des Pumpenkolbens oder der Büchse während
des Nichtgebrauchs eingekeilt
wird, um eine Flüssigkeitsdichtung
zu bewirken. Das Einkeilen kann zwischem dem Kolben und einem Kragen erfolgen; es
kann aber gemäß einer weiteren erfinderischen Ausgestaltung auch zwischen dem Kragen
und dem Gehäuse erfolgen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Handpumpe
geschaffen mit einer neuartigen Kragenanordnung, die eine Schürze umfaßt, die an
dem Kragen mittels eines flexiblen Stegs befestigt ist, wobei die Schürze dazu dient,
eine Abdeckkappe durch Reibschluß zu halten und die Aufnahme von Behälterkappen
von verschiedener Kopfwanddicke zu gestatten.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung eines Ausführungsbeispiels
und der nachfolgenden Beschreibung.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschmitt in vergrößertem Maßstab durch
ein erfindungsgemäßes Steuerventil für Handpumpen, Fig. 2 einen Querschnitt längs
der Linie 2-2 in Fig. 1 in verkleinertem Maßstab, Fig. 3 einen Teilschnitt ähnlich
Fig. 1, wobei die Anordnung mehrerer Teile bei niedergedrücktem Kolben gezeigt wird,
Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 1, Fig. 5 einen Querschnitt
längs der Linie 5-5 in Fig. 3,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine
andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerventils für Handpumpen, Fig.
7 eiaen Teilschnitt ähnlich Fig. 6, wobei die Anordnung mehrerer Teile bei niedergedrücktem
Kolben gezeigt wird, Fig. 8 einen Querschnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 6, und
Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 7.
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Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Handpumpe hat ein rohrförmiges Gehäuse 10 mit einer Flüssigkeitseintrittsöffnung
12 an einem Ende und einer Mehrzahl von Luftaustrittsöffnungen 14 am gegenüberliegenden
Ende des Gehäuses 10. Ein Kragen 16, der anfänglich von dem Gehäuse 10 getrennt
ist, erstreckt sich in daß offene Ende des Gehäuses 10 entgegengesetzt der Öffnung
12 und @@det in einer innere ringförmigen Kante 18 oberhalb d@ Luftaustritts öffnungen
14. Ineinandergreifende Rippen und Nuten 20 am Kragen 16 und am Gehäuse 10 dienen
dazu, den Kragen 16 an dem Gehäuse 10 zu befestigen.
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Ein rohrförmiger Tauchkolben 22 erstreckt sich in das Gehäuse 10 durch
den Kragen 16 und kann zu der Öffnung 12 hin- und zurückbewegt werden. Der Kolben
22 hat einen Auslaßkopf 24 außerhalb des Gehäuses 10, der wiederum mit einem Flüssigkeitsauslaß
26 versehen ist, der mit dem äußersten offenen Ende des Kolbens 22 über einen Schlitz
28 in dem Kopf 24 in Verbindung steht.
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Eine den Kolben 22 innerhalb des Gehäuses 10 lose umgebende Büchse
30 hat einen schmalen äußeren, ringförmigen Wulst 31, der in gleitender Berührung
mit dem Gehäuse 10 während der Hin-und Herbewegung des Kolbens 22 steht. Die Büchse
30 hat ein kegeliges Ende 32 und einen schmalen ringförmigen inneren Wulst 33, der
zwischen den Kragen 16 und den Kolben 22 nahe der Kante 18 des Kragens 16 bei der
in Fig. 1 gezeigten Kolbenstellung eingekeilt ist, um eine Flüssigkeitsdichtung
zu bewirken.
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Der Kolben 22 ist mit einem einstückigen Verschluß 34 an seinem inneren
(unteren) Ende versehen. Eine ringsum an dem Kolben 22 kontinuierlich ausgebildete,
nach innen ragende kegelförmige Schulter 36 stellt ein Paar von Sitzen für ein kontinuierliches,
kegelstumpfförmiges Band oder Ventil 38 dar, das innerhalb der Büchse 30 angeordnet
ist und mit dieser aus einem Stück besteht; das Band 38 hat eine erste kontinuierliche,
ringförmige Kante 40 benachbart zu der Büchse 30, welche Kante 40 die Schulter 36
berührt, wenn sich der Kolben 22 in der in Fig. 3 gezeigten Lage befindet.
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Der Kolben 22 ist ebenfalls mit einem kontinuierlichen Vorsprung 42
versehen, der um den Kolben herum innerhalb der Büchse 30 zwischen dem Verschluß
34 und der Schulter 36 verläuft. Das Band 38 ist mit einer zweiten kontinuierlichen,
freien, ringförmigen Ka@te 44 versehen, die in Abstand von der Büchse 30 und parallel
mit der ersten Kante 40 dem Vorsprung 42 zugewandt angeordnet ist. Die Kante 44
berührt den Vorsprung 42, wenn sich der Kolben 22 in der ausgefahrenen Lage befindet,
die in Fig. 1 gezeigt ist; die Kante 44 bildet einen zweiten Sitz für das Ventil
oder Band 38.
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Der Kolben 22 ist auch mit einem Abschnitt 46 mit verringertem Durchmesser
versehen, der sich innerhalb der Büchse 30 zwischen der Schulter 36 und dem Vorsprung
42 befindet; der Abschnitt 46 wiederum ist mit einer Mehrzahl von Flüssigkeitseinlaßöffnungen
48 ringsherum versehen, die als längliche Schlitze ausgebildet sind, die sich in
Längsrichtung des Kolbens 22 erstrecken.
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Es soll an diesem Punkt besonders bemerkt werden, daß das Band 38
den Abschnitt 46 mit verringertem Durchmesser zwischen der Schulter 36 und dem Vorsprung
42 umgibt, jedoch vollständig mit Abstand zu dem Abschnitt 46, so daß der Kolben
22 nur die Schulter 36 und den Vorsprung 42 mittels der Kante 40 bzw. 44 des Bandes
38 berührt. Wie Fig. 1 zeigt, ist außerdem die Schulter 36 nur mit geringem axialem
Abstand zu der Kante 40 angeordnet.
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Daher tritt die Schulter 36 beim anfänglichen Niederdrücken des Kolbens
22 sofort in Berührung mit der Kante 40 des Bandes 38, verschiebt die Büchse 30
nach innen und läßt dadurch sofort Luft zu den Austrittsöffnungen 14 gelangen, da
die Ran'dkante 32 und der Wulst 33 der Büchse 30 aus dem Zwischenraum zwischen dem
Kragen 16 und dem Kolben 22 herausgleiten und die Flüssigkeitsdichtung unterbrechen.
Die Verzögerung beim Durchtritt der Luft zu den Austrittsöffnungen 14 ist daher
bedeutungslos; das Zusammenfallen des Flüssigkeitsbehälters während der Pumpentätigkeit
wird vermieden.
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Ein Kugelrückschlagventil 50 an der Öffnung 12 des Gehäuses 10 verhindert
eine Flüssigkeitsströmung aus dem Gehäuse 10 durch die Öffnung 12 während des Niederdrückens
des Kolbens 22 und ermöglicht eine Flüssigkeitsströmung aus dem Flüssigkeitsbehälter
in das Gehäuse 10 durch das Eintauchrchr 52 und die Öffnung
12 während
des Herausziehens des Kolbens 22. Eine Feder 54 in dem Gehäuse 10 zwischen dem Kolben
22 und der Öffnung 12 hält den Kolben 22 federnd in der herausgezogenen Stellung.
Ein Ende der Feder 54 umgibt den Verschluß 34 und berührt einen endlosen Anschlag
56 rund um den Kolben 22, der in Abstand von dem Vorsprung 42 zur Öffnung 12 hin
gerichtet angeordnet ist.
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Der Kragen 16 hat einen ringsum verlaufenden radialen Vorsprung 58,
innerhalb dessen der Kolben 22 lose aufgenommen ist und der mit Abstand nach außen
von dem Ende 32 der Büchse 30 angeordnet ist. Der Kolben 22 ist mit einem endlosen
radialen Anschlag 60 ringsherum versehen, der innerhalb des Gehäuses 10 zwischen
dem Vorsprung 58 und dem Ende 32, jedoch mit Abstand zu diesem, angeordnet ist.
Der Anschlag 60 berührt den Vorsprung 58, wie in Fig. 1 gezeigt, um den Weg der
Auswärtsbewegung des Kolbens 22 zu begrenzen.
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Der Kragen 16 ist mit einem ringsherum laufenden einstückigen Steg
64 versehen, der den Kolben 22 außerhalb des Gehäuses 10 umgibt, zusammen mit einer
zylindrischen Schürze 66, die aus einem Stück mit dem Steg 64 besteht und in einer
ringförmigen Kante 68 endet. Die Schürze 66 umgibt das Gehäuse 10 und ist mit Abstand
dazu konzentrisch angeordnet. Das Gehäuse 10 hat einen nach außen gerichteten Flansch
70, der ringsherum angeordnet ist, um einen Raum zwischen dem Flansch 70 und der
Kante 68 zur Aufnahme des Oberteils einer Behälterkappe zu schaffen (nicht dargestellt),
wobei letztere wiederum den Flansch 70 in sich aufnimmt. Der Steg 64 ist flexibel
und gestattet der Schürze 66, sich von dem Flansch 70 wegzubewegen, wodurch Oberteile
von
Behälterkappen mit verschiedener Dicke in dem Raum zwischen der Kante 68 und dem
Flansch 70 aufgenommen werden können.
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Eine den Kolben 22 und den Kopf 24 aufnehmende Abdeckkappe 72 umgibt
die Schürze 66, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Schürze 66 kann, wenn gewünscht, eine
Reihe von Kerben 74 ringsherum oder axial aufweisen, und die Abdeckkappe 72 hat
dann eine Anzahl von inneren Rippen 76, die reibschlüssig die Kerben 74 der Schürze
66 berühren.
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Während der Lagerung, des Versandes und Zeiten der Nichtbenutzung
hält die Feder 54 den Kolben 22 herausgezogen, so daß die Öffnungen 48 durch den
Vorsprung 42 verschlossen werden, der die Kante 44 des Ventils 38 berührt. Zugleich
hält die Feder 54 über den Vorsprung 42 und die Kante 44 das Ende 32 und den Wulst
33 der Büchse 50 zwischen den Kragen 16 und den Kolben 22 eingekeilt und schließt
die Luftaustrittsöff 72 14.
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Die Pumpe wird nach dem Entfernen der Abdeckkappe 72 in Betrieb genommen;
während der anfänglichen Bewegung des Kolbens 22 nach innen (unten) gegen die Wirkung
der Feder 54 gelangt die Schulter 36 in Berührung mit der Kante 40, öffnet die Öffnungen
48, so daß die Eüssigkeit in dem Gehäuse 10 zwischen der Büchse 30 und dem Ventil
50 in den Kolben 22 ringsherum an dem Kolbenabschnitt 46 längs der Kante 44 des
Ventils 38 eintreten kann.
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Das Ventil 38 erteilt dann unvermittelt der Büchse 30 eine nach innen
gerichtete Bewegung, zieht ihr Ende 32 und den Wulst 33 aus dem Bereich zwischen
dem Kragen 16 und dem Kolben 22 zurück, öffnet die Plüssigkeitsdichtung und läßt
die Luft zu den Austrittsöffnungen 14 gelangen. Bei der weiteren Abwärtsbewegung
des
Kolbens 22 bleibt das Ventil 50 geschlossen und bewirkt eine Flüssigkeitsströmung
aus dem Gehäuse 10 in den Kolben 22.
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Beim Loslassen des Kolbens 22 führt ihn die Feder 54 in seine herausgezogene
Lage zurück, wobei zuerst der Vorsprung 42 in Berührung mit der Kante 44 gebracht
wird, die Öffnungen 48 geschlossen werden und die Flüssigkeitsströmung aus dem Kolben
22 in das Gehäuse 10 während der Auswärtsbewegung des Kolbens 22 verhindert wird.
Die Hubbewegung des Kolbens 22 drückt die Flüssigkeit aus dem Kolben 22 durch die
Auslaßöffnung 26. Durch die Hubbewegung öffnet sich auch das Ventil 50 für die Plüssigkeitsströmung
aus dem Eintauchrohr 52 durch die Öffnung 12 in das Gehäuse 10. Die einzige Gleitberührung
zwischen einzelnen Teilen während des Pumpens tritt zwischen dem Wulst 31 und dem
Gehäuse 10 auf. Der Wulst 33 berührt den Kolben 22 nur während des Dichtens, und
das Ventil 38 berührt den Kolbenabschnitt 46 überhaupt nicht.
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Die in den Fig. 6 bis 9 dargestellte Ausführungsform gemäß einer weiteren
Ausgestaltung des Erfindungsgedankens gleicht in vielen Merkmalen der vorbeschriebenen
Form. Gleiche Teile sind deshalb auch mit gleichen Bezugszahlen versehen.
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Bei der Steuerventil gemäß Fig. 6 bis 9 ist eine Büchse 130 vorgesehen,
die eine umkehrbare Form hat, d.h. sie ist symmetrisch nach oben und unten ausgeführt.
Die Büchse 150 besitzt einen schmalen äußeren ringförmigen Wulst 131, der gleitend
das Gehäuse 10 berührt. Sie weist einen zusätzlichen schmalen ringförmigen Wulst
133 auf, der bei der in Fig. 6 gezeigten Kolbenstellung zwischen dem Kragen 16 und
dem Gehäuse 10 eingekeilt ist und eine Plüssigkeitsdichtung bewirkt.
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Am inneren (unteren) Ende des Kolbens 22 ist ringsum eine fortlaufende,
nach innen (unten) geöffnete V-förmige Nut 136 ausgebildet, die ein Paar von Sitzen
für ein kegelstumpfförmiges Band oder Ventil 138 darstellt. Das Band 138 ist innerhalb
der Büchse 130 angeordnet und besteht mit dieser aus einem Stück, Das Band 138 hat
eine erste ringförmige Xante 140, die in die Nut 136 eingreift, wenn sich der Kolben
22 in der in Fig. 7 gezeigten Lage befindet.
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Beim anfänglichen Niederdrücken des Kolbens 22 nimmt die Nut 156 sofort
die Kante 140 des Bandes 138 mit, verschiebt die Büchse 130 nach innen und läßt
dadurch sofort Luft zu den Austrittsöffnungen 14 gelangen, da der Wulst 133 der
Büchse 130 aus dem Zwischenraum zwischen dem Kragen 16 und dem Gehäuse 10 herausgleitet
und die Dichtung unterbricht.
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Der Kolben 22 ist mit einem V-förmigen Ringanschlag 160 rings um die
Nut 136 versehen, der innerhalb der Buchse 130 nach innen (unten) von der Kante
18 angeordnet ist und in einer im wesentlichen V-förmigen Nut 161 während der Einwärtsbewegung
des Kolbens 22 eingekeilt wird, wie Fig. 7 zeigt, um die Wülste 131 und 133 fest
gegen das Gehäuse 10 zu duücken.
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Der Flansch 70 des Gehäuses 10 ist zwischen dem Oberteil 63 einer
Kappe 65 und dem Behälter 32 aufgenommen.