DE1943583C3 - Zerstäuber-Kolbenpumpe - Google Patents
Zerstäuber-KolbenpumpeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
- B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
- B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
- B05B11/1001—Piston pumps
- B05B11/1023—Piston pumps having an outlet valve opened by deformation or displacement of the piston relative to its actuating stem
- B05B11/1026—Piston pumps having an outlet valve opened by deformation or displacement of the piston relative to its actuating stem the piston being deformable and its deformation allowing opening of the outlet
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerstäuber-Kolbenpumpe nach dem Hauptpatent 17 03 416 mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Das Hauptpatent 17 03 4,6 geht von einer Zerstäuber-Kolbenpumpe
nach der DF-PS 13 02 372 aus, bei der die Kolbenmanschette mit ihrem . ,astischen Hals an
einer Kolbenstange eingespannt ist, an deren unterem Ende ein zum Kolben gehörender Ventilkörper
eingepreßt ist und die ihrerseits mit ihrem oberen Ende in den Betätigungskopf eingepreßt ist. Der Betätigungskopf ist von der Kolbenstange abziehbar, ohne daß die
Einspannung des elastischen Halses der Kolbenmanschette gelöst wird. Dazu sind jedoch außer dem
Betätigungskopf drei Bauteile, nämlich Kolben, Kolbenmanschette und Ventilkörper, erforderlich.
Demgegenüber bezweckt das Hauptpatent 17 03 416
eine Verbesserung im Sinne eines geringeren Bauaufwandes und geringerer Baugröße sowie einer geringeren
Zahl an Abdichtungsstellen. Dazu ist vorgesehen, daß der Hals der Kolbenmanschette in einer Nut am
Betätigungskopf abdichtend eingespannt ist. Dadurch entsteht der Vorteil, daß ein Teil entfallen kann. Der
Kolben ist also ebenso wie die Kolbenmanschette im Betätigungskopf eingespannt und dort auch abgedichtet.
Bei dieser Bauart kann der Betätigungskopf nicht von der Kolbenstange abgezogen werden, ohne die
Zerstäuber-Kolbenpumpe zu zerstören, weil es praktisch unmöglich ist, bei Wiederaufsetzen des Betätigungskopfes
die abgedichtete und richtig positionierte Einspannung des elastischen Halses wieder herzustellen.
Es gibt jedoch zahlreiche Anwendungsgebiete, bei denen es wichtig ist, daß der Betätigungskopf
abgenommen werden kann, Zum Beispiel bei der Verwendung Von Zerstäuberpumpen in der medizini*
sehen Praxis ist es häufig notweridig( austauschbare
Düsenköpfe zu verwenden, weil unterschiedliche Formen Von Sprühdüsen Verwendet werden sollen oder
weil die Sprühdüsen nach Benutzung ausgetauscht oder
sterilisiert werden müssen. Das Abnehmen des -Betätigungskopfes ist jedoch bei der Zerstäuber-Kolbenpumpe
nach dem Hauptpatent nicht möglich, weil dabei auch die Verbindung zwischen Kolben und Kolbenmanschette
aufgehoben werden würde, so daß die genau bemessene Vorspannung des Kolbenhalses verlorengehen
würde.
Aus der DE-PS 12 01 684 ist eine Zerstäuber-Kolbenpumpe bekannt geworden, bei der ein auf einer
Kolbenstange lose verschiebbarer Schleppkolben auf
ίο der einen Seite durch eine Ventilplatte und auf der
anderen Seite durch eine elastische Dichthülse in seiner Bewegung begrenzt ist Diese Ausführung erlaubt zwar,
ebenso wie die Ausführung nach der DE-PS 13 02 372, das Abnehmen des Betätigungskopfes, besitzt aber noch
eJn weiteres, zum Kolben gehörendes Teil, nämlich die elastische Dichthülse. Diese Pumpe ist daher komplizierter
aufgebaut
Eine ähnliche Ausführung, bei der der Betätigungskopf ebenfalls abnehmbar ist, zeigt auch das DE-GM
19 72 000, bei der lediglich die elastische Dichthülse nicht vorhanden ist, so daß ein Spie! zwischen dem
Kolbenhals und dem Schleppkolben den Ventilweg bestimmt
Bei den beiden zuletzt behandelten Zerstäuber-KoI-benpumpen
ist kein eingespannter, stauchbarer elastischer Hals vorhanden, der einen definierten Druckaufbau
gestattet, so daß sine reine Schleppkolben-Funktionsweise ohne aktives unter der Stauchkraft des
elastischen Halses erfolgendes Schließen des Flüssigkeits-Auslaßventils
vorliegt Diese Bauart hat sich in der Praxis nicht durchsetzen können.
Der Aufgabe liegt eine weitere Verbesserung im Sinne des Hauptpatentes zugrunde, die es ermöglicht,
den Betätigungskopf abnehmbar und auswechselbar zu gestalten, ohne daß der elastische Hals beschädigt wird,
obwohl eine gute abdichtende Einspannung im Betätigungskopf möglich ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem Hals die V ;niilträgerstange
eingespannt ist.
Durch die Einspannung der Ventilti agerstange in den
Hals des Kolbens wird eine Einheit geschaffen, die auch dann funktionsfähig bleibt, wenn der Betätigungsdrükker
abgenommen ist. Es tritt noch der zusätzliche Vorteil auf, daß an dor Einspannstelle durch das relativ
weiche Kolbenmaterial eine verbesserte Dichtung vorliegt, weil hier kein starker Preßsitz verwendet
werden kann, wenn man den Betätigungskopf einfach abnehmbar machen will. Es ist auch nicht notwendig, die
Einspannstelle mit größter Präzision herzustellen, weil ein relativ weiches Material verwendet werden kann. Es
ist trotz guter Dichtheit ein leichtes Abnehmen des Betätigungsdrückers möglich.
Es hat sich herausgestellt, daß trotz der Tatsache, daß nunmehr der aus relativ weichem Material bestehende
Kolben bis zum Betätigungsdrücker hoch reicht, Ausbietungs- oder Knickerscheinungen nicht zu be
fürchten sind. Zum Teil wird eine erwünschte Versteifung dadurch erzielt, daß die Ventilträgerstange mit
ihrem oberen Teil relativ weit in den Kolben hineinragt.
Vorzugsweise kann der Hals in seinem in den
Betätigüngskopf eingespannten Abschnitt dickwandig sein. Dabei kann der die Ventilträgerstange in axialer
Richtung abstützen und gleichzeitig eine ausreichende Steifigkeit zur Einspannüng in derrt Betätigungskopf
aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
19
43 583
erläutert
Die Zeichnung zeigt einen vergrößerten Längsschnitt durch eine Zerstäuber-Kolbenpumpe.
Die in der Zeichnung dargestellte Zerstäuber-Kolbenpumpe besitzt eine Kappe It, die auf der Mündung
eines strichpunktiert angedeuteten Gefäßes 12 aufsitzt, dieses verschließt und die mechanisch bewegten Teile
der Pumpe trägt Bei dem Gefäß handelt es sich beispielsweise u:n einen Behälter für Parfüms oder dgl.
In die Kappe 11 ist ein Pumpenzylinder 18 eingesetzt Um den in die Kappe eingesetzten Teil des Pumpenzylinders
Ϊ8 herum bildet sich ein rohrförmiger Abschnitt,
der nach innen von einer Mittelbohrung 19 begrenzt ist und, wie später noch erläutert wird, eine Dichthülse 20
bildet
Der Pumpenzylinder 18 besitzt ein unteres Ansaugrohr 21, das nach oben in einem kegligen Sitz 22 eine
Ventilkugel 23 eines Rückschlagventils aufnimmt. Im oberen Teil des Zylinders befindet sich ein Kolben 24,
der aus einem relativ elastischen Kunststoffmaterial besieht. Der mit einer durchgehenden, abgesetzten
Mittelbohrung 25 versehene Kolben 24 besitzt lii seinem
unteren Teil eine Manschette 26, die an der Zylinderwand 27 anliegt und durch Aufweitung infolge des
Flüssigkeitsdruckes gut abdichtend an diese angepreßt werden kann. An die Manschette anschließend besitzt
der Kolben einen abgesetzten bzw. kegligen Teil 28, der in der oberen I age des Kolbens an der Dichthülse 20
anliegL Oberhalb des kegligen Teiles ist der Kolben, wie bereits erwähnt, rohrförmig und relativ dünnwandig. Es
bildet sich dadurch ein elastischer Abschnitt oder Hals 29, der sich unter axialem Stauchdruck aufweitet und
somit eine axiale Verschiebung des unteren Kolbenteiles 26,28 ermöglicht
Der Kolben ist mit einem verdickten Teil 30 aus der Kappe 11 hinausgeführt und reicht bis in einen
Betätigungsdrücker 31, der im Vergleich zum Kolben aus einem starren Material besteht Der Teil 30 des
Kolbens 34 ist in einer mittigen Bohrung 32 des Betätigungsdi ackers mit einem Preßsitz aufgenommen.
Die Mittelbohrung 25 reicht bis in eine zentrale Ausnehmung 33 des Betätigungsdrückers hine:n, die mit
einer an sich bekannten, in den Betätigungsdrücker eingesetzten Zerstäuberdüse 34 in Verbindung steht.
Der Betätigungsdrijcker 31 besitzt einen äußeren Mantel 35, der über einen napfförmigen Ansatz 36 der
Kappe übersteht so daß zwischen diesen Teilen eine gewisse Führungwirkung entsteht. In den Kolben ist
eine Ventilträgerstange 37 eingesetzt Diese besitzt einen Ventilteller 38, der ,nit einem Ventilsitz 39 des
Kolbens zusammenarbeitet. Um stets eine gute Abdichtung ai garantieren, ist der mit dem Ventilsitz
zusammenarbeitende Teil des Ventiltellers als Ringschneide ausgebildet.
Zürn Pumpenzylinder hin besitzt der Ventilteller 38 einen Vorsprung 40, um den herum eine auf den
Ventilteller einwirkende Druckfeder 41 zentriert ist, die sich im unteren Teil des mit dem Ventilsitz 22 und dem
Ansaugrohr 21 einstückig ausgebildeten Pumpenzylinders abstützt.
In der Zeichnung oberhalb des Ventiltellers 38 besitzt
die Ventilträgerstange ein relativ langes rohrförmiges
Teil 42, dessen Bohrung 43 mit der Bohrung 25 des Kolbens in Verbindung steht. Der rohrförmige Teil 42
der Ventilträgerstangiü 37 ist in einem vergrößertem
Abschnitt 44 der BohrUhg 25 des Kolbens aufgenommen
Und stützt sich gegen teihfcfi Absatz 45 axial ab. Die
Kolbenbohrung 25 beViizt in ihfefn in der Zeichnung
unteren Teil eine konische Erweiterung 46, die die Ventilfäche 38, 39 mit Querbohrungen 47 in der
Ventilträgerstange verbindet, die in die Mittelbohrung
43 hineinragen.
Zwischen dem den rohrförmigen Teil 42 der Ventilträgerstange 37 umgebenden Hais 29 und dem
konischen Abschnitt 46 liegt der Kolben an dem rohrförmigen Teil 42 an.
Es ist zu bemerken, daß der rohrförmige Teil 42 der Ventilträgerstange 37 relativ weit, und zwar in der
Zeichnung etwa bis zur Hälfte der Kolbenlänge, in den hohlen Kolben hineinragt Ei ist in dem Kolben mit
einem Preßsitz eingespannt Der Pumpenzylinder besitzt in seinem zwischen der Dichthülse und der
Anlage der Kolbenmanschette 46 an der Zylinderwand 27 gelegenen Teil Belüftungskanäle 48, die durch
Bohrungen in der Zylinderwand gebildet sind.
Die Montage der bis auf die Feder 41 und die Kugel 23 aus Kunststoff bestehenden Schubkolbenpumpe
erfolgt ausschließlich durch Zusamr .astecken. Es ist
kein einziger Schraub- oder Klebevoryang, der die
Montage erschweren würde, erforderlich. Auch das Aussetzen der gesamten Pumpe auf das Gefäß 12
erfolgt durch bloßes Aufschieben, wobei die Pumpe auf diesem k-aft- und formschlüssig einrastet
Die Schubkolbenpumpe nach der Erfindung arbeitet wie folgt:
In der in der Zeichnung dargestellten Ruhelage steht der Kolben unter der Kraft der Fede/ 41 in seiner
oberen Stellung. Dabei liegt sein kegliger Teil 28 an der Dichthülse 20 an und schließt den Gefäßinnenraum
gegen die Außenluft dicht ab. Das zwischen dem Ventilteller 38 und dem Ventilsitz 39 gebildete
Auslaßventil ist geschlossen. Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, ist der elastische Hals 29 leicht angestaucht
und bringt somit eine zusätzliche Vorspannung auf das Auslaßventil auf. Die Dichthülse 20 hat eine innere
Ausnehmung 50, die eine Aufweitung des Halsi"» 29
erlaubt. Beim Abwärtsdrücken des Betätigungsdrückers 31 wird der Kolben abwärts bewegt, wobei das
Rücf jchlagventil 22, 23 geschlossen ist und die
Kolbenmanschette 26 infolge des sich aufbauenden Flüssigkeitsdruckes absolut dicht an der Zylinderwand
27 anliegt. Das Auslaßventil 38, 39 bleibt jedoch in der ersten Phase des Niederdrückens geschlossen, da der
elastische Hals 29 mit seiner Vorspannung eine Öffnung verhindert. Erst wenn der auf die Ringfläche zwischen
Auslaßventilsitz und Zylinderwand wirkende Flüssigkeitsdruck ausreichend hoch geworden ist, daß der
Stauchdruck auf den Kolben eine weitere Aufweitung des Halses 29 herbeiführen kann, wird der untere Teil
des Kolbens zum oberen Teil des Kolbens und damit zur Ventilfigerstange 37 aufwärts verschoben, so daß das
Ventil 38, 39 öffnet und die in dem Zylinderraum 49 befindliche, unter Dnck stehende Flüssigkeil durch die
Bohrung 47, 43, 25 sowie die Ausnehmung 33 und die Zerstäuberdüse 34 austritt und versprüht wird. Es ist zu
erkennen, daß eine Flüssigkeitsförderung erst einsetzt, wenn der Flüssigke.csdruck ausreichend hoch ist, um
eine gute Zerstäubung in der Düse 34 zu ermöglichen,
Am Ende des Förderhubes, d. h. bei weitsrem
Niederdrücken des Betätigungsdrückers 31 und des Kolbens 24, kommt die Kolbenmanschette 26 in den
Bereich von Ausnehmungen 51 in der Zylinderwand 27. Diese Ausnehmungen, die als umlaufende Nut oder als
einzelne Ausnehmungen in der Zylinderwand ausgebildet sein können, bewirken, daß der im Zylinderraum 49
aufgebaute Flüssigkeitsdruck schlagartig zusammen-
bricht, indem die Flüssigkeit außen an der Kolbenmanschette
26 vorbei und durch die Belüftungskanäle 48 in das Gefäß zurückströmt. Dadurch wird vermieden, daß
der für die Zerstäubung wesentliche Druck langsam nachläßt und die Zerstäuberdüse 34 nachtropf t.
Während des Niederdrückens des Kolbens stand das Gefäßinnere über die Belüftungskanäle 48 und den
Ringspalt zwischen Dichthülse 20 und Kolben 24 mit der Außenlüft in Verbindung, so daß eine der verspritzten
Flüssigkeitsmenge entsprechende Luftmenge in das Behälterinnere nachströmen konntes
Während des tinlpr Wirkung der Feder 41 erfolgenden Aufwärtshubes wird das Rückschlagventil 22, 23
geöffnet und über das Ansaugrohr 21, auf das eine nicht
dargestellte Verlängerung aufschiebbar ist, Flüssigkeit aus dem Gefäß in den ZylinderraUm 49 nachgesaugt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Zerstäuber-Kolbenpumpe mit einem in einem Pumpenzylinder durch manuellen Druck auf einen
Betätigungskopf entgegen einer Rückholfeder verschiebbaren Kolben, einem zwischen dem Kolben
und einem Ventilkörper an einer Ventilträgerstange gebildeten Auslaßventil und einem Auslaßkanal
durch den hohien Kolben, wobei der Kolben einen hohlzylindrischen elastischen Hals besitzt, der
oberhalb des Auslaßventils einen dünnwandigen und unter elastischer Aufweitung des Halses stauchbaren
Abschnitt aufweist, wobei der Kolben unter Einwirkung des Flüssigkeitsdruckes im Zylinder
entgegen der Federkraft des elastischen Halses das Auslaßventil öffnet sowie durch diese Federkraft
wieder schließt, und wobei der Hals in einer Nut am Betätigungskopf abdichtend eingespannt ist, nach
Patent 17 03 416, dadurch gekennzeichnet,
daß im Hs's (30) die Ventilträgerstange (42) eingespannt i.it.
2. Zerstäuber-Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals (30) in seinem
in den Betätigungskopf (31) eingespannten Abschnitt dickwandig ist.
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ID=5743929
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