DE19802770A1

DE19802770A1 - Auftragstift für Fließgut

Info

Publication number: DE19802770A1
Application number: DE19802770A
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl Ing Katz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-07-29

Description

Die Erfindung betrifft einen Auftragstift für Fließgut nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen sind in Stiftform gestaltet und für die dosierte Abgabe von fließfähigen Medien geeignet. Die Auslösung der Dosierung wird durch eine bedienungs freundliche Einhand-Betätigung ermöglicht.

Ein derartiges Auftragsgerät ist aus der OS 37 36 095 ersichtlich. Dieses benötigt zu seiner Funktion eine Luftzufuhr, um den im Vorratsraum entstandenen Verbrauch durch Luft zu ersetzen.

Nachteilig ist hierbei der technische Aufwand für die Luftnachführung und daß oxydierendes Füllgut, oder sol ches,welches durch Lufteinwirkung in seiner Konsistenz verändert wird, nicht verwendbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Auftrags stift der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der bei handlicher Betätigung definierte Mengen von Fließgut in feiner Dosierung abgeben kann, wobei ausgasende oder oxydierende Medien besonders verwendbar sind. Damit die Betätigungstaste des Kniehebeis nicht zu weit vom Außendurchmesser des Auftragstiftes abgewinkelt ist und somit eine unhandliche Fingerstellung abverlangt wird, ist es zweckmäßig, die Betätigungswege möglichst klein zu halten. Um trotzdem eine ausreichende Dosier menge zu erzielen, erscheint es vorteilhaft, den Durch messer des für die Dosierung vorgesehenen Kolbens mög lichst groß in Relation zu dessen Hub auszulegen.

Zur Einsparung eines Druckventils im Bereich des zur Förderung des Fließgutes vorgesehenen Kolbens, erscheint es besonders vorteilhaft, daß der Durchflußwiderstand des Fließgutes an dem Kanal, der die Verbindung zwischen Pumpenraum und Auftragsorgan herstellt, größer ist als derjenige am geöffneten Saugventil.

Dadurch wird beim Saughub Fließgut aus dem Vorratsraum angesaugt, ohne daß eine Rückströmung bzw. nur eine geringe Rückströmung vom Auftragsorgan in den Pumpen raum erfolgt.

Ohne Druckventil ist der Auftragstift nur dann arbeits fähig wenn die Viskosität des Fließgutes als zähflüssig gilt. Bei geringerer Viskosität - beispielsweise wasser ähnlich -, erscheint es zweckmäßig, zusätzlich ein Druck ventil vorzusehen, durch welches beim Saughub der Kanal zwischen Auftragsorgan und Pumpenraum abschließbar ist. Um eine absolut zuverlässige Abdichtung und somit eine hohe Ansaugwirkung im Pumpenraum zu erzielen, ist es vorteilhaft, anstelle eines Förderkolbens, eine Mem brane zu verwenden, die aus gummielastischem Werkstoff besteht und am Außen- u. Innendurchmesser luftdicht ge klemmt ist.

Um bei Verwendung eines Kolbens eine hohe Ansaugwir kung im Pumpenraum zu erzielen, ist es vorteilhaft, den Totraum bei Ansaugbeginn möglichst klein zu halten. Dieses ist dadurch erreichbar, daß die Stirnfläche des Kolbens bei Anlage an der Ringfläche des Gehäuses eine gemeinsame Ebene mit der Planfläche des geschlossenen Saugventils bildet.

Zur einfachen Montage von Einzelteilen, wie Scheibe, Druckfeder und Buchse auf dem mit dem Kolben verbun denen Stab ist es zweckmäßig, daß die Buchse durch ei nen radialen Schlitz federnd aufdehnbar ist und wie ein Sprengring in eine entsprechende Nut im Stab ein rastet.

Damit vorgenannte Teile in eine funktionsgerechte Vor montage-Position gebracht werden können, ist es vor teilhaft, einen Bund auf dem Stab vorzusehen, um eine Distanz obiger Teile zum Kolben zu erreichen.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Montage des Kniehebels durch die seitliche Aussparung quer zur Längsachse des Auftragstiftes. Der mit dem Kolben verbundene Stab mit den vormontierten Teilen (Scheibe, Druckfeder, Buchse) wird hiernach durch eine Bohrung am Kniehebel in Richtung der Längsachse eingefädelt.

Weiterhin ist es zweckmäßig, den kurzen Schenkel des Kniehebels vom Bereich der Längsachse des Stabes bis zur Drehkante öffnend, als Gabel auszubilden, um eine Montage bei vorher eingesetztem Stab zu ermöglichen.

Eine Verliersicherung ist durch die am Drehpunkt befind lichen Noppen gegeben.

Um eine spielfreie Übersetzung der Betätigung des Kniehebels auf den Kolben zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, daß der kurze Schenkel des Kniehebels in unbetätigtem Zustand zwischen der Planfläche des Mund stückes und der Stirnfläche des Kniehebels unter Zwi schenschaltung der Buchse federnd eingespannt ist. Mit Beginn der Betätigung, d. h. mit Fingerdruck auf den Kniehebel, geht die flächige Anlage zwischen Kniehebel und Buchse in eine linienförmige Anlage zwischen einer Kante der Buchse und einer Schräge am Kniehebel über. (Fig. 1 u. 2).

Bei einer weiteren Ausbildung des Kniehebels (Fig. 7, 8) ist der Drehpunkt des Kniehebels in einer Ringnut be findlich, in welche der Kniehebel als Segment ein greift. Die Drehkante liegt auf der gleichen Seite wie die Kante der Buchse.

Vorteilhafterweise läßt sich der Kniehebel durch die Aussparung am Mundstück montieren, wenn der Kolben in die vordere Anschlagstellung gebracht worden ist.

Im unbetätigten Zustand ruht der Kniehebel unverlier bar an einem Anschlag im Mundstück.

Eine vorteilhafte Gestaltung des Auftragsorgans zeigt Fig. 12, wobei die Zufuhr des Fließgutes über ein Röhr chen zum Auftragsorgan, bei Nichtbetätigung des Auftrags stiftes unterbrochen wird, wodurch Ausdampfverluste und Eintrocknung des Fließgutes vermieden werden.

Eine besonders einfache und zweckmäßige Anordnung des Auftragsorgans zeigt Fig. 14. Ein Pinsel ist im vorderen Ende des Stabes eingefaßt und wird über den zentralen Kanal direkt mit Fließgut versorgt.

In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsvari anten dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Auftragstift unbetätigt, Längsschnitt.

Fig. 2 Auftragstift betätigt, Längsschnitt.

Fig. 3 Querschnitt im Bereich Kniehebel.

Fig. 4 Auftragstift, geänderter Pumpenraum, unbetätigt, Längsschnitt.

Fig. 5 wie Fig. 4, jedoch betätigt.

Fig. 6 Querschnitt im Bereich Kniehebel.

Fig. 7 Auftragstift unbetätigt, Längsschnitt, Kniehebel geändert.

Fig. 8 wie Fig. 7, jedoch betätigt.

Fig. 9 Querschnitt im Bereich Kniehebel-Drehpunkt.

Fig. 10 Auftragstift unbetätigt, Kolben durch Membran ersetzt.

Fig. 11 wie Fig. 10, jedoch betätigt.

Fig. 12 Auftragsorgan als Pinsel, mit absperrbarer Zuführung, unbetätigt.

Fig. 13 wie Fig. 12, jedoch betätigt.

Fig. 14 Auftragsorgan als Pinsel direkt im Stab untergebracht.

Fig. 15 Auftragsorgan als poröser Körper ausgeführt.

Fig. 16 Auftragsorgan als Konus-Ventil am Mundstück- Auslaß.

Im Gehäuse 1 befindet sich der Vorratsraum 2, an dessen Inhalt der Folgekolben 3 anliegt. Der Deckel 4 mit Boh rung 5 für den Luftausgleich bildet den rückwärtigen Abschluß des Gehäuses 1. Die Bohrung 6 schließt an den Vorratsraum 2 an und dient zur Aufnahme des Saugventils 7, welches die Verbindung zwischen Vorratsraum 2 und Pumpenraum 13 herstellt bzw. unterbricht. Das Saugven til 7 weist Durchlässe 8 für das Füllgut, einen Dicht konus 9 und Vorsprünge 10 auf. Die Durchlässe sind ra dial angeordnete Längsschlitze, durch welche das Füll gut bei geöffnetem Saugventil 7 in den Pumpenraum 13 gelangt. Außerdem bilden diese Längsschlitze federnde Ventilsegmente, deren Krallen 10 nach der Montage des Saugventils 7 hinter der Gehäuse-Stirnseite auffedern, und die maximale Öffnungslage des Saugventils 7 begren zen. Letzteres bildet mit seiner Planfläche 11 im ge schlossenen Zustand eine gemeinsame Ebene mit der Ring fläche 12 des Pumpenraumes 13 (Fig. 2, 5). Ein an das Ge häuse 1 angeformter Zentrieransatz 14 nimmt das Ende des Mundstückes 24 auf, welches als Pumpenzylinder 15 ausgebildet ist und in welchem sich der Kolben 16 mit der Dichtung 17 sich bewegt. (Fig. 1, 2).

In Fig. 4 u. 5 ist eine Variante vorgenannter Anordnung dargestellt, wobei sich der Kolben 16' in einem Pumpen zylinder 15' befindet, welcher in den Zentrieransatz 14' eingeformt ist. Der Kolben 16 und 16' ist an den Stab 18 angeformt, welcher mit einer Nut 19 versehen ist. In diese ist die Buchse 20 eingesprengt und längsfixiert. Die Buchse 20 ist zu diesem Zweck auf einer Seite radial geschlitzt, um eine Aufdehnung zu erreichen. Die Druck feder 21 liegt vorgespannt zwischen der Scheibe 22 und der Buchse 20, welche längsbewegbar am Innendurchmesser 23 des Mundstückes 24 geführt ist. Die Scheibe 22 ist in der Anordnung nach Fig. 1 im Pumpenzylinder 15 fest fixiert, um die Axialkraft der Druckfeder 21 aufnehmen zu können. In der Anordnung nach Fig. 4 ist die Scheibe 22' ebenso wie die Buchse 20 am Innendurchmesser 23 längsbeweglich geführt, wodurch die Montage der Schei be 22' erleichtert wird. Nach der Montage des Mund stückes 24 auf dem Zentrieransatz 14', positioniert sich die Scheibe 22' an der Stirnseite 28 unter Wir kung der Druckfeder 21. Die Buchse 20 kommt durch die Wirkung der Druckfeder 21 an der Stirnfläche 25 des Kniehebels 26' zur Anlage. Letzterer liegt gleichzeitig an der Planfläche 27 des Mundstückes 24 an.

Der Kniehebel 26 ist um die Drehkante 29 schwenkbar. Dessen Schwenkbereich entspricht dem Weg s des Kolbens 16 und 16'. Zur Abstimmung des Schwenk/Weg-Verhält nisses ist eine Schräge 30 zusätzlich am Kniehebel 26 vorgesehen. Anstelle der Schräge 30 tritt beim Knie hebel 46 (Fig. 7) eine Schaltkurve 49. Im Stab 18 befin det sich der Kanal 31, der als zentrische Bohrung aus geführt ist und welcher die Verbindung zwischen dem Pumpenraum 13 und dem Auftragsorgan 32 herstellt. Der Kanal 31 ist derart dimensioniert, daß der Durch flußwiderstand des Fließgutes in diesem Bereich größer ist als der im Bereich des geöffneten Saugventils 7, so daß der beim Saughub entstehende Unterdruck im Pum penraum 13 durch Füllgut aus dem Vorratsraum 2 ausge glichen wird. Falls das Füllgut geringere, beispiels weise wasserähnliche Viskosität aufweist, ist der Durchflußwiderstand im Kanal 31 so gering, daß der beim Saughub entstehende Unterdruck im Pumpenraum 13 eine Rückströmung des Fließgutes aus dem Kanal 31 be wirkt, ohne daß Fließgut aus dem Vorratsraum 2 in den Pumpenraum 13 einströmt. In diesem fall kann nach Fig. 7 u. 8 ein Druckventil 33 vorgesehen werden, welches beim Saughub die Verbindung zwischen Pumpenraum 13 und Kanal 31 unterbricht.

Eine andere Ausbildung der Betätigungsvorrichtung ist in Fig. 7-9 dargestellt. Der Kniehebel 46 ist in eine ringförmige Aussparung 47 des Mundstückes 44 einge hängt. Dabei erfolgt die Montage des Kniehebels 46 durch seitliches Einbringen in die Aussparung 34 zur halbkreisförmigen Ringnut 47 des Mundstückes 44. Hier bei ist der Kniehebel 46 nach Montage des Stabes 18 montierbar. Durch die Vorspannkraft der Druckfeder 21 wird an der Kante 48, an der die Buchse 20 die Schalt kurve 49 des Kniehebels 46 berührt, eine Axial-u. Radi alkraft erzeugt, welche den Kniehebel 46 gegen die Ringnut 47 und gegen den Anschlag 50 drückt, wodurch der Kniehebel 46 unverlierbar montiert bleibt.

Anstelle des Kolbens 16 ist auch eine Membran 51 ein setzbar, die aus einem gummielastischen Werkstoff be steht und zwischen der Ringfläche 12' und der Klemm buchse 52 eingespannt ist. Im Stab 18' ist die Membran in eine Nut 53 eingeschnappt. Beide Befestigungen sind luftdicht ausführbar.

In Fig. 12 ist das Auftragsorgan 32 als Pinsel reali siert und in einer Fassung 54 befestigt, die mit dem Mundstück 24 fest verbunden ist. Die Zufuhr des füll gutes zum Auftragsorgan 32 erfolgt über das Röhrchen 55. Der Stab 18 mit der Dichtung 56 ist in der unbe tätigten Position dargestellt und liegt unter der Wir kung der Druckfeder 21 mit dem Konus 57 dichtend am Röhrchen 55 an. Der Konus 57 weist an seinem Umfang und stirnseitig Kanäle 58 auf, die den Zulauf des füllgutes zum Auftragsorgan 32 ermöglichen.

Die Fig. 13 zeigt die Position des Stabes 18 bei Betä tigung, wobei der Konus 57 den Zulauf zum Röhrchen 55 freigibt.

Fig. 14 zeigt eine besonders einfache Ausbildung der Zuführung zum Auftragsorgan 32. Dabei dient der Stab 18 als Aufnahme und Fassung für den Pinsel, wobei die ser über eine Verteilerkammer 59 gleichmäßig mit Fließ gut beschickt wird.

In Fig. 15 endet der längsbewegliche Stab 18 an der Verteilerkammer 59' , an welche sich eine aus porösem Material bestehendes Auftragsorgan 32' anschließt, welches im Mundstück 24' fixiert ist.

Nach Fig. 16 ist im längsbeweglichen Stab 18 ein Konus 60 mit Kanälen 58 eingesetzt, welcher im geschlossenen Zustand an einem Gegenkonus am Auslaß des Mundstückes 24'' anliegt.

Die Funktion ergibt sich, wie folgt:
Nach Fig. 1 ist davon auszugehen, daß sich das Füllgut im Kanal 31, Pumpenraum 13 und Vorratsraum 2 befindet. Beim Niederdrücken des Kniehebels 26 wird gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 21 die Buchse 20 und so mit der Kolben 16 zur Planfläche 11 des geschlossenen Saugventils 7 verschoben. Das im Pumpenraum 13 befind liche Füllgut wird über den Kanal 31 zum Auftragsorgan 32 ausgepreßt. Die Dosierung ist hierbei dem Schwenk winkel des Kniehebels proportional.

Beim Lösen des Kniehebels 26 verschiebt sich unter der Wirkung der Druckfeder 21 die Buchse 20 und bringt den Kniehebel 26 in die Ausgangslage, wobei der Kolben 16 den Saughub durchläuft. Vor Beginn des Saughubes be findet sich der Kolben 16 an der Ringfläche 12 und tuschiert gleichzeitig die Planfläche 11 des Saugven tils 7. Mit Beginn des Saughubes wird das Saugventil 7 sowohl durch den Unterdruck, als auch durch Adhäsions kräfte geöffnet, wodurch die Einströmung von Füllgut aus dem Vorratsraum 2 in den Pumpenraum 13 unterstützt wird.

Da der Durchflußwiderstand am geöffneten Saugventil 7 geringer ist als der Rückflußwiderstand im Kanal 31 und Auftragsorgan 32, füllt sich der Pumpenraum 13 vorwiegend aus dem Vorratsraum 2 und nur geringfügig durch Rückströmung aus dem Kanal 31.

Soll eine derartige Rückströmung völlig vermieden wer den, was beispielsweise bei Füllgut mit wasserähnlicher Viskosität notwendig erscheint, so ist ein Druckventil 33 im Kolben 16 einsetzbar (Fig. 7, 8).

Claims

1. Auftragstift für Fließgut mit einem Auftragsorgan, insbesondere einem Pinsel, einem Kanal für die Zufuhr des Fließgutes von einem Pumpenraum zum Auftragsorgan, einem Gehäuse zur Speicherung des Fließgutes, mit einem im Vorratsraum befindlichen Folgekolben und einem Kol ben zur Verdrängung des Fließgutes, der bewegbar ist mittels eines quer zur Längsachse betätigbaren Knie hebels, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Stab (18) mit koaxialem Kanal (31) der längsbewegliche Kolben (16) angeformt ist, dessen Ge samthub (s) begrenzt wird einerseits durch Anlage an einer Planfläche (11) eines geschlossenen Saugventils (7), andererseits durch Anlage der Buchse (20) an der Schräge (30) des unbetätigten Kniehebels (26) und daß die auf dem Stab (18) längsfixierte Buchse (20) einer seits an einer Kante (48) am Kniehebel (26), anderer seits an einer Druckfeder (21) zur Anlage kommt und daß Letztere an einer Scheibe (22) anliegt, welche an einem Innendurchmesser (23) längsfixiert ist.

2. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kol bens (16) mindestens das 4fache des Gesamthubes (s) beträgt.

3. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Dimensionierung von Durchmesser und Länge, der Kanal (31) einen größe ren Durchflußwiderstand für das Fließgut bildet als das geöffnete Saugventil (7).

4. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Pumpenraum (13') befindliche Kolben als flexible Membrane (51) ausge bildet ist, welcher zwischen der Ringfläche (12') und einer Klemmbuchse (52) am Außendurchmesser eingespannt ist und am Innendurchmesser in eine Nut (53) eingreift.

5. Auftragstift nach den Ansprüchen 1, 2, und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (16) ein Druck ventil (33) enthält, durch welches beim Saughub der Kanal (31) zum Pumpenraum (13) abschließbar ist.

6. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Kolbens (16) bei Anlage an der Ringfläche (12) eine gemeinsame Ebene mit der Planfläche (11) des geschlossenen Saug ventils bildet.

7. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (20) einen radi alen Schlitz aufweist, der sich einseitig von deren Außendurchmesser zum Innendurchmesser erstreckt.

8. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (18) eine Nut (19) enthält, in welche die Buchse (20) einrastbar und längsfixierbar ist.

9. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Stab (18) befindli che Bund (18') eine Distanz zwischen dem Kolben (16) und der Scheibe (22) erzeugt.

10. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (26) durch die seitliche Aussparung (34) montierbar ist, bevor der Stab (18) einsetzbar ist.

11. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (26') vom Bereich der Längsachse des Stabes (18) bis zur Dreh kante (29) öffnend als Gabel (61) ausgebildet und auf den eingesetzten Stab (18) montierbar ist.

12. Auftragstift nach den Ansprüchen 1, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (26, 26') eine Drehkante (29) in Form von Noppen aufweist.

13. Auftragstift nach den Ansprüchen 1, 10, 11, 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (26) in un betätigtem Zustand zwischen einer Planfläche (27) und einer Stirnfläche (25) federnd eingespannt ist.

14. Auftragstift nach den Ansprüchen 1, 10, 11, 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (48) entlang der Schräge (30) verschiebbar ist, wenn die Betäti gungsseite des Kniehebels (26) quer zur Längsachse bewegt wird.

15. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (46) mon tierbar ist, wenn der Kolben (16) an der Planfläche (11) zur Anlage kommt.

16. Auftragstift nach den Ansprüchen 1 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (46) im unbetätigten Zustand am Anschlag (50) anliegt.

17. Auftragstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (24) mit den Einbauten (16, 18, 20, 21, 22, 26) eine Vormontage-Gruppe bildet.

18. Auftragstift nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsorgan (32) als Pinsel ausgeführt und in einer Fassung (54) gehal ten und mit dem Mundstück (24) fest verbunden ist und ein im Stab (18) eingesetzter Konus (57) in unbetätig tem Zustand am Röhrchen (55) dichtend anliegt.

19. Auftragstift nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsorgan (32) im Stab (18) als Pinsel befestigt und eine Verteiler kammer (59) dem Kanal (31) nachgeordnet ist.

20. Auftragstift nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsorgan (32') als poröser, flexibler Körper ausgeführt und mit dem Mundstück (24') fest verbunden ist.

21. Auftragstift nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsorgan (32'') als Konusventil ausgeführt ist, mit einem im Stab (18) befestigten Konus (57) mit axial und radial sich er streckenden Kanälen (58) und daß das Mundstück (24') einen konisch geformten Auslaß aufweist.