DE2001921A1

DE2001921A1 - Hin- und herbewegte Fluessigkeitsabgabepumpe

Info

Publication number: DE2001921A1
Application number: DE19702001921
Authority: DE
Inventors: Corsette Douglas Frank
Original assignee: Diamond International Corp
Current assignee: Diamond International Corp
Priority date: 1969-01-17
Filing date: 1970-01-16
Publication date: 1970-07-23
Also published as: BE744514A; GB1265131A; US3583605A; FR2028560A1; NL145021B; NL7000591A; JPS5016527B1

Description

DIPL.-ING. KLAUS BBHN DIPL.-PHY8. ROBERT MÜNZHUBBR

P A T BN T ANWA Ii TB

8 MÜNCHEN 22

WIDENMATfBRSTR. B . TELEFON (0811) 22 25 30, 295192

A 50569 16. Januar I970

Ml/Sc '

Firma DIAMOND INTERNATIONAL CORPORATION, 753 Third Avenue New York, New York, USA

Hin- und herbewegte Flüssigkeitsabgabepumpe

Die Erfindung betrifft eine hin-und hergehende Flüssigkeitsabgabepumpe, die üblicherweise aus einem Plastikmaterial hergestellt und auf tragbaren Flüssigkeitsbehältern verwendet wird.

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an einer derartigen Pumpe, bei welcher der Pumpenkolben eine Ventilfunktion übernimmt und aus diesem Grunde gegenüber der Kolbenstange in begrenztem Umfang eine Bewe-gung ausführen kann, in der er auf einem an der Kolbenstange befestigten Abgabeventil aufsitzt und sich von diesem Sitz wieder abhebt, um auf diese Weise die Verbindung zwischen der Pumpenkammer und einem Abgabekanal zu steuern, welcher durch den Kolben hindurch

009830/135 1 - ² -

nach außen führt. Wird bei einer solchen Pumpe die Kolbenanordnung durch ihre Feder in die vollkommen ausgefahrene Stellung gehoben, so ist der Kolben selbst in axialer Richtung eingespannt und schließt an seinem unteren und oberen Ende dichtend ab, und zwar mit dem zuvor genannten Abgabeventil einerseits und mit einem Belüftungsventil andererseits, das die Verbindung zwischen dem F Inneren des Flüssigkeitsbehälters und der Außenluft steuert.

Erfindungsgemäß ist der Kolben mit nach außen abstehenden oberen und unteren Kolbenmanschetten ausgestattet, die bei dem nach oben gehenden oder Saughub und dem nach unten gehenden oder Kompressionshub des Kolbens mit der Zylinderwand in Berührung sind.

W Gemäß eines Merkmals der Erfindung arbeitet die

untere Kolbenmanschette mit dem Abgabeventil während des gesamten Aufwärts- oder Saughubes der Kolbenanordnung zusammen, wie auch in der obersten Stellung der Kolbenanordnung, um auf diese Weise den Abgabekanal der Kolbenanordnung von der Pumpenkammer abzutrennen, während in der obersten Stellung der Kolbenanordnung

009830/1351

die obere Kolbenmanschette rait dem Belüftungsventil zusammenwirkt und den Belüftungskanal verschließt, der vorn" Behälter nach außen führt. . -

Der Kolben ist üblicherweise aus einem bekannten Elastomer-Plastikmaterial hergestellt, und derartiges Material neigt dazu, mit zunehmendem Alter zu schrumpfen. Ein derartiges Schrumpfen der Kolbenmanschetten ist jedoch vollständig unbrauchbar, da damit die Dichtwirkung und · die gleitende Berührung zwischen Kolbenmanschette'und Zylinderwand nachteilig beeinflußt werden.-

Bei der Erfindung wird dieser Schrumpfung wirksam in der Weise entgegen gewirkt, daß die Kolbenmanschetten und die mit ihnen zusammenwirkenden Ventile gegenseitig so geformt und angeordnet sind, daß wenn die Kolbenanordnung durch Wirkung ihrer Feder in der völlig ausgefahrenen Stellung xveilt, das Aufsitzen der Kolbenmanschetten auf den Ventilkörpern eine Expansionskraft hervorruft, die die Manschetten aufweitet. Jede der gewöhnlich konisch· nach außen sich erweiternden Kolbenmanschetten ist -mit einer Inneren Dichtungsfläche ausgestattet, wo sie mit dem Ventil

00 98 30/ Ϊ35Ί

in Berührung kommt und aufgeweitet wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird durch diese Ausdehnungskraft der Rand von wenigstens einer Manschette fest gegen eine umgebende Dichtfläche gedrückt, wodurch eine innere Abdichtung vorhanden ist.

Weitere wichtige Eigenschaften der Erfindung sind darin zu sehen, daß der Zusammenbau einer derartigen Pumpe durch Formen des Kolbens und der zugehörigen Teile in einer Weise, daß die gegenüberliegenden Enden des Kolbens genau symmetrisch sind, erleichtert wird, da dadurch nicht darauf geachtet zu werden braucht, in welcher Richtung der Kolben eingesetzt wird, ohne daß dadurch seine Arbeitsweise nachteilig beeinflußt wird. Auch ist es vorteilhaft, daß das Abgabeventil der Kolbenanordnung vor dem eigentlichen Kolben liegt und mit der Zylinderwand in Berührung steht, wodurch das Ventil als Führung und Schutz für die abwärts gerichtete Kolbenmanschette während des Einsetzens in den Zylinder dient und auch danach während des Gebrauchs der Pumpe, denn von der Zylinderwand werden auf die Weise fest anhaftende Materialteilchen, die sich daran abgesetzt haben könen, entfernt.

- 5 009630/1351

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht zwischen dem Ventilschaft des Abgabeventils und dem Kolben ein Zwischenraum, wenngleich der Kolben den Ventilschaft umschließt, so daß während des Kompressionshubes der Kolbenanordnung Flüssigkeit frei nach oben in den Abgabekanal der Kolbenanordnung fließen kann, und weiterhin der Kolben sich gegenüber dem Ventilschaft frei hin- und herbewegen kann, so daß er sich selbst in die Lagen einstellen kann, in denen er seine Ventil- und Abdichtungsfunktionen wirksam durchführt«

Die vorstehend genannten Merkmale und Vorteile werden aus der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels nochmals deutlich offenbart Es zeigen:

Fig. 1: einen vertikalen Längsschnitt durch eine

FlUssigkeitsabgabepumpe nach der Erfindung, in welchem die Kolbenanordnung in der völlig ausgefahrenen Stellung steht und sowohl der Abgabekanal durch die Kolbenanordnung als auch der Belüftungskanal außerhalb der Kolbenanordnung abgedichtet sind, um zu verhindern, daß Behälterinhalt austreaten kann;

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, bei der jedoch

die Kolbenanordnung zu Beginn des-Abwärts-' oder Abgabehubes gezeigt 1st, In welchem der Belüftungskanal und auch der Abgabekanal durch die Kolbenanordnung geöffnet sind;

009 8 30/13δ 1

Pig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 mit voll ständig eingedrückter Kolbenanordnung zum Ende des Abgabehubesj

Fig. 4 eine gleiche Ansicht wie Fig. 2 und 5» der die Kolbenanordnung jedoch bereits wieder zu Beginn des Aufwärts- oder Saughubes gezeigt ist, wobei der Kolben auf dem Abgabeventil aufsitzt und dadurch den Abgabekanal verschließt, während er den Belüftungskanal geöffnet läßt; und

r Fig. 5 eine Ausschnittdarstellung eines abgewandelten

Ausführungsbeispiels des Abgabeventils.

Es soll zunächst Fig. 1 betrachtet werden, aus der ersichtlich ist, daß die erfindungsgemäße Pumpe dazu vorgesehen ist, auf tragbaren Behältern wie Flaschen, verwendet zu werden, deren Halsteil in Fig. 1 in strichpunktierter Darstellung angedeutet ist. Die gesamte Pumpe besteht aus einem Pumpenzylinder 10, der eine öffnung in der Bek hälterabschlußkappe 12 durchsetzt und in das Behälterinnere hineinragt. Die Kolbenanordnung besteht aus einer rohrförmigen Kolbenstange 14, die einen Abgabekanal 16 bildet, welcher in einen äußeren Abgabekopf 18 führt, über welchen die Kolbenanordnung durch intermittierendes AbwärtsdrUcken auf den Abgabekopf hin- und herbewegbar ist. Das Rückstellen oder die Aufwärtsbewegung der Kolbenanordnung wird durch die üblicherweise verwendete Kolbenfeder 20 bewerkstelligt.

- 7 -009830/1351

Die Kolbenanordnung enthält einen kombinierten Ventil- und Kolbenteil 22, der mit der Zylinderinnenwand in gleitender Berührung steht und relativ, zur Kolbenstange in Längsrichtung eine begrenzte Bewegungsmöglichkeit hat, in der er mit einem Abgabeventil 24 in Berührung treten und sich von ihm lösen kann, welches ander Kolbenstange 14 befestigt ist und die Abgabeöffnung 26 durch den Kolben 22 hindurch steuert. Ist die Kolbenanordnung durch ihre Feder 20 in ihre oberste Stellung völlig ausgefahren, so ist der Kolben 22 zwischen das Abgabeventil 24 und ein Belüftungsventil 28 eingespannt und mit diesen beiden Ventilen in dichtender Verbindung. In dieser Stellung verhindert das Abgabeventii den Durchtritt von Behälterinhalt durch den Abgabekanal der Kolbenanordnung nach außen, und das Belüftungsventil verhindert, daß BehälterInhalt außen um die Kolbenanordnung herum ins Freie austritt.

Es soll nun im Einzelnen auf die verschiedenen Teile und ihre gegenseitigen Beziehungen eingegangen werden. Der Pumpenzylinder 10 hängt durch den Behälterhals in den Behälter hinein. Er 1st von einem Ringflansch JO umgeben, durch den der Zylinder in einer bestimmten Lage gehalten

- 8 - · Q09830/1351

und auf dem Oberrand des Behälterhalses getragen wird. Der Plansch ^O wird am Behälterhals durch die Deckfläche einer gewöhnlichen Verschlußkappe 12 festgelegt, die auf den Behälterhals aufgeschraubt wird. Vorzugsweise wird zwischen den Tragflansch und den Behälterhals ein Dichtring 3>2 eingefügt.

Durch eine Mittelöffnung in der Behälterkappe ragt eine gegenüber der Zylinderwand radial erweiterte Ringwand Jk nach oben, auf die ein Kragenteil 36 aufgesetzt ist, das eine zentral angeordnete Führungsöffnung 38 bildet, durch die die Kolbenstange bei ihrer Hin- und Herbewegung geführt wird, mit der Kolbenstange aber genügend leichten Sitz aufweist, so daß diese nicht an ihr anhaftet und außerdem einen Zutritt von Luft von außen fc in eine Belüftungskammer 40 ermöglicht, die durch die Ringwand und das Kragenteil begrenzt wird. Im Betrieb der Pumpe tritt Luft von außen durch die Führungsöffnung 38 in die Belüftungskammer 40 und dann durch eine oder mehrere Belüftungsöffnungen 42 in dem oberen Abschnitt der Zylinderwand in das Behälterinnere, wodurch die

0098 30/135 1

20.QT921

Flüssigkeitsmenge, die dem Behälter durch die Pumpe ,entzogen worden ist, wieder ersetzt wird.

Das Kragenteil 36 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit einer Wand 44 ausgestattet?., die den oberen Abschnitt der Ringwand J54 umgibt und fest umschließt, während eine ringförmige Rippe 46 an der oberen Stirnfläche der Ringwand 44 anliegt und mit dieser vorzugsweise verschweißt oder verklebt ist. Die konzentrischen Wände 44 und 34 können ebenfalls miteinander verklebt oder verschweißt sein, so daß ihre Verbindung flüssigkeitsdicht ist. ' ■ ' ' ' .

Um die Führungsöffnung 58 herum hängt vom KrageiiteiL 36 das Belüftungsventil 28 herab, das zudem noch einen Hilfsdichtungsring 48 aufweisen kann, der in die Belüftungskammer 40 hineinsteht und mit dem Kolben in einer später noch zu beschreibenden Weise zusammenwirkt. Die rohrförmlge Kolbenstange' 14 wird in der Führungsöffnung mit so viel Spiel geführt, daß durch diese öffnung Luft eintreten kann. Die Kolbenstange 14 bildet, einen inneren

- 10 -

009830/1351

Abgabekanal 1β für den Behälterinhalt, welcher sich von der Abgabeöffnung 26 durch den Kolben hindurch nach oben in üblicher Weise bis zum Abgabekopf 18 am oberen Ende der Kolbenstange erstreckt, durch weichletzteren der Behälterinhalt z.B. durch Versprühen ins Freie abgegeben wird. Der Abgabekopf ist bei dem dargestell-

^ ten Ausführungsbeispiel als Sprühkopf gezeigt, wie er

im einzelnen in der US-Patentschrift 3 J519 894 dargestellt ist. Ein derartiger Abgabekopf ist im allgemeinen mit einer nach oben weisenden Pingerauflage 50 ausgestattet, auf die mit den Fingern intermittierend gedrückt wird, wobei der Kolben dann heruntergedrückt und dann wieder freigelassen wird, so daß er infolge der Wirkung der Kolbenfeder in seine obere Lage zurückkehren kann. Das Heraustreten der Kolbenstange ist mit Hilfe einer nach oben weisenden Schulter 5^* die die Kolbenstange umgibt, begrenzt, die dann an eine abwärts weisende Schulter in der Führungsöffnung 38 anläuft.

An die Kolbenstange ist ein Ventilschaft 56 befestigt und steht von dieser nach unten ab. An diesem

- 11 009830/1351

Ventilschaft sitzt das Abgabeventil 24.am unteren Ende mit Abstand vom unteren Ende der Kolbenstange 14. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Ventilschaft 56 mit Reibungsschluß in das untere Ende des Abgabekanals der Kolbenahordnung eingesetzt und steht gegen eine Schulter 58 in diesem Abgabekanal an, während in den Kanalwandungen eine Reihe von Längskanälen oder Nuten 6O .eingeformt ist, welche den Ventilschaft umgeben. -

Das Abgabeventll 24 verläuft kegelstumpfförmig und sich nach unten- erweiternd und weist an seinem unteren Ende einen radial 'abstehenden Basisring 62 auf, mit dem der Ventilkörper an der ZyIinderinnenwand gleitet* Der Basisrand ist jedoch so :geformt, daß Behälterinhalt zwischen Zylinderwand und Abgabeventil frei in die Kolbenabgabeöffnung 26 hineinfließen kann.

Bei der in den Fig.,1 bis 4 gezeigten Anordnung ist der· Basisrand oder das Führungsteil 62 des AbgabeventilK 24 durch eine oder mehrere Nuten 64 unterbrochen, .so daß es zwar mit der Innenwand des Zylinders la gleitender Berührung ist, dennoch Flüssigkeit frei

00983071351

nach oben hindurchtreten kann, die dann durch die Abgabeöffnung 26 in den Abgabekanal 16 während des Abwärtshubes des Kolbens eintreten kann, was in Pig. 2 durch Pfeile angedeutet ist.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform, wie

" sie die Fig. 5 zeigt, ist der Basisrand oder Führungsteil 62^f des Abgabeventils als durchgehender Ringrand gestaltet, jedoch sind eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 64' vorgesehen, die sich\on innen durch die Wand des Ventils hindurch erstrecken und eine Verbindung radial nach außen in den Pumpenzylinder zwischen Führungsteil 62* und Kolben 22 ergeben.

Es sei bemerkt, daß die Kolbenfeder 20 zwischen ) dem Abgabeventil 24 und dem unteren Ende des Pumpenzylinders, an welchem sie die Ansaugöffnung 66 umgibt, eingespannt ist. Die Ansaugöffnung 66 wird von einer üblichen Rückschlagkugel 68 gesteuert und steht mit dem Boden des Behälters über ein Tauchrohr 70 in Verbindung, von welchem lediglich das oberste Stück gezeigt ist.

-, 13 009830/1351

Vorzugsweise ruht das^:untere Ende der Feder auf.einer Ringschulter 62, die im Zylinder die Ansaugöffnung 66 konzentrisch umgibt, und ist mit einer engeren Federwindung 74 am Ende ausgestattet, die der Rückschiagkügel eine nur begrenzte Bewegungsmöglichkeit während der öffnung des Rückschlagventils ermöglicht.

Die Abgabeöffnung 26 im Kolben wird durch eine Bohrung des Kolbens gebildet, durch die auch der Ventilschaft 56 des Abgabeventils mit ausreichendem Spiel hindurchtritt, so daß zwischen Ventilschaft und Bohrungswandung die Behälterflüssigkeit nach oben strömen und von'dort in die hohle Kolbenstange 14 eintreten kann und weiter der Kolben sich in begrenztem Maße ~ gegenüber dem Ventilschaft in axialer Richtung verschieben kann. Die -reibschlüssige Verbindung zwischen dem Kolben 22 und der Zylinderwand bewirkt, daß der Kolben stets hinter der Kolbenstange zu Beginn eines , Jeden Hubes nacheilt, bis der Leerlauf zwischen Kolben und Kolbenstange durchlaufen 1st.

00S83Q/1351

Die Länge des Leerlaufs zwischen Kolben und Kolbenstange wird durch axial einander gegenüberstehende AnIaufschultern 76 und 78 am Kolben bestimmt und begrenzt, die am unteren Ende der Kolbenstange einerseits und am Abgabeventil andererseits anlaufen.

Eine abdichtende Verbindung zwischen der Abgabeöffnung 26 des Kolbens und dem Austrittskanal 16 der Kolbenanordnung ist zu jeder Zeit über eine teleskopisch gleitende Dichtung zwischen Kolben und Kolbenstange gegeben und bei dem Ausführungsbeispiel, das in der Zeichnung dargestellt ist, durch eine nach oben ragende Hülse 80 am Kolben gebildet, die die Kolbenbohrung umgibt und vorzugsweise eine radial abstehende Lippe am freien Ende aufweist, mit welcher die Hülse dann flüssigkeitsdicht gleitend in einem erweiterten zylindrischen Sockel 82 geführt ist, welcher durch das untere Ende des Abgabekanals durch die Kolbenstange gebildet wird.

Die innere Dichtungsrippe 28 des ringförmigen Belüftungsventils ist so gestaltet, daß sie sich in die

- 15 009830/1351

konisch sich nach oben erweiternde Kolbenmanschette hineindrückt und auf diese Weise eine radial wirkende Ausdehnungskraft auf die Manschette ausübt, wenn diese von Abgabeventil und der Kolbenfeder in der höchsten Stellung des Kolbens nach oben gedrückt wird. Die Innenfläche der Kolbenmanschette ist somit dichtend mit der ringförmigen Dichtungsrippe an ihrem gesamten Umfang in Verbindung." Gleichzeitig wird der Außenrand der Kolbenmanschette durch diese Ausdehnungskraft, die von der Rippe auf die Manschette ausgeübt wird, dichtend gegen die sie umgebende äußere Hilfsdichtrippe des Belüftungsventils gedrückt. Das Zusammenwirken zwischen Belüftungsventil und Kolben ist damit so, daß mit Sicherheit ein flüssigkeitsdichter Verscliluß erzielt und verhindert wird, daß zwischen der Belüftungskammer und den Luftdurchtrittsöffnungen 42 einerseits und der FührungsÖffnung 58 durch das Kragenteil 36 Verbindung besteht. Während des gesamten Aufwärtshubes des Kolbens sitzt außerdem das obere ringförmige Ende des außen konisch verlaufenden Abgabeventils" 24 an der abwärts gerichteten ringförmigen Anlaufschulter 78 des Kolbens an, während der nach unten sich erweiternde Teil des Ventils sich dichtend in die innere konische Fläche der nach unten sich konisch erweiternden unteren Kolbenmanschette 88 hineindrückt. Gleichzeitig ist die radial

0098 30/1351 . <|6 -

auswärts abstehende Lippe der abwärts weisenden Hülse 90 des Kolbens mit der nach unten konjash sich verengenden Innenwand des Abgabeventils 24 in dichtender Verbindung. Auf diese Weise ist ein doppelter Verschluß zwischen Kolben und Abgabeventil während des Aufwärtshubes des Kolbens und auch in seiner oberen Endstellung vorhanden.

Die ringförmigen Stützschultern 76 und 78 im Kolben sind in axialer Richtung so angeordnet, daß sie entweder am unteren Ringrandende der Kolbenstange oder am oberen Rand des Abgabeventils anliegen, wodurch die Hin- und Herbewegung der Kolbenanordnung auf den Kolben übertragen wird, wobei jedoch dieser eine begrenzte Leerbewegung ausführen kann, die für die beabsichtigte Ventilwirkung des Kolbens ausreicht. Die AnlageschuJfern sind außerdem so angeordnet, daß sie an ihren zugeordneten Anlaufrändern so rechtzeitig anstoßen, daß eine unmittelbare axiale Anlage der auswärts weisenden Ränder der KoI-tenmanschetten 84 und 88 entweder am Kragenteil oder am Führungsabschnitt 64 des Abgabeventils 24 verhindern, wodurch eine mögliche Beschädigung der Manschetten und nachträgliche Beeinflussung der Abdichtwirkung mit der Zylinder Wand verhindert wird.

- 17 00.9830/1351

• 200192 T

Während des Transports und der Lagerung der gefüll ten Behält er, die mit der Abgabepumpe nach der Erfindung ausgestaltet sind, ist das obere Ende der Kolbenanordnung mit dem Abgabekopf normalerweise von einer Schutzkappe 92 (siehe Fig. 1) überdeckt, die abnehmbar auf das Kragenteil in üblicher Weise aufgesteckt ist, um zu verhindern, daß der vollständig ausgefahrene Kolbenteil unbeabsichtigt niedergedrückt wird, und auch.zu verhindern, daß dieser beschädigt wird. In. der vollständig ausgefahrenen Stellung der Kolbenanordnung bei aufgesetzter Schutzkappe 92, wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Abgabeventil 24 und die Kolbenstange 14 durch die Kolbenfeder 20 in ihre oberste Stellung gedrückt, die durch die Anlaufsehuitern 54 an der Kolbenstange be-, stimmt ist, wobei der Kolben 22 gleichzeitig axial zwischen das Abgabeventil 24 und das Belüftungsventil 28 eingespannt ist. Das Abgabeventil versperrt so den Zutritt des flüssigen BehälterInhalts aus der Pumpenkammer in die Abgabeöffnung 2-6 und den Kanal 16. Der-Dichtungssitz des Kolbens 22 am Belüftungsventil 28 versperrt den Austrittsweg für die Behälterflüssigkeit aus dem Behälter nach oben durch die BeIUftungswege 42 und die Belüftungskammer 40, so daß durch die PUhrungsöffnung j58

- 18 -■■". 009830/1351

im Kragenteil um die Kolbenstange herum keine Leckflüssigkeit austreten kann.

In der ersten Phase der Kolbenabwärtsbewegung, die in Pig. 2 gezeigt ist, sorgt die Abwärtsbewegung der Kolbenstange 14 und des Abgabeventils 24 zunächst dafür,

: daß das Abgabeventil sich vom Kolben 22 löst, während letzterer noch im Zylinder solange in Ruhe verharrt, bis seine obere Anlaufschulter 76 vom unteren Ende der Kolbenstange erfaßt wird, woraufhin die obere Kolbenmanschette 87 vom Belüftungsventil 28 gelöst wird und der Kolben dann mit dem übrigen Teil der Kolbenanordnung sich abwärts bewegt. Das Ablösen des Abgabeventils 24 erlaubt es der Behälterflüssigkeit, aus der Pumpenkammer nach oben zu strömen (wie dies in Fig. 2 durch Pfeile ange-

ψ deutet ist) und zwar zwischen der unteren Kolbenmanschette 88 und der äußeren Konusfläche des Abgabeventils 24, dann über das obere Ende des Abgabeventils und abermals nach unten entlang dessen Innenfläche, um die Unterkante der Kolbenhülse 90 herum und anschließend nach oben durch die Abgabeöffnung 26 im Kolben zwischen Kolben und Ventilschaft 56 und weiter aufwärts durch den

- 19 009830/13S1

Abgabekanal 16, woraufhin die Flüssigkeit dann durch den Abgabekopf 18 nach außen abgegeben wird.

Das anschließende öffnen der Belüftungsventile 28 und 48 ermöglicht dann den Zutritt von Luft durch die Führungsöffnung 58 im Kragenteil, anschließend durch die Kammer 40 und die Lufteintrittsöffnungen 42 in den Behälter hinein oder auch den umgekehrten Vieg, wenn dies zum Druckausgleich erforderlich ist.

Das Abgabeventil 24 bleibt während des Kompressionshubes der Kolbenanordnung von seinem Sitz entfernt, bis der Kolben vollständig niedergedrückt ist, wie dies im wesentlichen in Fig. .3 gezeigt ist, so daß Behälterinhalt solange aus der Pumpenkammer austreten kann, " bis der Hub vollkommen ausgeführt ist.

In Fig. 4 ist die Kolbenanordnung kurz nach Beginn des Aufwärts- oder Saughubes gezeigt, der durch die Kolbenfeder 20 bewirkt wird. Es versteht sich, daß im ersten Augenblick des Aufwärtshubes der Kolben 22 still stehen bleibt, bis das Abgabeventil 24 genügend

- 20 -

00983071351

weit nach oben gerückt ist, daß es mit seinem Oberrand gegen die nach unten weisende Anlaufschulter 78 des Kolbens stößt, woraufhin der Kolben dann zusammen mit der übrigen Kolbenanordnung nach oben gleitet. Diese anfängliche Leerbewegung der Kolbenstange 14 und des Abgabeventils 24 ging über dem Kolben 22 bedingt, daß P die äußere konische Fläche des Abgabeventils in dichtende Verbindung mit der inneren Konusfläche der unteren Kolbenmanschette 88 kommt, wobei gleichzeitig die abwärts sich verjüngende innere Konusfläche des Abgabeventils mit dem unteren Ende der Kolbenhülse 90 in abdichtende Verbindung tritt und somit eine zweite Abdichtstelle schafft, wodurch Eintritt von Flüssigkeit ' in die nach unten offen/ie Abgabeöffnung 26 und durch den Kolben mit Sicherheit verhindert ist.

Während des gesamten Saughubes der Kolbenanordnung bleibt die Abgabeöffnung und der Abgabekanal geschlossen, so daß der Kolben Flüssigkeit durch das Tauchrohr 70 und die Ansaugöffnung 66 um das Rückschlagventil herum in die Pumpenkammer ansaugen kann, die dann bei dem nächsten Kompressionshub der Kolbenanordnung ausgepreßt wird.

- 21 -

009830/1351

Zum Abschluß des Aufwärtshubes kommen die Einzelteile wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung, Wobei wiederum das Abgabeventil 24 und das■Belüftungsventil 28, 48 mit dem Kolben in abdichtende Verbindung tritt.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei dem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeidie einander gegenüberliegenden Enden des Kolbens symmetrisch zu einer senkrecht zur Achse liegenden Mittelebene sind, so daß beim Zusammenbau der verschiedenen Kolbenteile, wobei der Kolben 22 auf den Ventilschaft 56 aufgesetzt und dieser mit seinem oberen Ende in das untere Ende des Abgabekanals 16 der Kolbenstange mit Preßsitz eingedrückt wird, es gleichgültig ist, mit welcher Seite der Kolben auf den Ventilschaft zuerst aufgesteckt wird.

Es ist noch zu erwähnen, daß die nach oben stehende Dichthülse 8O des Kolbens mit der erweiterten zylindrischen Ausnehmung 82 im unteren Ende der JColt)enstange zusammenwirkt, wodurch eine gleitende telesko-

■ - 22 -

009830/1381

sehe Abdichtung erreicht wird, die in allen Relativstellungen des Kolbens zur Kolbenstange wirksam ist und verhindert, daß aus dem Abgabekanal 16 der Kolbenanordnung in die Belüftungskammer 40 Leckflüssigkeit austritt. Wenn also die Kolbenanordnung sich in ihrer obersten Stellung befindet und BehäTterflüssigkeit sich in den Wegen befindet, ist die Flüssigkeit gehindert, in den Ringraum auszutreten, der zwischen dem unteren Ende der Kolbenstange und der oberen Kolbenmanschette 84besteht, von dem aus sie dann nach oben durch die Kolbenführ ungs öffnung 38 im Kragenteil austreten könnte.

In der Abdichtungsstellung des Belüftungsventils 28, 48, wie es in Pig. 1 gezeigt ist, drückt sich die äußere konische Fläche der inneren Abdichtungshülse 28 in die

konische Innenfläche der oberen Kolbenmanschette 84, wodurch diese radial nach außen gedrückt wird und fest an der äußeren Kragenteilhülse 48 anliegt, wodurch eine innere und äußere Abdichtung erreicht wird, während zugleich eine unerwünschte Ausdehnung der Kolbenmanschette 84 begrenzt wird. Die obere Kolbenmanschette wird damit in

009830/1351

ihren gewünschten Abmessungen gehalten, so daß sie stets ' gut mit der Zylinderwand während jedes Aufwärtshubes des Kolbens zusammenarbeitet.

Gleichzeitig dehnt die äußere Dichtungsfläche des Abgabeventils 24 durch den Druck der Feder* mit dem der Ventilkörper von unten in die konische Fläche der Kolbenmanschette 88 hineingedrückt wird, elastisch letztere aus, und zwar so weit,· bis das Abgabeventil gegen die abwärts weisende Anlaufschulter j6 des Kolbens anlauft, wodurch eine gute Abdichtung erzielt wird und die Unterkante der Kolbenmanschette 88 in dichtende Verbindung der Zylinderwand nach außen gedrückt wird.

Die Dehnkraft der Feder 20 wird so lange ausgenutzt, wie sich die Kolbenanordnung in ihrer höchsten Stellung befindet, um die Manschetten des Kolbens gedehnt zu halten, wodurch der Tendenz zu schrumpfen, die dem Plastikmaterial eigen ist, entgegengewirkt wird, und außerdem um während längerer Zeiträume eine wirksame Abdichtung zwischen dem Kolben und den zugeordneten Ventilen zu schaffen.

■"'-;■■■ - Λ -V- ; - - 24■"*

009830/1351

Der ringförmige Führungsteil 62 oder 62' des Abgabeventils ist im Vergleich zu den berührenden Kanten der Kolbenmanschetten \erhältnismäßig steif, so daß er verhindern kann, daß sich Rückstände oder Beläge vom Behälterinhalt auf der ZyIInderinnenwand absetzen, und außerdem dient ein derartiger Führungsteil dazu, φ während des Einsetzens der Kolbenanordnung in den Zylinder beim Zsammenbau der Pumpe den Kolben zu führen. Es wird so Beschädigung und/oder Verformung der verhältnismäßig empfindlichen unteren Kante der Kolbenmanschette beim Zusammenbau der Pumpenteile verhindert. Auch beim Zusammenbau der Kolbenanordnung vor dem Einsetzen in den Zylinder schützt der Führungsteil des Abgabeventils die Unterkante der Kolbenmanschette während der Handhabung und der Lagerung dieser zusammengebauten Untergruppe.

Die untere Hülse 90 des Kolbens kommt nicht nur mit der kontchen Innenfläche des Abgabeventils 24 nach Art eines Ventils in Verbindung und wird von diese^m gelöst, wodurch eine Ventilfunktion erzielt wird zusammen mit der unteren Kolbenmanschette 88, sondern es,wird eine besonders gute Abdichtung während des oaughubs des Kolbens

- 25 009830/1351

erreicht, zu welcher Zeit der größere Druck oberhalb der Kolbenanordnung bestrebt ist, die Hülse radial nach außen zu dehnen, wodurch sie dichtend gegen das Ventil gedrückt wird. Wegen dieser Ausdehnung schließt die Hülse auch den Abgabekanal 16 sicher gegen Eintritt von Außenluft ab, die bei Anstieg des äußeren Luftdrucks oder Abfall des Innendrucks im Behälter in diesen einzudringen trachtet.

- 26 Patentansprüche

009830/1351

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Flüssigkeitsabgabepumpe mit einem Gehäuse, das eine Pumpenzylinder-Belüftungskammer und eine Belüf-

^E tungsöffnung aufweist, die mit der Kammer in Verbindung steht, wobei der Zylinder eine Eintrittsöffnung in seinem unteren Ende aufweist, die mit einem Rückschlagventil ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kragenteil (36) das obere Gehäuseende bildet und eine KolbenführungsÖffnung (38) in aöxialer Ausrichtung mit dem Zylinder (10) aufweist, ein ringförmiges Belüftungsventil (28, 48), von diesem Kragenteil herabhängend die Pührungsöffnung (38) umgibt, eine rohrförmige Kolbenstange

^ (14) auf- und abgleitbar durch die Öffnung (38) geführt ist und einen Abgabekanal (16) der Pumpe bildet, Mittel (54) zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung der Kolbenstange (14) durch den Kragenteil (56) vorhanden sind, ein Ventilschaft (56) die Kolbenstange (14) in axialer Richtung verlängert und an dieser befestigt ist, ein Abgabeventil

- 27 -

009830/1351

(24) fest an diesem Ventilschaft (56) mit Abstand zur Kolbenstange (14) sitzt, eine Schraubendruckfeder (20) zwi-· sehen das Abgabeventil (24) und das untere Zylinderende eingespannt ist, die die Kolbenstange und das^ Abgabeventil bis in ihre oberste Grenzlage ausdrückt, ein Kolben (22) aus einem elastomeren Plastikmaterial mit einer Durchgangsbohrung gleitbar auf den Ventilschaft (56) aufgesteckt ist und eine Austrittsöffnung (26) der Pumpe darstellt, die mit dem Abgabekanal (Ίβ) in Verbindung ,stent, wobei dieser Kolben (22) gegenüber der Kolbenanordnung und dem Abgabeventil (24) axial in begrenztem Maße verschiieblich ist und konisch sich nach außen erweiternde obere und untere Kolbenmanschetten (84, 88) aufweist^ die in entgegengesetzter Richtung sich erstrecken und mit der Zylinderinnenwand während des Kolbenhubes in einer wischenden Reibungsberührung stehen, wobei das Abgabeventil· (24) so geformt und gestaltet ist, daß es sich während des Aufwärtshubes des Kolbens dichtend in die untere Kolbenmanschette (88) hineindrüekt, wodurch die Abgabeöffnung (26.) geschlössen wird, um einen Rückfluß der Flüssigkeit zu verhindern,' und" wobei das Belüftungsventil (28> 48) so geformt und gestaltet istχ daß es sicham Ende des Aufwärtshubes des

• ■ - ■ - 28 -

"■■■.■'. ' - ■-. 009830 /T3S1 . . ,-

--28 -

Kolbens (22) dichtend in die obere Kolbenmanschette (84) hineidrückt, wodurch die Belüftungskammer (40) gegenüber der Pührungsöffnung (58) abgeschlossen wird.
2. Flüssigkeitsabgabepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsringdichtung (48) von dem

* Kragenteil (36) konzentrisch zum Belüftungsventil (28) herabhängt und das Belüftungsventil (28) die obere Kolbenmanschette (84) ausdehnt,so daß sie mit dem Hilfsdichtungsring (48) bei vollständig ausgefahrenem Kolben in dichtende Berührung tritt.
3. Flüssigkeitsabgabepumpe nach Anspruch 2, dadurch ■gekennzeichnet, daß die obere und die untere Kolbenmanschette (84, 88) symmetrisch sind, wodurch der Kolben (22) un-

W abhängig von seiner Einbaulage arbeitsfähig ist.
4. Flüssigkeitsabgabepumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (8O, 82) für eine teleskopisch gleitbare Abdichtung zwischen dem Abgabekanal (16) und der Abgabeöffnung (26), die während der gesamten Relativverschiebung von Kolben (22) und Kolbenstange (14) wirksam ist.

- 29 009830/1351 .
5. Flüssigkeitsabgabepumpe nach Anspruch""4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur .teleskopischen Abdichtung <;.,eine nach oben weisende Hülse (80) am Kolben (22) aufweisen, die die Abgabeöffnung umgibt und teleskopisch im unteren Ende des Abgabekanals (16) der Kolbenstange (14) geführt ist. .
6. Flüssigkeitsabgabepumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Abgabekanals eine,Erweiterung (82) zur Aufnahme der Hülse (80) hat.
7· Flüssigkeitsabgabepumpe: nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kolben eine abwärts weisende Hülse (90) aufweist, die die Abgabeöffnung (26) umgibt, und das Abgabeventil (24) mit einer nach oben stehenden Manschette ausgerüstet ist> die mit einer nach oben sich konisch erweiternden innenfläche den Ventilschaft (56) mit Abstand umgibt und als Ventilsitz für die Hülse (90) dient, mit der sie während des Aufwärts-, oder Saughubes des Kolbens (22) eine abdichtende Verbindung bildet» wodurch Rückfluß von Flüssigkeit durch die Abgabeöffnung (26) verhindert wird, während beim Äbwärtshub des Kolbens (22) die Verbindung gelöst ist, so daß Flüssigkeit frei

, .-30 -

00 9830/1351

aus dem Zylinder (10) in die Abgabeöffnung (26) eintreten kann.
8. Flüssigkeitsabgabepumpe nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Hülsen (80, 90) wie die oberen und unteren Manschetten (84, 88) am Kolben symmetrisch angeordnet sind.
9. Flüssigkeitsabgabepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der maximale Außendurchmesser des Abgabeventils (24) größer ist, als der größte Außendurchmesser des Kolbens (22), wodurch das Abgabeventil (24) während des Einbaus in den Pumpenzylinder (10) als Führung dient und eine Beschädigung der Kolbenmanschetten verhindert.
10. Flüssigkeitsabgabepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) von dem Ventilschaft (56) radialen Abstand hat, so daß die Flüssigkeit durch die Abgabeöffnung (26) freien Durohfluß hat und eine belieb/ige Verdrehung des Kolbens (22) auf der Kolbenstange (56) möglich ist, wodurch flUssigkeitsdichter Sitz des Kolbens an der Zylinderwand erleichtert ist.

009830/1351

Leerseife