DE2840110C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Handkolbenpumpe zum Zerteilen fließfähiger Medien, insbesondere für Zerstäuber, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine Handkolbenpumpe dieser Gattung ist aus der DE-OS 26 31 546 bekannt. Dort weist der hohle Kolben eine radiale Abdichtung auf, die aus einer Dichtlippe mit etwa dreieckigem Querschnitt besteht, welche die Stange umschließt, wobei die Kante der Lippe zum inneren Ende der Stange gerichtet ist. Die Dichtlippe besteht aus demselben Material wie der Kolben, mit dem sie einen einzigen Körper bildet. Außerdem ist bei dieser Handkolbenpumpe ein Abstützstück vorgesehen, an dem das obere Ende einer mit dem unteren Ende am Boden des Pumpenzylinders abgestützten Rückholdruckfeder anliegt. Das Abstützstück liegt an der Unterseite des Hohlkolbens an und nimmt das untere Ende der Stange auf.

Eine ähnliche Handkolbenpumpe ist aus der DE-OS 21 13 511 bekannt, bei der das Abstützstück zusätzlich mit einer ringförmigen Dichtlippe versehen ist, die an der Innenwandung des Pumpenzylinders anliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kolbenpumpe der eingangs erwähnten bekannten Gattung so zu verbes­ sern, daß sich im nicht betätigten Zustand eine erhöhte Dichtwirkung ergibt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs enthaltenen Merkmale.

Nachstehend ist die Erfindung in einem Ausführungsbei­ spiel anhand der Zeichnung eines axialen Schnittes einer Kolbenpumpe näher erläutert.

Eine Kapsel 10, z. B. aus Aluminium, wird auf den Hals eines (nicht dargestellten) Behälters unter Zwischenschaltung einer Dichtung 11 aufgesetzt. Eine Dichtung 13 gewährleistet die Abdichtung der Kapsel gegenüber dem Pumpenzylinder 14. Ein Kolben 16 und eine hohle Stange 15 mit einem internen Kanal 15 a sind in dem Zylinder 14 montiert. Der untere Rand 16 a des Kolbens bil­ det eine Dichtlippe zur Gewährleistung der Abdichtung ge­ genüber der Innenfläche des Zylinders 14, und der obere Rand 16 b des Kolbens gewährleistet in Ruhestellung die Abdichtung gegenüber der Dichtung 13. Der interne Kanal 15 a mündet nach oben in die Mitte der Stange 15. Nach un­ ten ist der Kanal in der Tiefe begrenzt und steht mit der Außenseite der Stange durch eine seitliche Bohrung 15 b in Verbindung. Der obere Teil der Stange 15 ragt aus der Kapsel heraus und erlaubt die Betätigung der Pumpe. Der Zylinder 14 wird nach unten durch ein Einlaßventil 20 ver­ schlossen, welches von einem Ventilhalter getragen wird. Dieses Einlaßventil verschließt die Öffnung 29, welche mit dem Inneren des Behälters eine Verbindung herstellt und an die in bekannter Weise ein Tauchrohr an­ geschlossen werden kann. Die Stange 15 umfaßt einen Bund 23, gegen den sich eine Druckfeder 24 abstützt, die auf der gegenüberliegenden Seite am Kolben 16 anliegt. Diese Fe­ der dient zur Übertragung der Druckkraft von der Stange auf den Kolben. Der Bund 23 dient ebenfalls zur Führung der Stange 15 im Kolben 16 und zur Begrenzung ihrer Be­ wegung nach oben, in dem er mit seinem Rand 16 b gegen den inneren Rand der mittleren Öffnung der Dichtung 13 anschlägt. Die Stange 15 besitzt normalerweise an ihrem obe­ ren Ende einen klassischen Betätigungsdruckknopf mit Zer­ stäubungsdüse. Der Druckknopf ist an der Stange ange­ bracht und jede durch den Finger des Benutzers auf den Druckknopf ausgeübte Kraft wird über die Feder 24 auf den Kolben 16 übertragen. Eine Rückholfeder 25 drückt den Kolben 16 nach oben und mit ihm die Stange 15 über die Feder 24. Wird die Pumpe nicht betätigt, muß der obere Rand 16 b des Kolbens 16 gegen die Dichtung 13 gedrückt werden. Die Ab­ dichtung zwischen Kolben 16 und Stange 15 wird durch den Teil 31 des Kolbens 16, der einen etwa dreieckigen Quer­ schnitt aufweist und eine Dichtungslippe aufweist, ge­ währleistet. Zur Verbesserung der Abdichtung kann man noch, wenn dies in bestimmten Fällen wie bei sehr flüssi­ gem Produkt oder erforderlichem hohen Druck notwendig ist, eine Verlängerung 16 c des Kolbens zur Oberseite der Stange 15 hin vorsehen.

In Ruhestellung befindet sich die Bohrung 15 b auf Höhe der Dichtlippe 31 und wird so vollkommen verschlossen. Die Dichtheit zwischen dem Äußeren und Inneren des Flacons wird also gewährleistet einerseits aufgrund des Kontakts zwischen dem Rand 16 b und der Dichtung 13 und andererseits zwischen der Lippe 31 und der Stange 15. Zur Verbesserung der Dichtheit sowie zur Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Lippe 31 be­ sitzt die Pumpe ein Abstützstück 32, das oben eine konische Oberfläche 32 a aufweist mit geeigneter Schrägung im Verhältnis zu derjenigen der Lippe 31, derart, daß der Druck am dünnen Teil der Lippe am stärksten ist. Der von der Feder 25 auf den Kolben 16 ausgeübte Druck wird durch das Abstützstück weitergeleitet. Das Abstützstück 32 weist eine Gleit­ fläche 32 b auf gegenüber der Innenfläche des Zylinders 14, sowie eine Innenfläche 32 c, an der das Ende der Stange 15 gleiten kann. Die Stange 15 wird so korrekt im Zylinder geführt, und zwar oben durch den Bund 23 und unten durch das Abstützstück 32. Die untere Fläche 32 d des Abstützstücks dient als Anschlag gegen den Ventil­ halter 21, um den Hubweg des Kolbens nach unten zu begrenzen. Eine Öffnung 32 e ist für das zu zerstäubende Medium vorgesehen, das ebenfalls zwischen der Oberfläche 32 e und der Stange 15 durchtritt. Hierfür können die Gleit­ fläche 32 c ebenso wie die Fläche 32 b Riefen oder jede andere gleichwertige Anordnung aufweisen, die einen Durchgang des Mediums unter gleichzeitiger Gewährleistung der Führung zulassen. Im Ruhe­ zustand muß die von der Feder 25 ausgeübte Kraft größer sein als die der Feder 24, damit der ringförmige Rand 16 b des Kolbens in geeigneter Weise gegen die Dichtung 13 gedrückt wird. Wenn man in­ dessen auf die Stange 15 drückt, muß die von der Feder 24 ausge­ übte Kraft schnell ansteigen und die von der Feder 25 ausgeübte Kraft merklich übersteigen, derart, daß die Differenz der von den Federn ausgeübten Schubkräfte dem gewünschten Druck im unteren Teil des Zylinders 14 entspricht.

Eine Bohrung 35 ist in der Wand des Zylinders 14 vorgesehen, um einen Luftausgleich für das von der Pumpe versprühte Produkt zu erlauben.

Die oben beschriebene Pumpe arbeitet folgendermaßen: in Ruhe­ stellung wird die Dichtheit im Inneren des Behälters einerseits durch die Dichtung 11 zwischen der Kapsel und dem Behälter, an­ dererseits durch die Dichtung 13 zwischen der Kapsel und dem Zy­ linder 14 gewährleistet, und schließlich, da der Zylinder bei 29 und 35 offen ist, durch den Kontakt zwischen dem Rand 16 b und der Dichtung 13, und durch die Dichtlippe 31.

Der Behälter ist mit einer zu zerstäubenden Flüssigkeit gefüllt. Dies wurde vor dem Aufsetzen der Kapsel 10 auf den Hals des Behäl­ ters durchgeführt, wobei die Kapsel aus Metall oder aus Kunststoff aufgeklemmt, geschraubt oder auf andere Art und Weise auf dem Behäl­ ter befestigt wurde. Der Benutzer muß zunächst die Pumpe zum Ansaugen bringen, indem er sie betätigt, um die Luft auszudrücken, bis der untere Teil des Zylinders 14 mit Flüssigkeit gefüllt ist. Der Be­ nutzer drückt dann die Stange 15 ein. Nachdem die Flüssigkeit praktisch nicht komprimierbar ist, wird sich der Kolben 16 nur wenig bewegen und die Feder 24 wird sich zusammendrücken. Der Flüs­ sigkeitsdruck nimmt mit zunehmender Eintauchtiefe der Stange in das flüssige Medium zu. Die Elastizität der Teile erlaubt diesen Ausgleich der Drücke, nachdem die Dichtheit im unteren Teil des Zylinders dank der Nachgiebigkeit der Dichtlippen 16 a und 31 so­ wie der Dichtung 20 gewährleistet ist. Wenn es dem Druck gelingt, die Kraft der Feder 24 bis auf die Kraft der Feder 25 auszugleichen, senkt sich der Kolben 16 nicht mehr ab, und die Stange, die weiter­ hin eingedrückt wird, gibt die Bohrung 15 b unterhalb der Dichtlippe 31 frei. Die Flüssigkeit gelangt schnell durch die Bohrung 15 b und den Kanal 15 a zur Zerstäubungsdüse, und der Druck wird während dieses Vorgangs durch die Feder 24 konstant gehalten, welche den gewünschten Druck ausübt, solange die Öffnung 15 b offen ist. Sobald der vom Benützer ausgeübte Druck nachläßt, oder wenn die Fläche 32 e am Dichtungsträger 21 anschlägt, verschließt der Kolben 16 unter Einwirkung der Feder 24 die Bohrung 15 b. Die Zerstäubung hört auf, sie wird also vollständig unter konstantem Druck durchgeführt, wel­ cher exakt durch die Wahl der Federn vorbestimmt ist. Die Zerstäu­ bung kann folglich von bester Qualität sein: kein Tropfen, kein Verlaufen.

Nunmehr hört der Benutzer auf, auf die Stange 15 Druck auszuüben. Die Feder 24 entspannt sich sofort, was den Verschluß der Bohrung 15 b gewährleistet, und die Feder 25 holt das Ganze nach oben zurück. Flüssigkeit wird durch die Bohrung 29 mittels Anhebung der Klappe 20 angesaugt, wohingegen Luft diese Flüssigkeit ersetzt, wobei die Luft durch die mittlere Bohrung der Dichtung 13 um die Stange 15 und durch die Bohrung 35 strömt. Wenn der obere Rand 16 b des Kolbens an der Dichtung 13 anliegt, kann die Luft nicht mehr ein­ treten, der Kolben ist blockiert, die Pumpe hat ihre Ruhestellung wieder eingenommen und ist für einen neuen Arbeitsvorgang bereit.

Der Behälter muß normalerweise vertikal im auf der Zeichnung dar­ gestellten Sinn gehalten werden, und deshalb wurde vom oberen oder unteren Teil, von oben und unten gesprochen. Selbstverständlich aber kann die Vorrichtung in allen Positionen funktionieren, sofern die zu zerstäubende Flüssigkeit normal am Ventil 20 ansteht.

Das Abstützstück 32 erlaubt es, eine ausgezeichnete Dichtung mit einer in die Masse des Kolbens gearbeiteten Dichtlippe herzustellen, d. h. also aus nicht teurem Material, das keine hohe Präzision der Kenndaten zeitlich und temperaturmäßig erfordert. Die Wahl der Dimension des Abstützstücks, insbesondere seine axiale Länge er­ laubt es, den Kolbenhub einzustellen, d. h. das Volumen der bei jedem Kolbendruck zerstäubten Dosis. Man kann also mit einem einzigen Pumpenmodell sehr verschiedene Zerstäubungsdosen durch geeignete Wahl der Länge des Abstützstücks erzielen.

Der Kolben, der mit den Wänden des Pumpenzylinders 14 nur über die Dichtlippe 16 a in Verbindung steht, kann eine gute Führung der Stange 15 nicht gewährleisten. Das Vorhandensein des Abstützstücks erlaubt es, diesen Nachteil zu beseitigen. Um ein Festlaufen des Abstützstücks auf der Lippe 31 zu vermeiden, wird es vorzugsweise aus einem anderen Ma­ terial hergestellt.

Claims (1)

1. Handkolbenpumpe zum Verteilen fließfähiger Medien, insbesondere für Zerstäuber, mit einem Pumpenzylinder (14), dessen Boden mit einer Öffnung versehen ist, der ein Einlaßventil (20) zugeordnet ist, und der einen hohlen Kolben (16) aufnimmt, dessen unterer Rand (16 a) eine Dichtlippe bildet und dessen oberer Rand gegenüber einer Abdeckung des Pumpenzylinders ein Dichtelement in der Ruhestellung der Pumpe bildet, mit einer Stange (15), die im Kolben (16) axial verschiebbar gelagert ist und einen sich längs erstreckenden Kanal (15 a) aufweist, der am oberen Ende offen und mit einem Betätigungs- und Abgabekopf versehen ist, mit einer die Stange (15) umgebenden Druckfeder (24), deren Enden sich zwischen dem Hohlkolben (16) und der Stange (15) abstützen, mit einer Dichtlippe (31) etwa dreieckigen Quer­ schnitts des Hohlkolbens (16), die die Stange (15) umschließt und zum inneren Ende der Stange (15) gerichtet ist, mit einem Abstützstück (32), an dessen Unterseite das äußere Ende einer Rückholdruck­ feder (25) anliegt, deren inneres Ende am Boden des Pumpenzylinders (14) abgestützt ist und dessen oberes Ende mit einer konischen Oberfläche (32 a) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflä­ che (32 a) des Abstützstücks (32) der Außenfläche der Dichtlippe (31) des Hohlkolbens (16) angepaßt ist und an dieser anliegt.