DE2938220A1

DE2938220A1 - Vorzugsweise mit druckluft betriebene vorrichtung zum kontinuierlichen abgeben einer substanz, insbesondere eines zaehfluessigen oder pastenartigen materials aus einem behaelter

Info

Publication number: DE2938220A1
Application number: DE19792938220
Authority: DE
Inventors: Morgan Andersson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1980-04-17
Also published as: FR2437884B1; FI62964C; FI62964B; FR2437884A1; GB2034808B; NL7907373A; AU531981B2; JPS5551974A; US4274561A; GB2034808A; FI793046A; SE7810482L; AU5095979A; JPS6230360B2; CA1103627A

Description

Vorzugsweise mit Druckluft betriebene Vorrichtung zum kontinuierlichen Abgeben einer Substanz, insbesondere eines zähflüssigen oder pastenartigen Materials aus einem Behälter

Die Erfindung betrifft eine vorzugsweise mit Druckluft betriebene Vorrichtung zum kontinuierlichen Abgeben einer in einem Behälter enthaltenen Substanz« insbesondere einer zähflüssigen oder pastenartigen Substanz« mit einem Substanzaustrittskanal« der sich von dem Behälter zu einer Austrittsöffnung erstreckt« einem den Austrittskanal normalerweise verschließenden Ventil« einem durch Druckluft hin- und herbewegten Kolben« der derart angeordnet ist« daß er auf die in dem Austrittskanal enthaltene Substanz einen Druck ausübt und das Ventil öffnet, und mit einer Betätigungseinrichtung zum Einleiten der Zufuhr von Druckluft zum Betätigen des Kolbens.

Nach dem Stand der Technik sind Abgabevorrichtungen oder Pumpen der vorstehend genannten Art bekannt« wobei diese Abgabevorrichtungen so ausgebildet sind« daß sie bestimmte Mengen der Substanz abgeben« indem der Auslöser derart betätigt wird, daß die erforderliche Druckluftmenge der Abgabevorrichtung zugeführt wird. Bevor eine weitere Substanzmenge abgegeben werden kann« muß der Auslöser in eine Ausgangsstellung zurückkehren können« in der er wieder in der Weise betätigt wird« daß eine weitere Substanzmenge abgegeben wird.

Es besteht daher offensichtlich ein Bedürfnis an einer kontinuierlich arbeitenden Abgabevorrichtung, d.h. einer Vor-

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richtung, bei der sich der Kolben über die gesamte Zeitdauer hin- und herbewegt, in der der Auslöser niedergedrückt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Ventil derart angeordnet ist, daß es durch den Kolben oder durch einen in einer ersten Kammer herrschenden Überdruck in eine Ausgangsstellung bewegbar ist, in der eine auf einer Seite des Kolbenbodens angeordnete zweite Druckkammer das Kolbenende derart umgibt, daß ein eingeschnürter Kanal zwischen der ersten und der zweiten Kammer verbleibt, damit Druckluft in die zweite Kammer eindringen kann« um den Kolben in eine erste Endstellung zu bewegen, in der die Substanz mit Druck beaufschlagt und das Ventil geöffnet wird und in der der Kolben nicht mehr auf das Ventil einwirkt und ein Umsteuerkanal geöffnet wird, um das Ventil in eine der Ausgangsstellung gegenüberliegende zweite Endstellung zu bewegen, in der eine Belüftungsöffnung für die in der zweiten Kammer enthaltene Druc > luft zur Atmosphäre hin offen ist, und daß der Kolben in eine zweite Endstellung zurückkehrt, wobei der Kanal so schmal ist, daß das Ventil durch die Druckluft in die Ausgangsstellung bewegbar ist, bevor der in der zweiten Kammer herrschende Luftin /

druck bei der nachfolgenden Bewegung des Kolbens/die erste Endstellung ebenso groß wird wie derjenige in der ersten Kammer.

Eine in dieser Weise ausgebildete Abgabevorrichtung kann mit geringen Kosten hergestellt und an verschiedene Erfordernisse angepaßt werden, indem die Abmessungen des Kanals entsprechend geändert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

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Pig. 1 einen vertikalen Schnitt durch die Abgabevorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie B-B in Pig. I₁ und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie C-C in Pig. 2.

Die Abgabevorrichtung besteht aus zwei Hauptbestandteilen« nämlich aus einer Pumpeneinheit 1 und aus einer Zylindereinheit 8, wobei diese beiden Einheiten dicht miteinander verbunden sind, indem ein unterer Deckel 36 der Pumpeneinheit 1 mit Schrauben 19 am oberen Bereich der Zylindereinheit 8 befestigt ist. Mit der Pumpeneinheit 1 ist ein rohrförmiger Vorratsbehälter 31 verschraubt, der die abzugebende Substanz, beispielsweise Fett enthält, das von einem (nicht gezeigten) federbelasteten Kolben aus dem Behälter herausgedrückt wird. Das Fett kann in den Vorratsbehälter 31 durch eine Füllöffnung 5 eingebracht werden, in die ein (nicht gezeigter) Anschlußstutzen eingeschraubt ist, wobei die Füllöffnung 5 über eine Bohrung 35 mit dem Vorratsbehälter 31 in Verbindung steht. Eine Vakuumkammer 34 verbindet den Vorratsbehälter 31 mit einer Fettaustrittsöffnung 33, in die ein (nicht gezeigter) Anschlußstutzen für einen Schlauch eingeschraubt ist. Eine Ventileinheit ist mit einer Mutter 4 in den oberen Bereich der Pumpeneinheit 1 eingeschraubt, wobei diese Ventileinheit aus einer Ventilkugel 2 besteht, die von einer Feder 3 gegen einen am oberen Ende der Kammer 34 angeordneten Ventilsitz 32 gedrückt wird, wodurch der Kanal vom Vorratsbehälter 31 zur Austrittsöffnung in der unwirksamen Stellung der Abgabevorrichtung abgesperrt ist. Die Kolbenstange 41 eines Kolbens 21 ist in einem zylindrischen Bereich 37 der Pumpeneinheit 1 geführt. Die Kolbenstange 41 ist von einer Druckfeder 20 umgeben, die sich zwischen dem Kolbenboden 42 des Kolbens 21 und dem Boden 43 am oberen Ende des zylindrischen Bereichs 37 abstützt. Der Zylinderboden 42 kann sich in einem zylindrischen Bereich der Zylindereinheit 8 bewegen. Die Kolbenstange 41 ist mit dem Kolbenboden 42 starr

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verbunden und ragt durch diesen hindurch, um im unteren Bereich des Kolbens 21 ein Kolbenende 45 zu bilden.

In Fig. 1 ist das Kolbenende 45 in seiner unteren Endstellung gezeigt, wobei es mit Spiel in eine Bohrung 44 eingesetzt ist, so daß in seinem Umfangsbereich ein Ringkanal 26 gebildet ist. In dieser Stellung wird zwischen der Kammer 24 (nachfolgend erste Kammer genannt) der Bohrung 44 und einer Kammer 25 (nachfolgend zweite Kammer genannt), die zwischen einem unteren Teil 46 der Zylindereinheit 8 und der Unterseite des Kolbenbodens 42 angeordnet ist, ein schmaler Spalt 47 gebildet, der von einem unteren Teil der Zylindereinheit 8 und dem Kolbenende 45 begrenzt ist. Die Bohrung 44, d.h. die erste Kammer 24 ist über eine Bohrung 48 mit einer zu dieser quer verlaufenden vertikalen Bohrung 49 verbunden, und sie ist mit einem Gewindestopfen 12 verschlossen. In der Bohrung 49 ist eine Ventilstange 13 verschiebbar angeordnet (die bei einer Betätigung in Richtung des Pfeils verschoben wird), die einen unteren Bereich 50 mit verringertem Durchmesser hat. Die Ventilstange 13 wird mit einem Auslöser 7 betätigt (der bei einer Betätigung in Richtung des Pfeils im Gegenuhrzeigersinn verdreht wird), der mit einem Gelenkzapfen 6 an der Pumpeneinheit 1 angelenkt ist. In der gezeigten Stellung der Ventilstange 13 verbindet eine Belüftungsöffnung 23 die Bohrung 49 mit der Atmosphäre. Die Bohrung 49 ist in ihrem unteren Bereich erweitert, um eine Ventilkammer 51 zu bilden, in der eine Ventilkugel 9 angeordnet ist, die durch eine Ventilfeder 10 nach oben gegen einen im Übergangsbereich der Ventilkammer 51 zum verjüngten Bereich der Bohrung 49 angeordneten Ventilsitz 52 gedrückt wird. Das untere Ende der Feder 10 stützt sich an einem in die Zylindereinheit 8 eingeschraubten Gewindestopfen 11 ab. Die Ventilkammer 51 steht mit einem Drucklufteinlaß 38 in Verbindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 1. Eine Schraube 14 ist in eine einen Ventilzylinder 15 bildende

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Bohrung der Zylindereinheit 8 eingeschraubt. Ein Ventilkolben 16 ist in seiner ersten Endstellung gezeigt, in der er am Unterteil der Schraube 14 anliegt. Der Schaftbereich 53 des Ventilkolbens 16 ist in einer Bohrung 54 verschiebbar angeordnet, wobei die Enden dieser Bohrung mit einem oberen und einem unteren Dichtungsring abgedichtet sind, während der Raum zwischen diesen Enden mit einer Dichtung 17 abgedichtet ist. In der gezeigten Endstellung des Ventilkolbens 16 liegt der obere Dichtungsring 18 am Schaftbereich 53 dichtend an, nicht hingegen der untere Dichtungsring. Mit dem Bezugszeichen 22 ist eine Belüftungsöffnung bezeichnet.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie C-C in Fig. 2. Der Pfeil 55 bezeichnet die erste Bndstellung des Ventilkolbens 16, in der er an der Schraube 14 anliegt. Der Pfeil 56 bezeichnet die andere, rechte Endstellung des Ventilkolbens 16. In dieser zweiten Endstellung wird in dem Ventilzylinder 15 zwischen der Schraube 14 und dem Ventilkolben 16 ein Hohlraum 57 gebildet, der über ein Loch 28 mit der Atmosphäre in Verbindung steht und der über eine Belüftungsöffnung 29 mit der zweiten Kammer 25 unter dem Kolbenboden 42 in Verbindung steht. Der Kolbenboden 42 ist in strichpunktierten Linien in seiner oberen Endstellung 42a und mit durchgezogenen Linien in seiner unteren Endstellung 42b veranschaulicht. Der Hohlraum 57 steht über eine Belüftungsöffnung 40, eine Belüftungsbohrung 27 und eine Belüftungsöffnung 39 auch mit der gegenüberliegenden Seite des Kolbenbodens 42 in Verbindung, wenn sich der Kolbenboden in seiner unteren Endstellung 42b befindet, er steht aber mit der Unterseite des Kolbenbodens in Verbindung, wenn sich dieser in seiner oberen Endstellung 42a befindet. Eine Belüftungsöffnung 30 im Deckel 36 ist ständig offen und dient zum Ausstoßen oder Ansaugen von Luft aus bzw. in den Raum vor dem Kolbenboden 42.

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Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung dieser Bauteile werden folgende Räume von Druckluft durchströmt: der Drucklufteinlaß 38, die Ventilkarraner 51, die Bohrung 48, die erste Kammer 24 und die Spalten 26 und 47. Bei der Stellung nach Fig. 2 umfassen diese Räume: die Bohrung 48, die erste Kammer 24 und den Zwischenraum zwischen den Teilen 54 (17) und 53. Bei der Stellung nach Fig. 3 strömt die Rückluft von der Öffnung 39 in die Bohrung 27, durch die Öffnung 40 in den Hohlraum 57 und zu dem Loch 28 sowie in der oberen Endstellung des Kolbenbodens durch die Auslaßöffnung 30 und in der Stellung nach Fig. 1 zur Auslaßöffnung 23.

Nachfolgend wird ein Arbeitshub der Abgabevorrichtung oder der Fettpistole kurz erläutert:

Im Ausgangszustand der Fettpistole befindet sich der Kolben 21 stets in seiner in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung, weil die Feder 20 den Kolben nach unten drückt. Das untere Ende 45 des Kolbens 21 ist bei 58 konisch verjüngt, so daß es den Ventilkolben 16 in seine in Fig. 3 (und Fig. 2) gezeigte erste Endstellung 55 drücken kann. Wenn der Auslöser 7 in seiner nicht betätigten Stellung angeordnet ist, dann befindet sich kein Luftkissen in der zweiten Kammer 25, weil die Fettpistole über die Öffnung 23 vollständig entlüftet ist. Wenn der Auslöser 7 gedruckt wird, dann wird die Ventilstange 13 verschoben, um die Öffnung 23 zu schließen und die Ventilkugel 9 in ihre offene Stellung zu drücken, so daß Druckluft in die erste Kammer 24 einströmen kann. Der Luftdruck in der ersten Kammer hat die Aufgabe, den Ventilkolben 16 in seine erste Endstellung 55 (gemäß Fig. 2 nach oben) zu verschieben.

Dies wird über den Ringkanal 26 erreicht, der die Luftströmung über eine ausreichende Zeitdauer drosselt, damit de: Ventilkolben 16 diese Stellung erreichen kann, bevor sich in

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der zweiten Kammer 25 der gleiche Druck aufgebaut hat, Tatsächlich wird in der zweiten Kammer 25 ein Luftkissen gebildet, wenn die Vorderkante des Ventilkolbens 16 die Belüftungsöffnung 29 mechanisch verschließt. Der Ventilkolben 16 bleibt dann in einer Zwischensteilung, und demzufolge ist ein Überdruck in der ersten Kammer erforderlich, um den Ventilkolben in die Endstellung 55 zu bewegen· Wenn die Luft durch den Ringkanal 26 hindurchströmt, dann wird in der zweiten Kammer 25 ein Druck aufgebaut, wodurch der Kolben 21 in seine oberste Stellung gedrückt wird, in der die Bohrung 27 über die Belüftungsöffnung 39 mit Druckluft beaufschlagt wird. Diese Druckluft drückt den Ventilkolben 16 in seine zweite Endstellung 56, und die Öffnung 29 für die Rückluft ist daher offen. Die Fläche an der linken Seite des Ventilkolbens 16 ist größer als an seiner gegenüberliegenden Seite, und der Ventilkolben 16 wird daher durch den Luftdruck umgesteuert. Die Belüftungsöffnung 29 ist so angeordnet, daß die Belüftung in dem Augenblick beginnt, wo Luft in die Bohrung 27 eindringt. Dadurch wird verhindert, daß der Ventilkörper in einer Zwischenstellung stehenbleibt und gewährleistet, daß er stets in seiner oberen Stellung stehenbleibt. Der auf das in der Kammer 34 befindliche Fett ausgeübte Druck wird durch den in seiner oberen Stellung befindlichen Kolben 21 derart gesteigert, daß die Ventilkugel 2 von ihrem Ventilsitz 32 angehoben wird, so daß Fett durch die Austrittsöffnung 33 abgegeben werden kann. Wenn der Auslöser 7 losgelassen wird, dann kehrt die Ventilstange 13 in ihre in Fig. 1 gezeigte Stellung zurück, und die Belüftungsöffnung 23 wird freigegeben, so daß der Druck in den Kammern 24 und 25 abgebaut werden kann, wodurch der Kolben 21 in seine in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückkehrt. Der Ventilkolben 16 wird sodann durch die konische Spitze 58 der Kolbenstange 41 in die in Fig. 2 gezeigte erste Endstellung 55 verschoben. Durch Drücken des Auslösers 7 kann die Fettpistole wieder in Betrieb genommen werden. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Abgabevorrichtung kontinuierlich arbeitet, wenn der Auslöser 7 in der gedrückten Stellung gehalten wird.

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Zusammenfassung

Es wird eine druckluftbetriebene Vorrichtung zum kontinuierlichen Abgeben einer in einem Behälter enthaltenen Substanz, insbesondere einer zähflüssigen oder pastenartigen Substanz beschrieben, mit einem Substanzaustrittskanal, der sich von dem Behälter zu einer Austrittsöffnung erstreckt, einem den Austrittskanal normalerweise verschließenden Ventil, einem durch Druckluft hin- und herbewegten Kolben _t der derart angeordnet ist, daß er auf die in dem Austrittskanal enthaltene Substanz einen Druck ausübt und das Ventil öffnet, und mit einer Betätigungseinrichtung zum Einleiten der Zufuhr von Druckluft zum Betätigen des Kolbens.

Erfindungsgemäß ist eine Ventileinrichtung vorgesehen,, um den Kolben in eine Ausgangsstellung zu bewegen, in der eine Druckluftkammer auf einer Seite des Kolbens geschlossen ist, mit Ausnahme eines Kanals, durch den Druckluft in die Kammer gelangen kann, um den Kolben in eine erste Endstellung zu bewegen. In dieser Stellung wird die Substanz unter Druck gesetzt, und das Ventil wird geöffnet, und der Kolben beendet seine Einwirkung auf das Ventil. Ein Umsteuerkanal wird geöffnet, um das Ventil in eine zweite Stellung zu bewegen, in der eine Austrittsöffnung für die Druckluft in dieser Kammer mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht wird, und der Kolben kehrt in eine zweite Endstellung zurück, in der er das Ventil in die Ausgangsstellung zurückführt.

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Claims

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PATENTANWALT

DIPL. IN6. GERHARD STAHL

HEILMANNSTRASSE 10

D-8000 MÜNCHEN 71 .

Tel. 089/7911165 21. 6Θ5, 1979

MORGAN ANDERSSON
OPE 2760, 831 OO Östersund, Schweden

Vorzugsweise mit Druckluft betriebene Vorrichtung zum kontinuierlichen Abgeben einer Substanz, insbesondere eines zähflüssigen oder pastenartigen Materials aus einem Behälter

Patentansprüche

Druckluftbetriebene Vorrichtung zum kontinuierlichen Abgeben einer in einem Behälter enthaltenen Substanz, insbesondere einer zähflüssigen oder pastenartigen Substanz, mit einem Substanzaustrittskanal, der sich von dem Behälter zu einer Austrittsöffnung erstreckt, einem den Austrittskanal

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normalerweise verschließenden Ventil, einem durch Druckluft hin- und herbewegten Kolben, der derart angeordnet ist, daß er auf die in dem Austrittskanal enthaltene Substanz einen Druck ausübt und das Ventil öffnet, und mit einer Betätigungseinrichtung zum Einleiten der Zufuhr von Druckluft zum Betätigen des Kolbens, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (16) derart angeordnet ist, daß es durch den Kolben (21) oder durch einen in einer ersten Kammer (24) herrschenden Oberdruck in eine Ausgangsstellung (55) bewegbar ist, in der eine auf einer Seite des Kolbenbodens (42) angeordnete zweite Druckkammer (25) das Kolbenende (45) derart umgibt, daß ein eingeschnürter Kanal (26) zwischen der ersten und der zweiten Kammer (24 und 25) verbleibt, damit Druckluft in die zweite Kammer (25) eindringen kann, um den Kolben (21) in eine erste Endstellung (42a) zu bewegen, in der die Substanz mit Druck beaufschlagt und das Ventil (2-4) geöffnet wird und in der der Kolben (21) nicht mehr auf das Ventil (16) einwirkt und ein Dmsteuerkanal (27) geöffnet wird, um das Ventil (16) in eine der Ausgangsstellung (55) gegenüberliegende zweite Endstellung (56) zu bewegen, in der eine Belüftungsöffnung (29) für die in der zweiten Kammer (25) enthaltene Druckluft zur Atmosphäre hin offen ist, und daß der Kolben (21) in eine zweite Endstellung (42b) zurückkehrt, wobei der Kanal (26) so scheal ist, daß das Ventil (16) durch die Druckluft in die Ausgangsstellung (55) bewegbar ist, bevor der in der zweiten Kammer (25) herrschende Luftdruck bei der nachfolgenden Bewegung des Kolbens (21) in die erste Endstellung (42a) ebenso groß wird wie derjenige in der ersten Kammer (24).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Auslöser (7) zum öffnen eines in einem Druckluftkanal (38, 51, 48) angeordneten Ventils (13, 9), um die erste Kammer (24) mit Druckluft zu versorgen, wobei die erste Kammer

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von einer ersten Fläche (48, 45) des Kolbens (21) begrenzt ist und über den Kanal (26) mit der zweiten Kammer (25) verbunden ist, die durch eine größere zweite Fläche (42) des Kolbens (21) begrenzt ist, wobei die zweite Fläche derart angeordnet ist, daß sie bei Druckbeaufschlagung den Kolben in der gleichen Richtung bewegt als wenn die erste Fläche mit Druck beaufschlagt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am gegenüberliegenden Ende der zweiten Kammer (25) ein Raum angeordnet ist, der bei einer Bewegung des Kolbens (21) in seine erste Endstellung (42a) über eine Öffnung (30) mit der Atmosphäre verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) aus einem auf die Substanz einwirkenden Schaftbereich (41), aus einem Hauptbereich (42) mit einem gröeseren Durchmesser als der Schaftbereich und aus einem Kolbenende (45) besteht, das in Bezug auf den Schaftbereich am gegenüberliegenden Ende des Hauptbereichs angeordnet ist, und daß eine Schraubenfeder (20) den Kolben (21) in seine zweite Endstellung (42b) belastet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenende (45) eine konische Spitze (58) hat, die das Ventil (16) betätigt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser (7) eine Ventilstange (13) betätigt, die in der betätigten Stellung eine Belüftungsöffnung (23) verschließt, die normalerweise einen Teil (48) des Druckluftkanals mit der Atmosphäre verbindet.

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