DE3248370A1 - Method and device for prefilling a pump - Google Patents

Method and device for prefilling a pump

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Abstract

For prefilling a pump chamber of a cyclically operable dosing or atomising pump of a container filled with filling material and closed by the pump, it has already been proposed to open an outlet valve by means of a pump pressure stroke and to bring into effect, through the open outlet valve, a subatmospheric pressure which conveys filling material into the pump chamber, before, via a subsequent suction stroke, the pump chamber is more extensively filled. In particular in the case of gel-like filling material, this is expedient in order that, for discharging a dosed filling material quantity, a series of pump strokes does not first have to be carried out, but the pump delivers already during the first pump pressure stroke. In the method proposed, the subatmospheric pressure is controlled temporally in such a manner that it is already reduced before the outlet valve of the pump is closed. The result of this is either an incomplete prefilling of the pump chamber or too strong a filling, that is to say an overflowing of the filling material via the outlet valve. According to the invention, these disadvantages are eliminated by the action of the subatmospheric pressure in the pump chamber being ended only by the closing of the outlet valve and the subatmospheric pressure being maintained beyond the closing of the outlet valve at least over a part of the suction stroke of the pump.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Vorfüllen einer PumpeMethod and device for priming a pump

Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung. Description The invention relates to a method as described in the preamble of claim 1 specified type and a device for its implementation.

Bei einem vorgeschlagenen Verfahren dieser Art (ältere Patentanmeldung P 32 25 692.2) wird so vorgegangen, daß der Unterdruck in seiner Einwirkdauer dahingehend begrenzt wird, daß er bei noch geöffnetem Auslaßventil aufhört. Erst nach Abbau des Unterdrucks wird der Pumpensaugtakt durchgeführt, währenddem ein Druckstoß auf das Auslaßventil ausgeübt wird, um dies zum Schließen zu zwingen. Dies macht es erforderlich, die Einwirkdauer des Vakuums zeitlich genau zu begrenzen, wobei sich in der Praxis als außerordentlich schwierig erwiesen hat, eine gleichbleibende korrekte Befüllung der Pumpenkammer zu erzielen Wenn die Einwirkdauer des Unterdrucks in der Pumpenkammer zu lange eingestellt ist, wird Füllgut durch das offene Auslaßventil in den Auslaßkanal und gegebenenfalls sogar in den Saugkopf gesaugt. Wenn die Einwirkdauer hingegen zu kurz eingestellt ist, gelangt nur eine nicht ausreichende Füllgutmenge in die Pumpenkammer. Bei zu geringer Vorfüllung durch den Unterdruck wird praktisch keine Auswirkung für den Gebrauch der Pumpe erzielt, da diese dann selbst nach mehrmaligem Betätigen noch kein Füllgut fördert Deshalb ist man in der Praxis bestrebt, die Einwirkzeit möglichst lange einzustellen, wobei sich dann erfahrungsgemäß nicht vermeiden läßt, daß Füllgut in den Auslaßkanal der Pumpe und sogar in den Saugkopf gelangt. Dies führt jedoch dann wiederum dazu, daß das Füllgut im nach außen offenen Auslaßkanal eintrocknet und diesen zulegt, und daß das in den Sagkopf gelangte Füllgut diesen so verschmutzt, daß er funktionsunfähig wird und häufig gesäubert werden muß.In a proposed method of this type (earlier patent application P 32 25 692.2) the procedure is such that the negative pressure in its duration of action is limited that it stops when the exhaust valve is still open. Only after dismantling the vacuum, the pump suction cycle is carried out, during which a pressure surge occurs the exhaust valve is exerted to force it to close. This does it required to precisely limit the duration of the application of the vacuum, whereby In practice it has proven extremely difficult to maintain a consistently correct To achieve filling of the pump chamber If the duration of the negative pressure in the pump chamber is set for too long, the product is discharged through the open outlet valve sucked into the outlet channel and possibly even into the suction head. If the exposure time on the other hand, if it is set too short, only an insufficient quantity of the product is delivered into the pump chamber. If the pre-filling is too low due to the negative pressure, this becomes practical has no effect on the use of the pump, as this will then even after repeated use Actuate does not yet convey a product Set the exposure time as long as possible, although experience has shown that this is not the case can avoid that filling material in the outlet channel of the pump and even in the suction head got. However, this in turn leads to that the filling material in outwardly open outlet channel dries and this increases, and that in the Sagkopf got the product so dirty that it becomes inoperable and needs to be cleaned frequently.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung anzugeben, wobei mit dem zu schaffenden Verfahren eine gleichmäßig korrekte und störungsfreie Vorfüllung erzielbar sein soll.The invention is based on the technical problem, a method of the type mentioned and a device suitable for carrying it out specify, with the process to be created a consistently correct and trouble-free pre-filling should be achievable.

Das gestellte Problem wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.The problem posed is according to the invention by the characterizing Part of claim 1 specified process steps solved.

Da der Unterdruck praktisch bis zum Ende des Saugtaktes aufrechterhalten bleibt, entfällt die schwierig vorzunehmende Einwirkdauer-Einstellung. Die Einwirkdauer des Unterdrucks in der Pumpenkammer wird allein durch die Taktgeschwindigkeit bei dem Drucktakt und darauffolgenden Saugtakt der Pumpe bestimmt, was wesentlich einfacher ist, als die Einstellung einer Unterdruck-Einwirkdauer, da das für die Einwirkdauer verantwortliche Element das in der Pumpenkammer befindliche Auslaßventil der Pumpe selbst ist. Bei dem bekannten, vorgeschlagenen Verfahren mußte die Pumpe selbst das Auslaßventil schließen, wobei die Zeitdauer zum Schließen des Auslaßventils stets abhing von der Menge des in die Pumpenkammer gelangten Füllgutes und auch davon, wie schnell oder langsam die Pumpe selbst ihren Saugtakt beim Abheben des Saugkopfes durchführte. Erfindungsgemäß wird jedoch der Unterdruck miteingesetzt, um das Auslaßventil schlagartig zu schließen, und zwar in Abhängigkeit von der Saugtaktbewegung. Die durch das Schließen des Auslaßventils unter der Unterdruckeinwirkung beim Saugtakt begrenzte Einwirkdauer des Unterdrucks in der Pumpenkammer läßt sich sehr einfach aber exakt wiederholbar festlegen. Der Unterdruck ist weiterhin in vorteilhafter Weise dann aber auch noch mit daran beteiligt, daß der Saugtakt der Pumpe zügig bis zum Ende durchgeführt und dadurch die Pumpenkammer vollständig vorgefüllt wird. Der Unterdruck übt nämlich beim Saugtakt auf die sich bewegenden Elemente der Pumpe eine zusätzliche Kraft aus, die das Arbeiten der Pumpe bis zum endgültigen Befüllen der Pumpenkammer unterstützt, wobei das Auslaßventil mit dem Unterdruck fest und dicht geschlossen bleibt. Es hat sich in der Praxis überraschend gezeigt, daß mit diesem Verfahren eine außerordentlich große Anzahl solcher Pumpen gleichmäßig so vorgefüllt werden konnte , daß sie beim Gebrauch beim ersten Drucktakt ordnungsgemäß förderten, wobei jegliche Verschmutzung des Auslaßkanales der Pumpe und auch des Saugkopfes unterblieb.Because the vacuum is practically maintained until the end of the suction cycle remains, there is no need to set the exposure time, which is difficult to make. The exposure time the negative pressure in the pump chamber is determined solely by the cycle speed the pressure cycle and subsequent suction cycle of the pump determines what is much easier than setting a negative pressure exposure time, since that is for the exposure time responsible element is the outlet valve of the pump located in the pump chamber itself is. In the known, proposed method, the pump itself had to be close the exhaust valve, the length of time to close the exhaust valve always dependent on the amount of the filling material reached the pump chamber and also how fast or slow the pump itself adjusts its suction cycle when lifting the Performed suction head. According to the invention, however, the negative pressure is also used, around the exhaust valve to close suddenly, depending on the situation from the suction stroke movement. The result of the closing of the exhaust valve under the effect of the negative pressure limited duration of action of the negative pressure in the pump chamber during the suction cycle set very easily but exactly repeatable. The negative pressure is still in but then also advantageously involved in the fact that the suction cycle of the The pump is carried out quickly to the end and the pump chamber is completely pre-filled will. This is because the negative pressure exerts on the moving elements during the suction cycle The pump exerts an additional force that keeps the pump working until its final Filling of the pump chamber assists, whereby the outlet valve with the negative pressure remains tightly and tightly closed. It has surprisingly been shown in practice that with this method an extremely large number of such pumps evenly could be pre-filled in such a way that it was properly in use on the first print cycle promoted, with any contamination of the outlet channel of the pump and also of the The suction head was omitted.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens geht aus Anspruch 2 hervor. Mit dieser Verweilzeit kann dafür Sorge getragen werden, daß auch mit einem verhältnismäßig niedrigen Unterdruck, der nur das Einlaßventil der Pumpe zu öffnen hat, das Vorfüllen ordnungsgemäß bis zu dem gewünschten Ausmaß von statten geht, ehe die Pumpenkammer über den anschließenden und durch den Unterdruck unterstützten Saugtakt vollständig gefüllt wird. Speziell bei Pumpen mit großer Druckkammer ist eine derartige Verweilzeit zweckmäßig.A preferred variant of the method according to the invention is apparent from claim 2. This dwell time can be used to ensure that even with a relatively low negative pressure that only affects the inlet valve to open the pump, properly prime to the desired extent goes from equip before the pump chamber through the subsequent and through the negative pressure supported suction cycle is completely filled. Especially for pumps with a large Such a dwell time is expedient in the pressure chamber.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein taktweise bewegbarer Saugkopf die Pumpe über einen Druck- und einen Saugtakt betätigt, der an eine Unterdruckquelle angeschlossen und mit Unterdruck beaufschlagbar ist, geht aus Anspruch 3 hervor. Hierbei ist die Steuerung des Unterdrucks besonders einfach, da seine Einwirkdauer in der Pumpenkammer allein durch die Taktgeschwindigkeit des Saugkopfes gesteuert wird, woraus sich in Abhängigkeit von der Ausbildung der Pumpe eine Zeitdauer ergibt über die beim Drucks- und anschließenden Saugtakt das Auslaßventil geöffnet bleibt.Another embodiment of the invention Procedure, in which a cyclically movable suction head controls the pump via a pressure and a Actuated suction stroke, which is connected to a vacuum source and with vacuum can be acted upon, is apparent from claim 3. Here is the control of the negative pressure particularly simple, as its duration of action in the pump chamber is determined solely by the cycle speed of the suction head is controlled, which depends on the training of the Pump a period of time results in the pressure and subsequent suction cycle that Exhaust valve remains open.

Zweckmäßig ist ferner das Merkmal von Anspruch 4, da damit die Einwirkdauer des Unterdrucks in der Pumpenkammer von Fall zu Fall genau auf die jeweils vorliegenden Bedürfnisse abgestimmt werden kann, die nach Größe der Pumpenkammer, lichter Weite des Einlaßkanales der Pumpe, Viskosität und spezifischem Gewicht des Füllgutes und Höhe des Unterdruckes varieren können.The feature of claim 4 is also expedient, since it is the duration of action the negative pressure in the pump chamber depending on the case Needs can be tailored according to the size of the pump chamber, clearance the inlet channel of the pump, viscosity and specific weight of the product and Can vary the level of the negative pressure.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere eine Vorrichtung, wie sie aus Anspruch 5 hervorgeht, und bei der der Saugkopf durch einen Arbeitszylinder zwischen zwei Endstellungen hin und her bewegbar und mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, und bei der der Saugkopf mit einem Betätigungsglied der Pumpe in Arbeitsverbindung bringbar ist, und eine Verbindung zwischen der Unterdruckquelle und einem Auslaßkanal der Pumpe herstellt. Diese Vorrichtung ist baulich besonders einfach , da der Unterdruck keiner besonderen Steuerung bedarf, sondern so lange im Saugkopf wirksam ist, als dieser arbeitet.In particular, it is suitable for carrying out the method according to the invention a device as it emerges from claim 5, and in which the suction head by a working cylinder movable back and forth between two end positions and with a Vacuum source is connected, and in which the suction head with an actuator the pump can be brought into working connection, and a connection between the vacuum source and an outlet channel of the pump. This device is structurally special simple, because the negative pressure does not require any special control, but for a long time is effective in the suction head when this works.

Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht aus Anspruch 6 hervor. Die Einwirkung des Unterdrucks läßt sich hierbei bereits durch die Verstellung der Arbeitsgeschwindigkeit des Arbeitszylinders regulieren.Another, expedient embodiment of the device for implementation of the method according to the invention emerges from claim 6. The action of the The negative pressure can be reduced by adjusting the working speed regulate the working cylinder.

Schließlich ist auch noch eine Ausführungsvariante zweckmäßig, wie sie Anspruch 7 erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist ein einfaches Sperrglied in der Verbindung zur Unterdruckquelle vorgesehen, das in einer Endstellung des Saugkopfes, in der dieser die Pumpe nicht mehr betätigt, die Verbindung zur Unterdruckquelle sperrt. Auf diese Weise wird einer unrationellen Energieverschwendung vorgebeugt.Finally, an embodiment variant is also expedient, such as it explains claim 7. In this embodiment there is a simple locking member provided in the connection to the vacuum source, which is in an end position of the Suction head, in which this no longer operates the pump, the connection to the vacuum source locks. In this way, an inefficient waste of energy is prevented.

Nachstehend wird anhand der Zeichnungen das erfindungsgemäße Verfahren erläutert.The method according to the invention is described below with reference to the drawings explained.

Es zeigen Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen mit einer Pumpe verschlossenen Behälter vor einem Vorfüllvorgang, der durch eine mit der Pumpe in Arbeitsverbindung stehende Vorrichtung bewirkbar ist, und Fig. 2 ein Schaubild zum besseren Verständnis des Vorfüllvorganges.1 shows a schematic sectional illustration through a with a pump closed container before a pre-filling process, which is carried out by a with the pump in working connection device can be brought about, and Fig. 2 a diagram for a better understanding of the pre-filling process.

Bei einem mit einer Dosier- oder Zerstäuberpumpe verschlossenen, gefüllten Behälter ist es, insbesondere bei Befüllung mit hoch-viskosen, pastösen oder gelartigen Füllgütern, oft schwierig, im Gebrauch die Pumpe zur erstmaligen Förderung zu bringen, weil sie schwer ansaugt. Dies ist für den Verbraucher störend und kann dazu führen, daß die Pumpe für defekt gehalten wird. Bei pharmazeutischer Anwendung kann es ferner wegen der Ungeduld des Benutzers zu Fehlbenutzungen kommen,z.B. bei einem Nasenspray. Deshalb hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Pumpenkammer mit dem Füllgut vorzufüllen, so daß die Pumpe bei ihrer erstmaligen Betätigung im Gebrauch ordnungsgemäß fördert.In the case of a closed, filled one with a dosing or atomizing pump It is a container, especially when filled with highly viscous, pasty or gel-like Filling goods, often difficult to use Pump for the first time Bringing promotion because it sucks heavily. This is annoying for the consumer and can lead to the pump being considered defective. At pharmaceutical Application can also lead to incorrect uses due to the impatience of the user, e.g. with a nasal spray. It has therefore proven to be useful to use the pump chamber to be pre-filled with the product so that the pump is activated in the Promotes use properly.

Aus Fig. 1 ist ein, z.B. flaschenförmiger, Behälter 2 erkennbar, der mit einem Füllgut 3 gefüllt ist.From Fig. 1, a, for example bottle-shaped, container 2 can be seen which is filled with a filling material 3.

In der oben offenen Öffnung 4 des Behälters 2 ist eine Pumpe P eingesetzt, die mit einem Befestigungsflansch 5 festgelegt ist und das Behälterinnere verschließt. Am Befestigungsflansch 5 ist ein zylindrischer Pumpenkörper 6 angeformt, der sich in das Innere des Behälters 2 hineinerstreckt und unten mit einem Einlaßrohr 7 in das Füllgut 3 taucht. Im Einlaßrohr 7 ist ein Einlaßkanal 8 ausgebildet, der zu einem Dichtsitz 9 führt, auf dem ein kugelförmiges Schließglied 10 durch die Kraft einer Feder 38 festgehalten wird. Das Schließglied 10 bildet mit dem Dichtsitz 9 ein Einlaßventil zu einer Pumpenkammer 11.In the opening 4 of the container 2, which is open at the top, a pump P is inserted, which is fixed with a mounting flange 5 and closes the inside of the container. On the mounting flange 5, a cylindrical pump body 6 is formed, which extends into the interior of the container 2 and below with an inlet pipe 7 in the product 3 is immersed. In the inlet pipe 7, an inlet channel 8 is formed, which to a sealing seat 9 leads, on which a spherical closing member 10 by the force a spring 38 is held. The closing element 10 forms with the sealing seat 9 an inlet valve to a pump chamber 11.

Im Inneren der Pumpenkammer 11 ist ein schulterförmiger Anschlag 12 ausgebildet, der zum Abfangen eines an der Innenwand 13 des Pumpenkörpers 6 dichtend verschieblich geführten Kolbens 14 dient, der entsprechende Gegenanschläge 15 am unteren Ende besitzt.A shoulder-shaped stop 12 is located inside the pump chamber 11 designed to catch a seal on the inner wall 13 of the pump body 6 displaceably guided piston 14 is used, the corresponding counter-stops 15 on owns lower end.

Der Kolben 14 ist über eine in Längsrichtung verformbare Hülse 16 an einem rohrartigen Betätigungsglied 17 der Pumpe D befestigt. Das Betätigungsglied 17 Verbindung. Der Saugkopf 25 ist mittels eines Arbeitszylinders 33 in Richtung eines Doppelpfeiles 28 auf und ab bewegbar. Der Arbeitszylinder 33 -steht über eine Verbindungsleitung (pneumatisch oder hydraulisch) mit einer Druckquelle 36 in Verbindung, wobei eine Verstelleinrichtung 35, z.B. eine Drosseleinrichtung, dazwischen geschaltet ist, mit der sich die Arbeitsgeschwindigkeit des Arbeitszylinders 33 einstellen läßt.The piston 14 is via a sleeve 16 that is deformable in the longitudinal direction attached to a tubular actuator 17 of the pump D. The actuator 17th Link. The suction head 25 is by means of a working cylinder 33 can be moved up and down in the direction of a double arrow 28. The working cylinder 33 - is available via a connection line (pneumatic or hydraulic) with a pressure source 36 in connection, wherein an adjusting device 35, e.g. a throttle device, is connected in between, with which the working speed of the working cylinder 33 can be adjusted.

An den Kanal 27 ist ferner eine Verbindungsleitung 30 zu einer Unterdruckquelle 31 angeschlossen, in der gegebenenfalls ein Sperrglied 32 vorgesehen ist mit dem in in der dargestellten Lage des Saugkopfes 25 die Verbindung von der Unterdruckquelle 31 zum Kanal 27 unterbrochen ist. Zweckmäßigerweise ist eine elektrische oder mechanische Verbindung 40 zwischen dem Saugkopf 25 bzw. dem Arbeitszylinder 33 und dem Sperrglied 32 vorgesehen, so daß dieses selbsttätig dann in seine Öffnungsstellung geht, wenn der Saugkopf 25 nach unten bewegt wird.On the channel 27 there is also a connecting line 30 to a vacuum source 31 connected, in which a locking member 32 is optionally provided with the in the illustrated position of the suction head 25, the connection from the vacuum source 31 to channel 27 is interrupted. An electrical or mechanical one is expedient Connection 40 between the suction head 25 or the working cylinder 33 and the locking member 32 is provided so that it then automatically goes into its open position when the suction head 25 is moved downwards.

Das Sperrglied 32 ist entbehrlich, dvh. es könnte der Unterdruck von der Unterdruckquelle 31 ständig im Kanal 27 wirksam sein.The locking member 32 is dispensable, ie. it could be the negative pressure of the negative pressure source 31 must always be effective in the channel 27.

Zum Vorfüllen der Pumpenkammer 11 wird wie folgt vorgegangen: Der auf das Betätigungsglied 17 aufgesetzte Saugkopf 25 stellt eine dichte Verbindung zwischen dem Auslaßkanal 19 und dem Kanal 27 her, so daß der Unterdruck zunächst das Auslaßventil 21,29 in Schließrichtung beaufschlagt. Wenn nun der Saugkopf 25 nach unten bewegt wird, schiebt das Betätigungsglied 17 über die Hülse 16 auch den Kolben 14 nach unten, bis wird im Bereich der Hülse 16 durch ein in der Wandstärke dünneres Rohr 18 fortgesetzt, das am unteren Ende einen Schließkolben 21 trägt, gegen den sich das obere Ende der Feder 38 abstützt.The procedure for priming the pump chamber 11 is as follows: The Suction head 25 placed on actuating member 17 provides a tight connection between the outlet channel 19 and the channel 27, so that the negative pressure initially the outlet valve 21,29 is applied in the closing direction. If now the suction head 25 is moved downward, the actuator 17 pushes over the sleeve 16 and the Piston 14 down until is in the area of the sleeve 16 by a Continued in the wall thickness thinner tube 18, which has a closing piston at the lower end 21 carries, against which the upper end of the spring 38 is supported.

Das Betätigungsglied 17 der Pumpe D enthält einen Auslaßkanal 19; der bis zum freien Ende des Betätigungsgliedes führt. Der Zugang zum Auslaßkanal 19 ist durch eine Öffnung 20 in der Wand des Rohres 18 möglich. Der Schließkolben 21 bildet mit der Unterseite des Kolbens 14 und einer darin vorgesehenen Öffnung 29 ein Auslaßventil aus der Pumpenkammer 11.The actuator 17 of the pump D includes an outlet channel 19; which leads to the free end of the actuator. Access to the exhaust duct 19 is possible through an opening 20 in the wall of the tube 18. The closing piston 21 forms with the underside of the piston 14 and an opening provided therein 29 an outlet valve from the pump chamber 11.

Das Betätigungsglied 17 ist in einer Öffnung des Befestigungsflansches 5 abgedichtet verschieblich geführt. Die Hülse 16 ist an dem unteren Ende 22 des Betätigungsgliedes 17 festgelegt, so daß vom Inneren der Hülse 16 keine Verbindung zum umgebenden Raum oberhalb des Kolbens 14 besteht. Dieser Raum steht vielmehr über eine Entlüftungsöffnung 37 zum Druckausgleich mit dem Behälterinneren in Verbindung.The actuating member 17 is in an opening of the mounting flange 5 sealed displaceably guided. The sleeve 16 is at the lower end 22 of the Actuating member 17 set so that from the interior of the sleeve 16 no connection to the surrounding space above the piston 14. Rather, this space stands in connection with the interior of the container via a vent opening 37 for pressure equalization.

Nahe dem oberen Ende des Betätigungsgliedes 17 ist ein glockenförmiger Flansch 23 angeformt, der außen über den Befestigungsflansch 5 schiebbar ist und an der Oberseite eine Betätigungsfläche 214 trägt.Near the top of the actuator 17 is a bell-shaped Flange 23 is formed, which can be pushed outside over the mounting flange 5 and an actuating surface 214 carries on the top.

In Fig. 1 ist die Pumpe in nicht betätigtem und nicht vorgefülltem Zustand gezeigt.In Fig. 1, the pump is in the unactuated and not pre-filled Condition shown.

Auf dem oberen Ende des Betätigungsgliedes 17 sitzt ein Saugkopf 25 auf, der einen Dichteinsatz 26 besitzt, der von einem Kanal 27 durchsetzt wird. Der Kanal 27 steht auf diese Weise mit dem Auslaßkanal 19 in druckübertragender und nach außen abgedichteter dieser auf den Anschlägen 12 abgefangen wird und an der weiteren Bewegung nicht mehr teilzunehmen vermag. Vielmehr wird das Auslaßventil 21, 29 geöffnet, wobei sich die Hülse 16 in Längsrichtung verkürzt; nunmehr ist der Unterdruck unmittelbar in der Pumpenkammer 11 wirksam und hebt das Schließglied 10 vom Dichtsitz 9 ab, so daß Füllgut 3 durch den Einlaßkanal 8 angesaugt wird. Bis dahin ist ein Drucktakt der Pumpe P durchgeführt. Während des Ansaugens kehrt der Saugkopf 25 seine Bewegungsrichtung um und geht wieder nach oben, so daß ein Saugtakt der Pumpe beginnt. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer wird das Auslaßventil 21, 29 wieder geschlossen, und zwar sowohl unter der Wirkung der Feder 38 als auch der Hülse 16 und dem im Auslaßkanal 19 wirksamen Unterdruck, wobei damit die Einwirkung des Unterdrucks in der Pumpenkammer 11 aufhört. Diese ist jedoch bis dahin bereits mit Füllgut vorgefüllt worden. Bei der anschließenden Bewegung des Kolbens 14 bei geschlossen gehaltenem Auslaßventil 21 und 29 wird die Pumpenkammer 11 durch die Saugwirkung des Kolbens 14 vollständig gefüllt, bis der Kolben 14 wieder in seiner oberen Endstellung steht. Bis dahin bleibt der Unterdruck im Auslaßkanal 19 wirksam, so daß durch den dichten Abschluß zwischen dem Einsatz 26 und dem Betätigungsglied 17 der Saugkopf 25 eine Zugkraft auf das Betätigungsglied 17 ausübt, die den Ansaugtakt bzw. die Wirkung der Feder 38 unterstützt. Im übrigen könnte zusätzlich zur Feder 38 eine den Schließkolben 21 und den Kolben 14 in Richtung des Saughubes beaufschlagende Feder vorgesehen sein, die dann aber das Schließglied 10 nicht belastet. Eine gleichartig wirkende Feder könnte auch zwischen dem glockenförmigen Flansch 23 und dem Befestigungsflansch 5 eingeordnet werden, wo sie die gleiche Funktion auszuüben vermag.A suction head 25 is seated on the upper end of the actuating member 17 which has a sealing insert 26 through which a channel 27 passes. The channel 27 is in this way with the outlet channel 19 in a pressure-transmitting manner and sealed to the outside this intercepted on the attacks 12 and is no longer able to participate in the further movement. Rather, it will the outlet valve 21, 29 is open, the sleeve 16 being shortened in the longitudinal direction; now the negative pressure is directly effective in the pump chamber 11 and lifts that Closing member 10 from sealing seat 9, so that filling material 3 is sucked in through inlet channel 8 will. Until then, a pressure cycle of the pump P has been carried out. During suction the suction head 25 reverses its direction of movement and goes up again, so that a suction cycle of the pump begins. After a predetermined period of time, the exhaust valve will open 21, 29 closed again, both under the action of the spring 38 and the sleeve 16 and the negative pressure effective in the outlet channel 19, with the effect the negative pressure in the pump chamber 11 ceases. However, this is already up to then has been pre-filled with filling material. During the subsequent movement of the piston 14 at Closed outlet valve 21 and 29, the pump chamber 11 is through the Suction effect of the piston 14 is completely filled until the piston 14 is back in its upper end position. Until then, the negative pressure in the outlet channel 19 remains effective, so that by the tight seal between the insert 26 and the actuator 17, the suction head 25 exerts a tensile force on the actuating member 17, the suction stroke or the effect of the spring 38 is supported. Otherwise, in addition to the spring 38 a closing piston 21 and piston 14 acting in the direction of the suction stroke Spring can be provided, but then the closing member 10 is not loaded. One of the same kind Acting spring could also be between the bell-shaped flange 23 and the mounting flange 5 are classified, where it can perform the same function.

Trotzdem ist es wichtig, daß bei dem Saugtakt während des Vorfüllens der Unterdruck mithilft, das Betätigungsglied 17 in Saugtaktrichtung zu bewegen, da beim Nachsaugen eines gelartigen oder anderen hoch viskosen Füllgutes ein beträctlicher Strömungswiderstand zu überwinden ist, und da bei diesem Nachsaugen besonders die zusätzliche-Schließwirkung des Unterdrucks für das Auslaßventil das Nachsaugen begünstigt.Nevertheless, it is important that the suction cycle takes place during priming the negative pressure helps to move the actuating member 17 in the suction cycle direction, because when sucking in a gel-like or other highly viscous product, a considerable amount Flow resistance is to be overcome, and especially the The additional closing effect of the negative pressure for the outlet valve favors post-suction.

Sobald dann der Behälter 2 aus dem Arbeitsbereich des Saugkopfes 25 entfernt worden ist, befindet sich in der Pumpenkammer 11 eine genügende Menge an Füllgut, so daß beim späteren Gebrauch bereits beim ersten Drucktakt ordnungsgemäß das Füllgut gut durch den Auslaßkanal 19 gefördert wird.As soon as the container 2 is out of the working area of the suction head 25 has been removed, there is a sufficient amount of in the pump chamber 11 Filling material, so that when it is used later, the first printing cycle can be carried out correctly the product is conveyed well through the outlet channel 19.

Mit der Einstellvorrichtung 35 läßt sich die Arbeitsgeschwindigkeit des Arbeitszylinders 33 so einstellen, daß der Unterdruck in der Pumpenkammer 11 über eine bestimmte Zeitdauer wirksam ist, die durch das Öffnen und Schließen des Auslaßventiles 21, 29 bei den Takten der Pumpe D begrenzt wird. Damit läßt sich das Vorfüllen des Totraumes der Pumpe D, d.h. des Volumens der Pumpenkammer 11 bei unten stehendem Kolben 14, 21,so genau steuern, daß nur mehr eine verschwindende Menge an Luft miteingeschlossen bleibt, die beim Saugtakt zum endgültigen Vollfüllen der Pumpenkammer 11 nicht stört. Üblicherweise ist auch der Hub des Arbeitszylinders 33 einstellbar bzw. läßt sich die Auflage für den Behälter 2 so einjustieren, daß bei den beiden Takten während des Vorfüllvorganges ein bestimmter Hubweg des Betätigungsgliedes 17 erreicht wird der zweck- mäßigerweise an die jeweiligen Gegebenheiten angepaßt ist.With the setting device 35, the working speed of the working cylinder 33 so that the negative pressure in the pump chamber 11 is effective over a certain period of time, which is achieved by opening and closing the Outlet valve 21, 29 is limited in the cycles of the pump D. This can be the pre-filling of the dead space of the pump D, i.e. the volume of the pump chamber 11 at below piston 14, 21, so precisely control that only one disappearing Amount of air remains included, which is necessary for the final full filling during the suction cycle the pump chamber 11 does not interfere. The stroke of the working cylinder is usually also 33 adjustable or the support for the container 2 can be adjusted so that a certain stroke of the actuating member in the two cycles during the pre-filling process 17 is achieved the purpose moderately to the respective circumstances is adapted.

Anhand des Schaubildes von Fig. 2 läßt sich das Verfahren zum Vorfüllen der Pumpenkammer 11 erklären.Using the diagram of FIG. 2, the method for priming can be illustrated the pump chamber 11 explain.

Auf der vertikalen Achse des Schaubildes ist der Hubweg S des Saugkopfes 25 aufgetragen, während die horizontale Achse die Zeit repräsentiert, über die die beiden Takte D (Drucktakt) S (Saugtakt) ablaufen. Der Einfachheit halber sind die Bewegungen linear und mit gleichförmiger Geschwindigkeit gezeigt, obwohl sie in der Praxis auch kurvenförmig verlaufen können.The stroke S of the suction head is on the vertical axis of the diagram 25, while the horizontal axis represents the time over which the two cycles D (pressure cycle) S (suction cycle) run. For the sake of simplicity, those are Movements shown linear and at uniform speed, although they are in can also be curved in practice.

Ausgehend vom Schnittpunkt der beiden Achsen des Diagrammes beginnt nach einer bestimmten Zeitdauer das Auslaßventil 21,29 sich zu öffnen (Punkt AV).Starting from the intersection of the two axes of the diagram begins after a certain period of time, the outlet valve 21,29 to open (point AV).

Mit einer kurzen Verzögerung danach beginnt der Unterdruck in der Pumpenkammer 11 zu wirken (Punkt u).After a short delay, the negative pressure begins in the To act pump chamber 11 (point u).

Mit einer weiteren Verzögerung öffnet der Unterdruck nun das Einlaßventil 9,10 (Punkt EV). Ausgehend vom Punkt U wirkt der Unterdruck in der Pumpen-kammer 11 über den gesamten Drucktakt D und einen anfänglichen Bereich des sich anschließenden Saugtaktes S. Am Punkt AV bzw. U wird das Auslaßventil 29 , 21 geschlossen, so daß damit auch die Wirkung des Unterdrucks in der Pumpenkammer aufhört. Bis dahin ist vom Punkt U während des Drucktaktes eine Zeitspanne tu verstrichen, die die Einwirkdauer des Unterdruckes repräsentiert. Vom Punkt U bis zum Ende des Drucktaktes bewirkt der Unterdruck ein Ansaugen von Füllgut aus dem Behälter. Über den anfänglichen Bereich des Saugtaktes fördert der Unterdruck weiterhin Füllgut in die Pumpenkammer. Am Punkt AV bzw.With a further delay, the negative pressure now opens the inlet valve 9.10 (point EV). Starting from point U, the negative pressure acts in the pump chamber 11 over the entire printing cycle D and an initial area of the subsequent one Suction cycle S. At point AV or U, the outlet valve 29, 21 is closed so that so that the effect of the negative pressure in the pump chamber also ceases. Until then is from point U during the printing cycle a period of time tu has elapsed which corresponds to the duration of the action of the negative pressure. Caused from point U to the end of the printing cycle the negative pressure means that filling material is sucked in from the container. About the initial In the area of the suction cycle, the negative pressure continues to convey the product into the pump chamber. At point AV resp.

U des Saugtaktes S ist das Auslaßventil 2121,29 wieder geschlossen, so daß dann anstelle der saugenden Wirkung des Unterdrucks die saugende Wirkung des Kolbens 14 und des Schließkolbens 21 tritt, die weiterhin Füllgut ansaugen, bis schließlich nahe dem Ende des Saugtaktes auch das Einlaßventil 10,9 (Punkt EV) geschlossen und damit die Pumpenkammer 11 vollständig gefüllt ist. Über die Zeitdauer tUAV zwischen dem Punkt AV bzw. U und dem Ende des Saugtaktes wirkt der Unterdruck am geschlossenen Auslaßventil und über die dichte Verbindung zwischen dem Dichteinsatz 26 und dem Ende des Betätigungsgliedes 17 auch in Form einer Zugkraft am Betätigungsglied 17 und unterstützt auf diese Weise den Saugtakt.U of the suction cycle S the exhaust valve 2121,29 is closed again, so that then instead of the sucking Effect of the negative pressure sucking effect of the piston 14 and the closing piston 21 occurs, which continues to be filled suck in until finally, near the end of the suction stroke, the inlet valve 10.9 (Point EV) closed and thus the pump chamber 11 is completely filled. Above the time period tUAV between the point AV or U and the end of the suction cycle is effective the negative pressure at the closed outlet valve and through the tight connection between the sealing insert 26 and the end of the actuating member 17 also in the form of a tensile force on the actuator 17 and in this way supports the suction cycle.

In Fig. 2 ist ferner in strichlierten Linien angedeutet, daß sich an den Drucktakt eine Verweilzeit V anschließt, über die der Saugkopf 25 in seiner unteren Stellung verharrt, damit die Einwirkdauer tu des Unterdrucks in der Pumpenkammer verlängert wird. Wie schnell die beiden Takte ausgeführt werden oder ob eine Verweilzeit vorgesehen wird, richtet sich nach den jeweiligen Verhältnissen. Es muß nur sichergestellt sein, daß die Pumpenkammer soweit gefüllt ist, daß kein Füllgut durch das Auslaßventil hindurch in den Auslaßkanal 19 treten kann. Andererseits darf auch nicht zu wenig Füllgut in der Pumpenkammer sein, da die dann noch enthaltene Luft beim anschließenden Saugtakt das Nachsaugen beeinträchtigen könnte.In Fig. 2 it is also indicated in dashed lines that the pressure cycle is followed by a dwell time V, over which the suction head 25 is in its lower position remains so that the duration of action tu of the negative pressure in the pump chamber is extended. How fast the two cycles are executed or whether a dwell time is provided, depends on the respective circumstances. It just has to be ensured be that the pump chamber is filled so far that no product through the outlet valve can pass through into the outlet channel 19. On the other hand, it shouldn't be too little Be filled in the pump chamber, as the air then still contained in the subsequent Suction cycle could affect the suction.

Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt darin daß die Steuerung der Einwirkung des Unterdrucks in der Pumpenkammer allein durch die Bewegung der Pumpe während der beiden Takte und die -Bewegungsgeschwindigkeit oder Bewegungsdauer gesteuert wird und deshalb keine von außen gesteuerte, zeitliche Begrenzung des Unterdrucks erforderlich ist, wie dies beim Stand der Technik der Fall war, wo eine Abstimmung zwischen der Bewegung der Pumpe und dem Unterdruck durch dessen externe Zeitsteuerung vorzunehmen war.The particular advantage of this method is that the control the effect of the negative pressure in the pump chamber solely through the movement of the Pump during the two cycles and the speed of movement or duration of movement is controlled and therefore not an externally controlled, temporal one Limitation of the negative pressure is required, as is the case with the prior art The case was where there was a match between the movement of the pump and the negative pressure by whose external time control was to be carried out.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Zeitdauer tU für die Einwirkung des Unterdrucks in der Pumpenkammer von weniger als 0,5 sek ausreicht. Bei dieser Einwirkzeit, die sich sehr genau wiederholen läßt, selbst wenn eine außerordentlich große Anzahl solcher Behälter vorbefüllt werden muß, wird eine außerordentlich korrekte Vorbefüllung der Pumpenkammern erreicht.In practice it has been shown that with the method according to the invention a time period tU for the effect of the negative pressure in the pump chamber of less than 0.5 sec is sufficient. With this exposure time, which can be repeated very precisely, even if an extremely large number of such containers are pre-filled an extremely correct pre-filling of the pump chambers is achieved.

Claims (7)

Verfahren und Vorrichtung zum Vorfüllen einer Pumpe Patentansprüche Verfahren zum Vorfüllen einer taktweise betätigbaren Dosier- oder Zerstäuberpumpe eines mit Füllgut gefüllten und durch die Pumpe verschlossenen Behälters, bei dem durch einen Pumpendrucktakt ein Auslaßventil der Pumpe geöffnet und durch das Auslaßventil ein Füllgut in die Pumpenkammer fördernder Unterdruck über eine vorbestimmte Zeitdauer zur Einwirkung gebracht wird, ehe über einen darauffolgenden Saugtakt die Pumpenkammer weitergehend gefüllt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einwirkung des Unterdrucks in der Pumpenkammer erst durch das Schließen des Auslaßventils beendet und der Unterdruck über das Schließen des Auslaßventiles hinaus zumindest noch über einen Teil des Saugtaktes der Pumpe aufrechterhalten bleibt.Method and device for priming a pump claims Method for pre-filling a metering or atomizing pump that can be operated cyclically a container filled with filling material and closed by the pump, in which An outlet valve of the pump is opened by a pump pressure cycle and through the outlet valve a negative pressure conveying a filling material into the pump chamber over a predetermined period of time is brought to action before the pump chamber via a subsequent suction cycle is further filled, thereby indicating that the action of the negative pressure in the pump chamber only when the outlet valve is closed completed and the negative pressure beyond the closing of the exhaust valve at least above part of the suction cycle of the pump is maintained. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß zwischen dem Druck- und dem Saugtakt der Pumpe eine Verweilzeit (V) eingehalten wird.2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n nz e i c h n e t, that there is a dwell time (V) between the pressure and the suction cycle of the pump will. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei ein taktweise bewegbarer Saugkopf die Pumpe über einen Druck- und einen Saugtakt betätigt, der an eine Unterdruckquelle angeschlossen und mit Unterdruck beaufschlagbar ist. dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Unterdruckbeaufschlagung zumindest solange aufrechterhalten bleibt, bis der Saugtakt der Pumpe beendet ist.3. The method according to claims 1 and 2, wherein a clockwise movable Suction head actuates the pump via a pressure and a suction cycle, which is connected to a vacuum source is connected and can be subjected to negative pressure. thereby g e -k e n n z e i c h n e t that the negative pressure is maintained at least as long as until the suction cycle of the pump has ended. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Taktgeschwindigkeit bzw. die Taktzeit des Saugkopfes eingestellt wird.4. The method according to claims 1 to 3, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the cycle speed or cycle time of the suction head is set will. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Saugkopf durch einen Arbeitszylinder zwischen zwei Enstellungen hin und her bewegbar und mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, und wobei der Saugkopf mit einem Betätigungsglied der Pumpe in Arbeitsverbindung bringbar ist und eine Verbindung zwischen der Unterdruckquelle und einem Auslaßkanal der Pumpe herstellt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verbindung (30) zur Unterdruckquelle (3T) während der Arbeit des Saugkopfes (25) beim auf- einanderfolgenden Vorfüllen mehrerer Pumpen (8) ständig offen ist.5. Device for performing the method according to the claims 1 to 4, in which the suction head is controlled by a working cylinder between two positions is reciprocable and connected to a vacuum source, and wherein the Suction head can be brought into working connection with an actuator of the pump and a connection between the vacuum source and an outlet channel of the pump produces, in that the connection (30) to the vacuum source (3T) while the suction head (25) is working consecutive Pre-filling several pumps (8) is always open. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, g e k e n n z e i c h -n e t durch eine Verstelleinrichtung (30) für den Arbeitszylinder (33) des Saugkopfes (25), mit der die Arbeitsgeschwindigkeit des Arbeitszylinders einstellbar ist.6. Apparatus according to claim 5, g e k e n n z e i c h -n e t through an adjusting device (30) for the working cylinder (33) of the suction head (25), with which the working speed of the working cylinder can be adjusted. 7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Verbindung (30) vom Saugkopf (25) zur Unterdruckquelle (31) ein Sperrglied (32) angeordnet ist, das bei Erreichen einer Endstellung des Saugkopfes in eine Sperrstellung bringbar ist.7. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the connection (30) from the suction head (25) a locking member (32) is arranged for the vacuum source (31), which when reached an end position of the suction head can be brought into a blocking position.
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