DE3624657A1 - Abgabepumpe fuer ein stroemungsmittel aus einem behaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgabepumpe zum Abgeben eines Strömungsmittels aus einem Behälter nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Derartige Pumpen können dann Schwie­ rigkeiten bereiten, wenn sie zum Ansaugen vorbereitet werden sollen und die Pumpenkammer ausschließlich mit Luft gefüllt ist. Die Bewegung des Kolbens bewirkt dann eine Kompression der Luft in der Pumpenkammer und beim Zurücklaufen des Kolbens kehrt nur die Luft zu ihrem normalen Druck zurück, anstatt daß das flüssige Strömungsmittel aus dem Behälter angesaugt wird.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeit sind verschiedene Syste­ me bekannt. Gemäß einem dieser Systeme greift der Hauptkol­ ben oder ein Hilfskolben bei seiner Abwärtsbewegung mit einem O-Ring größeren Durchmessers an einem Vorsprung (War­ ze) an der Innenfläche der Pumpenkammer an, was eine Nivel­ lierung des Drucks im Behälter und in der Pumpenkammer bewirkt, da die Luft zwischen dem Kolben und der Wand der Pumpenkammer hindurchfließen kann. Dieses System ist jedoch ungünstig, da die Entspannung unabhängig von der Abdichtung durchgeführt wird und Dichtungsmittel üblicherweise teuer sind. Die Entspannung erfolgt bei diesem System dadurch, daß ein Teil des Kolbens deformierbar ist und beim Angreifen der Warze einen Luftstrom ermöglicht, während im allgemeinen das Dichtsystem zur Erzielung einer guten Abdichtung starr ist.

Bei einem anderen der genannten Systeme ist dann, wenn der Kolben das Ende seines Hubs erreicht, das Pumpenkammervolu­ men so klein, daß der von der Luft darin eingenommene Druck zur Öffnung des zweiten Ventils ausreicht, da seine Kraft, wenn sie am Stößel des zweiten Ventils angreift, größer ist als die Federkraft, die das zweite Ventil in seine geschlos­ sene Stellung drückt. Bei solchen Systemen darf die Kraft der zum Abdichten des zweiten Ventils verwendeten Federein­ richtung nicht sehr hoch sein, da es andernfalls praktisch unmöglich wäre, sie allein durch den Luftdruck in der Pumpen­ kammer zu öffnen; unabhängig davon, wie gut die Pumpenkammer gestaltet ist, gibt es darin nämlich stets tote Kammerräume, die eine Ansammlung von Luft ermöglichen. Diese Beschränkung der Dichtkraft der Federeinrichtung hat einen nachteiligen Effekt auf die Dichtheit gegenüber dem Strömungsmittel.

Schließlich gibt es noch ein drittes bekanntes System, bei dem das zweite Ventil dann mechanisch geöffnet wird, wenn der Kolben seine Bewegung beginnt. Mit diesem System kann eine relativ gute Abdichtung gegen das Strömungsmittel er­ zielt werden, nachdem die Pumpe jedoch in Betrieb genommen ist, kann sie nicht mehr als Vorkompressionssystem arbeiten, da vom Anfang die Pumpenkammer mit der Umgebung kommuniziert.

Durch die Erfindung soll eine Pumpe der angegebenen Art geschaffen werden, bei dem die angegebenen Schwierigkeiten beim Inbetriebsetzen nicht auftreten, und zwar aufgrund ex­ trem einfacher und billiger Hilfsmittel, und bei dem auch die Nachteile der allgemein bekannten Systeme überwunden sind. Dies wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung erreicht.

Hängt der Kolben integral mit einer rohrförmigen Kolbenstan­ ge zusammen, die auf den Kolben ausgerichtet ist und sich von der Pumpenkammer wegerstreckt, wobei eine Querwand die rohrförmige Kolbenstange von der Pumpenkammer trennt, so wird im Rahmen der Erfindung die Ausführung nach Anspruch 2 bevorzugt. In weiterer Entwicklung erscheint die Maßnahme nach Anspruch 3 besonders vorteilhaft.

Weiterhin bevorzugt werden die Maßnahmen nach Anspruch 4 und alternativ diejenigen nach Anspruch 5 oder 6.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfin­ dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Abgabe­ pumpe, die mit einer Kupplung zur Befestigung an einem Behälter versehen ist und Funktionseinrichtun­ gen aufweist, die einen Durchgang nach außen, einen Pumpenkolben, der in der Stellung des maximalen Volu­ mens einer Pumpenkammer dargestellt ist, und ein mit dem Pumpenkörper verbundenes Öffnungsglied umfassen;

Fig. 2 einen Axialschnitt entsprechend Fig. 1, jedoch unter Darstellung einer Arbeitsstellung, in der der Pumpen­ kolben in der Stellung eines minimalen Pumpenkammervo­ lumens ist, wobei ein Teil des Behälterumrisses ge­ strichelt eingezeichnet ist;

Fig. 3 einen Schnitt in einer Ebene III-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 einer zweiten Aus­ führungsform, bei der zu den Funktionseinrichtungen eine Sprühvorrichtung gehört und das Öffnungsglied eine Verlängerung eines zweiten Ventilanschlags ist;

Fig. 5 eine Schnittansicht entsprechend Fig. 4, jedoch unter Darstellung einer Arbeitsstellung, in der sich der Pumpenkolben in der Stellung des minimalen Volumens der Pumpenkammer befindet;

Fig. 6 in größerem Maßstab im Schnitt eine Ausführung des zweiten Ventils.

Die erfindungsgemäße Pumpe umfaßt einen Pumpenkörper 2, der eine Pumpenkammer 4 umgrenzt, die an ihrem unteren Ende mit einem ersten Ventil 6 versehen ist. Das Ventil 6 besteht aus einem im Pumpenkörper 2 gebildeten Ventilsitz 8 und einer Kugel 10 und ist zur Steuerung der Kommunikation zwischen der Pumpenkammer 4 und einem Behälter 12, der teilweise in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet ist, ausgeführt. Unterhalb des Ventils 6 ist ein (nur teilweise dargestellter) Kanal 11 vorhanden, der entweder allein oder zusammen mit einem (nicht dargestellten) Tauchrohr eine Kommunikation zwischen der Pumpenkammer 4 und dem Boden des Behälters 12 ermöglicht.

In der Pumpenkammer 4 ist beweglich ein Kolben 14 angeord­ net, der einen an die Innenfläche des Pumpenkörpers 2 ange­ paßten Teil 16 und eine Ringnut 22 aufweist, in die ein Ende einer ersten Feder 24 eingreift, deren anderes Ende sich an einem Querteil oder Boden 26 des Pumpenkörpers 2 abstützt.

Die beschriebene Ausführung umfaßt ein zweites Ventil 28. Hierfür befindet sich zwischen der Pumpenkammer 4 und einer rohrförmigen Kolbenstange 30, die am Kolben sitzt und sich von der Pumpenkammer wegerstreckt, eine einen Ventilsitz 32 des Ventils 28 bildende Wand 34 des Kolbens 14. Das Ventil 28 weist weiterhin einen anschlagartigen Ventilkörper 36 auf, der im hohlen Innenraum der rohrförmigen Kolbenstange 30 beweglich ist. Später im einzelnen beschriebene Federn 68 drücken den Ventilkörper 36 gegen den Ventilsitz 32, sie halten also das zweite Ventil 28 geschlossen.

Die Bewegung des Kolbens 14 ist in einer Richtung durch die Kompression der Feder 24 und in der entgegengesetzten Rich­ tung durch das Eindringen eines Sicherheitsrings 38 in eine obere Ringnut 20 des Kolbens 14 begrenzt. Der Ring 38 ist mit einer Schraubkappe 40 verbunden, die die Montage der Pumpe am Behälter 12 ermöglicht.

Durch Preßsitz ist mit dem oberen Ende der Kolbenstange 30 eine Betätigungseinrichtung für den Kolben verbunden, die das Aufbringen einer Handkraft in axialer Richtung der Pumpe erleichtert. Die Betätigungseinrichtung stellt keinen Teil der Erfindung dar. Sie kann entweder eine speziell zum Abgeben von Flüssigkeiten geeignete Düse 42 (Fig. 1 und 2) oder für Flüssigkeiten geeignete Sprühmittel 44 (Fig. 4 und 5) umfassen. Hinsichtlich der Betätigungseinrichtung sind jedoch der erfindungsgemäßen Pumpe keine Grenzen ge­ setzt.

Gemäß der Erfindung ist die Pumpe mit einem Öffnungsglied versehen, das in der Kolbenstellung des Mindestvolumens der Pumpenkammer am zweiten Ventil 28 angreift und es entgegen der Vorspannkraft seiner Federeinrichtung öffnet, wodurch eine Verbindung zwischen der Pumpenkammer 4 und der Umgebung hergestellt wird.

Gemäß einer Ausführungsform (Fig. 1 bis 3) ist ein Öff­ nungsglied 46 am Pumpenkörper 2 mit Hilfe von Schenkeln 48 befestigt, welche an einer am querverlaufenden Boden 26 des Pumpenkörpers 2 angreifenden Ringscheibe 50 befestigt sind. Zwischen den Schenkeln 48 ist das Öffnungsglied 46 mit einem länglichen Vorsprung 52 versehen, der verhindert, daß sich die Kugel 10 zu weit vom Ventilsitz 8 abhebt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform (Fig. 4, 5) ist ein­ stückig mit dem Ventilkörper 46 ein Öffnungsglied 54 ausge­ bildet, das eine Verlängerung des Ventilkörpers darstellt.

Vorzugsweise besteht die Federeinrichtung für das zweite Ventil 28 aus Kunststoff und ist integral mit dem Ventilkör­ per 36 und mit einem kronenartigen Haltereifen 56, der das Ganze in der hohlen Kolbenstange 30 hält, ausgebildet. Der Haltereifen 56 ist in zweckmäßiger Weise an seiner Außensei­ te (Fig. 6) mit einer allgemein querverlaufenden Fläche 58 ausgebildet, die eine ringförmige Schulter 60 bildet, deren Rand 62 einen im Vergleich zum Innendurchmesser der rohrför­ migen Kolbenstange 30 geringfügig größeren Durchmesser auf­ weist.

An der Abströmseite der Schulter 60 befindet sich ein zylin­ drischer Teil 64 des Haltereifens, während sie an ihrer Zuströmseite eine nach innen zusammenlaufende Kugelstumpfflä­ che 66 aufweist. Der Haltereifen kann somit in das abström­ seitige Ende der Kolbenstange eingeschoben werden, bis seine gewünschte Stellung erreicht ist, während es praktisch unmög­ lich ist, ihn wieder zurück zu bewegen, da sich der Rand 62 der Schulter an der Innenfläche der Kolbenstange 30 fest­ beißt.

Die Federeinrichtung ist sodann vorzugsweise durch zwei oder mehr Streifen, die die Feder 68 bilden, gegeben. Die Strei­ fen haben eine Schraubenlinienkonfiguration und erstrecken sich zwischen dem Haltereifen 56 und dem Ventilkörper 36.

Aus der Beschreibung wird die Betriebsweise der Pumpe ver­ ständlich. Die Pumpe wird am Behälter mit Hilfe der Schraub­ kappe 40 montiert, wobei die Pumpenkammer 4 nur durch Luft gefüllt wird.

Sodann wird die Betätigungseinrichtung mit der Düse 42 und dem Sprühmittel 44 in Längsrichtung der Pumpe niederge­ drückt, wodurch das erste Ventil 6 geschlossen wird und die in der Pumpenkammer 4 enthaltene Luft komprimiert wird. Erreicht der Kolben 14 seine Stellung entsprechend dem Min­ destvolumen der Pumpenkammer, so bewirkt das Öffnungsglied 46 bzw. 54, daß der Ventilkörper 36 abhebt, wodurch das zweite Ventil 28 öffnet und eine Verbindung zwischen der Pumpenkammer 4 und der Umgebung herstellt. Hierdurch gleicht sich der Luftdruck in der Pumpenkammer einerseits und der Umgebungsluft andererseits gegeneinander aus.

Wird das Niederdrücken der Betätigungseinrichtung zurückge­ nommen, so bewirkt die Kraft der Feder 24 ein Ansteigen des Kolbens 14, wodurch sich in der Pumpenkammer 4 ein Unter­ druck einstellt. Hierdurch öffnet das Ventil 6 und die im Behälter enthaltene Flüssigkeit fließt über den Kanal 11 in die Pumpenkammer.

Wird nun die Pumpenkammer durch erneutes Niederdrücken des Kolbens 14 zusammengepreßt, so kann der in der Kammer sich einstellende hydraulische Druck der Flüssigkeit das zweite Ventil 28 öffnen, wodurch die Flüssigkeit über die rohrförmi­ ge Kolbenstange nach außen gelangt.

Claims (6)

1. Abgabepumpe für in einem Behälter (12) enthaltenes Strö­ mungsmittel, mit einem eine Pumpenkammer (4) umgrenzenden Pumpenkörper (2); einem ersten Ventil (6) zur Steuerung der Kommunikation zwischen dem Behälter (12) und der Pumpenkammer (4); einem für eine Bewegung im Inneren der Pumpenkammer (4) zwischen einer ersten Stellung, die ein maximales Volumen der Pumpenkammer (4) begrenzt, und einer zweiten Stellung, die ein minimales Volumen der Pumpenkammer (4) begrenzt, ausgebildeten Kolben (14); einer ersten Feder (24), die den Kolben (14) in seine erste Stellung drängt; einem zweiten Ventil (28) zur Steuerung der Kommunikation der Pumpenkammer (4) mit der Umgebung; und einer Federeinrichtung (68), die das zweite Ventil (28) in seine geschlossene Stellung drängt, da­ durch gekennzeichnet, daß sie mit einem Öffnungsglied (46, 54) ausgestattet ist, das in der zweiten Stellung des Kolbens (14) das zweite Ventil (28) unter Überwindung seiner Federeinrichtung (68) öffnet und eine Verbindung zwischen der Pumpenkammer (4) und der Umgebung herstellt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, bei der der Kolben (14) mit einer rohrförmigen Kolbenstange (30) verbunden ist, die sich von der Pumpenkammer (4) wegerstreckt, und die Pumpenkam­ mer (4) von der Kolbenstange (30) durch eine querverlau­ fende Wand (34) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (28) einen Ventilsitz (32), der in dieser Wand (34) gebildet ist, und einen Ventilkörper (36), der in der rohrförmigen Kolbenstange (30) bewegbar ist, umfaßt und daß die Federeinrichtung (68) innen in der Kolbenstange (30) angeordnet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (68) aus Kunststoff besteht und integral mit dem Ventilkörper (36) und einem kronenartigen Halte­ reifen (56) zum Festhalten dieses Bauteils in der rohr­ förmigen Kolbenstange (30) ausgebildet ist.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltereifen (56) außenseitig mit einer querverlaufenden Fläche (58) versehen ist, die eine Ringschulter (60) bildet, deren Kante (62) einen geringfügig größeren Durch­ messer aufweist, als es dem Innendurchmesser der rohr­ förmigen Kolbenstange (30) entspricht, daß sich an einer Seite der Schulter (60) ein zylindrischer Teil (64) des Haltereifens (56) anschließt, dessen Durchmesser allge­ mein dem Innendurchmesser der rohrförmigen Kolbenstange (30) gleicht, während sich auf der anderen Seite der Schulter des Haltereifens ein Teil (66) desselben be­ findet, der eine kegelstumpfförmige Außenfläche aufweist, die von der Kante (62) der Schulter (60) her sich ver­ jüngend zusammenläuft, wobei die Kante (62) der Schulter in die rohrförmige Kolbenstange (30) gedrückt ist, und daß die Federeinrichtung (68) wenigstens zwei allgemein eine Schraubenlinienkonfiguration aufweisende Streifen umfaßt, die sich zwischen dem sich verjüngenden Teil (66) des Haltereifens (56) und dem Ventilkörper (36) er­ strecken.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Öffnungsglied (54) integral mit dem Ventilkörper (36) ausgebildet ist und eine Verlängerung desselben darstellt.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Öffnungsglied (46) am Pumpenkörper (2) sitzt.