DE3940101A1 - Handbetaetigbare, doppelt wirkende dosier- und/oder zerstaeuberpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine handbetätigbare, doppelt wirkende Dosier- und/oder Zerstäuberpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Pumpe ist aus der DE-PS 32 46 442 bekannt und ist im Übergangsbereich zwischen dem Pumpenzylinder und dem Saugrohr mit einem Ventil ausgerüstet, welches einen Durchtritt der über das Saugrohr angesaugten Flüssigkeit vom Pumpenzylinder in einen Behälter zurück bei der Abwärtsbewegung des Pumpenkol­ bens verhindert. Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil durch ein Kugelventil gebildet, bei einer anderen Ausführungs­ form ist anstelle eines Kugelventils eine Manschette vorgese­ hen, die von einem Sockel einen schräg nach oben zurück in Richtung auf die Zylinderwandung sich erstreckenden Manschet­ tenabschnitt aufweist, der eine Dichtung zwischen Zylinderwan­ dung und einem den Boden des Zylinders abschließenden Käfigs bewirkt. Um einen Durchtritt von Flüssigkeit in den Pumpen­ zylinder zu ermöglichen, sind die Manschette und der Käfig mit einer Durchgangsöffnung versehen.

Die Verwendung einer Manschette in Verbindung mit dem Käfig bedeutet einen vergleichbar hohen Herstellungsaufwand, ver­ bunden mit dem Nachteil, daß neben dem Pumpenzylinder als Ventil eine aus mehreren Teilen bestehende Einheit erforder­ lich ist. Hierbei ergeben sich aufgrund der einzuhaltenden Toleranzen Dichtheitsprobleme, hinzu kommen die Schwierigkei­ ten bei der Montage von Manschette und Käfig, da diese in den relativ langen Pumpenzylinder exakt eingesetzt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sie bei ein­ fachem Aufbau einen sicheren Betrieb gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Pumpe ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Die Erfindung schafft eine Pumpe, bei der zur Vermeidung eines Rückflusses der angesaugten Flüssigkeit eine Ventileinheit vorgesehen ist, die aus einer vorzugsweise am Halsabschnitt des Pumpenzylinders angeformten, in Richtung auf den Pumpen­ zylinder weisenden Dichtungslippe gebildet ist, derart, daß die Dichtungslippe an einer vorzugsweise kreisrunden Quer­ schnitt aufweisenden Verlängerung des Kolbens dichtend an­ liegt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine weitere Dich­ tungseinheit, gebildet durch eine nach oben weisende Dich­ tungslippe, im Bereich der Kolbenstange vorgesehen, die dich­ tend mit der Kolbenstange in Berührung steht und dadurch eine zusätzliche Abdichtung zwischen dem oberen Teil des Pumpen­ zylinders und der Kolbenstange schafft.

Mit der erfindungsgemäßen Pumpe ergibt sich eine einfache Montage im Bereich des Pumpenkörpers, des Pumpenkolbens und der an der unteren Seite sowie gegebenenfalls an der oberen Seite des Pumpenzylinders befindlichen Ventile durch den Einsatz eines vorzugsweise flachen Kolbens, der an seiner unteren Seite eine der Kolbenstange entsprechende Verlängerung aufweist. Nach dem Einbringen des Kolbens ist eine Abdichtung nach unten und gegebenenfalls auch nach oben im Bereich der Kolbenstange sichergestellt. Dadurch besteht die Pumpe zu­ sammen mit den Dichtungsteilen aus einer relativ kleinen Zahl von einzelnen Elementen, die Dichtungslippen selbst sind bereits vorzugsweise am Pumpenzylinder angeformt und es ist kein Einsatz zusätzlicher Teile zur Bildung von Dichtungs­ elementen oder Ventilen erforderlich.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Pumpe anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale be­ schrieben.

Die Zeichnung zeigt eine Schnittansicht durch die Pumpe mit Pumpenkörper und Pumpenkolben.

Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Pumpe aus einem Pumpenkörper 1, der nach der Zeichnung nach oben im wesentlichen konisch zulaufende Gestalt hat, aber auch jede andere Form aufweisen kann. Innerhalb des Pumpenkörpers befin­ det sich ein Pumpenzylinder 3, der an seiner in der Zeichnung oberen Seite durch einen flanschähnlichen Abschnitt 5 abge­ schlossen und von diesem aufgenommen ist. In dem Abschnitt 5 befindet sich eine mittige Öffnung 7 zur Durchführung einer Kolbenstange 8. Der Pumpenzylinder 3 weist einen an der unte­ ren Seite ausgebildeten, hinsichtlich des Innen- und Außen­ durchmessers gegenüber dem Pumpenzylinder 3 reduzierten Ab­ schnitt 10a auf, der gemäß der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise durch einen Rohransatz 10 gebildet ist, der kleineren Außendurchmesser hat als der Pumpenzylinder 3. Der Innendurchmesser des Rohransatzes 10 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser der Kolbenverlängerung 6, so daß die Kolbenverlängerung 6, die vorzugsweise kreisförmigen Quer­ schnitt hat und/oder eine der Kolbenstange 8 entsprechende Form innerhalb des Rohransatzes 10 in Richtung einer mit 12 bezeichneten Achse verlagerbar ist.

Als Dichtungseinheit zwischen Pumpenzylinder 3 und dem Rohr­ ansatz 10 dient eine Dichtungslippe 14, die aus der Innenwan­ dung des Rohransatzes 10 heraus geformt ist und sich in Rich­ tung auf den Kolben 9 erstreckt, d. h. vom Rohransatz 10 nach oben gerichtet ist und sich in Berührungskontakt mit der Außenfläche der Kolbenverlängerung 6 befindet. Die im Rohr­ ansatz 10 definierte Öffnung wird im Bereich des Ansatzes der Dichtungslippe 14 im Querschnitt geringfügig reduziert. Der Rohransatz 10 steht mit einem Saugrohr 10 in Verbindung, das zum Beispiel in oder auf den Rohransatz 10 gesteckt wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Rohransatz 10 von einem Saugrohr 16 umgeben, d. h. das Saugrohr 16 hat einen dem Außendurchmesser des Rohransatzes 10 entsprechenden Innen­ durchmesser und läßt sich auf einfache Weise auf den Rohr­ ansatz 10 aufschieben.

Wie die Zeichnung zeigt, schließt sich an den flanschähnlichen Abschnitt 5 nach oben ein zylindrischer Teil 18 an, der zur Aufnahme der Kolbenstange 8 dient und gegenüber der Kolben­ stange 8 einen ringförmigen Raum 19 festlegt, durch welchen die durch den Kolben 9 nach oben gedrückte Flüssigkeit zu einer Auslaßöffnung 20 geführt wird. In der Auslaßöffnung 20 kann gewünschtenfalls eine nicht dargestellte Zerstäuberdüse eingesetzt sein.

Zwischen der Kolbenstangenführung 18 und dem Pumpenkörper 1 ist ein gegenüber dem Ringspalt 19 größerer ringförmiger Spalt 22 festgelegt, der zur Ermöglichung der Verschiebbarkeit eines Betätigungskopfes 24 dient, welcher praktisch als Pumporgan benutzt wird und gleichzeitig zur Führung der hochgepumpten Flüssigkeit zur Austrittsöffnung 20.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Druckfeder vor­ zugsweise im Pumpenzylinder 3 gelagert, drückt mit der einen Seite gegen die untere Fläche des flachen Kolbens 9 und damit den Kolben 9 in eine obere Position. Mit dem anderen Ende drückt die Feder 25, z. B. eine Schraubenfeder, auf den Boden 3a des Pumpenzylinders 3. Die Feder 25 kann allerdings auch außerhalb des Pumpenzylinders 3 und z. B. in einem entsprechend konzipierten Raum 22 angeordnet sein und in diesem Fall über dem Betätigungskopf 24 den Kolben 9 in seine obere Position vorspannen.

Die Kolbenstange 18 kann, wie in der Zeichnung gezeigt, an ihrem oberen Ende mit einer Dichtungseinrichtung, vorzugsweise einer außenliegenden Dichtungslippe 26, versehen sein, die an der Innenwandung des Betätigungskopfes 24 anliegt und verhin­ dert einen Durchtritt von im Raum zwischen Betätigungskopf 24 und Kolbenstange 19 befindlicher Flüssigkeit in den ringförmi­ gen Raum 22.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Pumpe ist die Kolben­ stangenführung 18 mit einer umlaufenden, nach oben gerichteten Dichtungslippe 28 versehen, die an der Außenwand der Kolben­ stange 8 anliegt und eine Abdichtung zwischen Kolbenstange 8 und Kolbenstangenführung 18, d. h. eine Dichtung gegenüber dem Pumpenzylinder 3, bewirkt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtungslippe 28 am Flansch 5 angeformt und erstreckt sich in Richtung auf die Kolbenstange 8 nach oben. Ersicht­ licherweise kann die Dichtungslippe 28 auch an anderer Stelle an der Innenwand der Kolbenstangenaufnahme 18 angeformt sein.

Der Pumpenkörper 1 ist in an sich bekannter Weise mit einem Innengewinde 30 versehen, wodurch das Aufschrauben des Pumpen­ körpers 1 auf einen nicht gezeigten Behälter ermöglicht wird. Weiterhin weist der Pumpenkörper 1 eine nicht dargestellte Belüftungsöffnung auf, die einen Luftdurchtritt von der Atmo­ sphäre in den nicht gezeigten Behälter ermöglicht.

Der Kolben 9 ist vorzugsweise mit einer seitlichen, umlaufend am Kolben 9 ausgebildeten, nach oben weisenden Dichtungslippe 32 versehen oder mit einer entsprechenden Manschette, die bei seiner Abwärtsbewegung den Durchtritt von Flüssigkeit seitlich am Kolben 9 vorbei ermöglicht. Bei der Bewegung des Kolbens 9 nach oben drückt die Dichtungslippe 32 dichtend gegen die Innenwand des Pumpenzylinders 3.

Wenn die in der Zeichnung gezeigte Pumpe erstmalig in Betrieb genommen wird, wird bei der Verlagerung des Kolbens 9 nach unten durch Herabdrücken des Betätigungskopfes 24 die im Pumpenzylinder 3 befindliche Luft an der Dichtungslippe 32 vorbei nach oben gepreßt. Der Kolben 9 wird bis zum mit 3a bezeichneten Boden des Pumpenzylinders herabgedrückt. An­ schließend wird durch die Wirkung der Feder 25 der Kolben 9 angehoben und saugt dabei über den Rohransatz 10 und das Saugrohr 16 Flüssigkeit aus dem Behälter in den Pumpenzylinder 3, wobei die Flüssigkeit zwischen der Kolbenverlängerung 6 und der Dichtungslippe 14 in den Pumpenzylinder 3 gesaugt wird. Ein darauffolgendes Herabdrücken des Betätigungskopfes 24 bewirkt, daß die im Pumpenzylinder 3 unterhalb des Kolbens 9 befindliche Flüssigkeit durch die Sperrwirkung der Dichtungs­ lippe 14 gegenüber der Kolbenverlängerung 6 unter Druck ge­ setzt wird und an den seitlichen Dichtungslippen 32 des Kol­ bens 9 vorbeiströmt, zwischen der gegebenenfalls vorhandenen Dichtungslippe 28 und der Kolbenstange 18 in den mit 19 be­ zeichneten Spalt gepreßt und von dort zu der Austrittsöffnung 20 geführt wird. Durch den im Pumpenzylinder 3 erzeugten Druck wird die Dichtungslippe 14 fest an die Wandung der Verlänge­ rung 6 gedrückt und verhindert damit eine Flüssigkeitsströmung aus dem Pumpenzylinder 3 nach unten in das Saugrohr 16. Für diese Funktionsweise ist wesentlich, daß die am Rohransatz 10 an dessen Innenwandung angeformte Dichtungslippe 14 derart an der Außenwandung der Verlängerung 6 anliegt, daß sie in Rich­ tung auf den Pumpenzylinder 3 (nach oben) weist und dadurch bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 9 eine Sperrfunktion erfüllt. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 9 öffnet sich die Dichtungslippe 14, d. h. sie gibt einen Spalt gegenüber der Außenwand der Kolbenverlängerung 6 frei und dadurch wird das Ansaugen von Flüssigkeit über das Saugrohr 16 ermöglicht.

Die Dichtungslippe 32 wirkt mit dem Kolben 9 in ähnlicher Weise, d. h. beim Hochziehen des Kolbens 9 wirkt die Dichtungs­ lippe 32 sperrend und bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 9 wird eine Vorbeiströmung von Flüssigkeit an der Dichtungslippe 32 und gegenüber der Innenwandung des Pumpenzylinders 3 ge­ stattet, als Folge ihrer nach oben weisenden Lage. Allerdings kann der Kolben 9 mit der Dichtungslippe 32 auch durch einen andersartig gebildeten Kolben ersetzt werden, wenn die vor­ stehende Betriebsweise möglich ist.

Die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehene Dich­ tungslippe 28, die am Flanschabschnitt 5 bzw. dem gegebenen­ falls als Kolbenführung oder -aufnahme wirkenden zylindrischen Abschnitt 18 derart angeformt ist, daß sie gleichfalls nach oben gerichtet ist, erlaubt eine Durchströmung von Flüssigkeit zwischen der Dichtung 28 und der Kolbenstange 8 bei der Ab­ wärtsbewegung des Kolbens 9. Die Dichtungslippe 28 wirkt ebenfalls als Ventil und verhindert ein Zurückfließen von im Ringspalt 19 befindlicher Flüssigkeit bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 9, so daß die im Ringspalt 19 und in dem darüber befindlichen Hohlraum befindliche Flüssigkeit während der Kolbenabwärtsbewegung gehalten wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Pumpe wird das Volumen im Pumpenzylinder 3 gleich groß gewählt oder geringfü­ gig kleiner gewählt als das Volumen, das durch den Ringspalt 19 und den darüber befindlichen Hohlraum bis hin zur Aus­ trittsöffnung 20 gegeben ist. Auf diese Weise wird eine kon­ tinuierliche Ausgabe gleicher Flüssigkeitsmengen während sukzessiver Pumpvorgänge gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Pumpe wird vorzugsweise vollständig oder zumindest weitgehend aus Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen (PP), Polyfluorethylen (PFE) oder Polyamid (PA) hergestellt, so daß entweder alle Teile oder zumindest alle funktionsfähi­ gen Teile, wie Pumpenkörper, Kolben, Pumpenzylinder, aus Kunststoff bestehen. Dadurch läßt sich in einem Spritzvorgang jede Dichtungslippe 14, 28 als integrales Teil der Pumpe herstellen und es erübrigt sich der nachträgliche Einbau zusätzlicher Einzelteile. Insbesondere die Dichtungslippen 14 und 28 haben eine Flexibilität und Steifigkeit, daß einerseits eine geringfügige Bewegung ihres freien Endes von der Kolben­ verlängerung 6 bzw. Kolbenstange 8 weg möglich ist, um eine Vorbeileitung von Flüssigkeit oder dergleichen zu ermöglichen, sie andererseits dem Druck der Flüssigkeit oder dergleichen standhält und umgekehrt einen dichtenden Zustand gewährlei­ stet. Die beiden Dichtungslippen 14, 28 arbeiten also als Ventile mit einem Zustand "offen" bzw. "gesperrt", abhängig von der Bewegungsrichtung des Kolbens 9.

Der Betätigungskopf 24 weist einen mit 24a bezeichneten, nach unten gerichteten Zylinder auf, der in den ringförmigen Spalt­ raum 22 hineinreicht und entlang des ringförmigen Spaltraumes 22 bei Betätigung des Kopfstücks 24 verlagert wird. Vorzugs­ weise durch die Länge des zylindrischen Abschnitts 24a wird bei der dargestellten Ausführungsform der Hub des Kolbens 9 nach unten begrenzt.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform hat der Kolben flache Gestalt und einen Durchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser der Kolbenstange 8 und/oder der Kolbenverlängerung 6. Ersichtlicherweise kann die Dimensionie­ rung des Außendurchmessers der Kolbenstange 8, des Kolbens 9 und der Kolbenverlängerung 6 verändert werden.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Kolbenstange 8 in eine entsprechend im Betätigungskopf 24 ausgebildete Aus­ sparung 34 eingesetzt, vorzugsweise klemmend eingesetzt, so daß nach dem Zusammenbau des Pumpenkörpers die Kolbenstange 8 an der oberen Öffnung des Pumpenkörpers herausragt und auf einfache Weise der Betätigungskopf 24 unter Einschieben seines zylindrischen Abschnitts 24 in den Ringraum 22 auf die Kolben­ stange 8 aufgesetzt werden kann. Zur Halterung des Betäti­ gungskopfes 24 auf der Kolbenstange 8 wird eine Klemmwirkung zwischen Kolbenstange 8 und dem Aufnahmeabschnitt 34 des Betätigungskopfes 24 bevorzugt. Der Pumpenzylinder 3 ist bei der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise klemmend vom Flansch 5 aufgenommen, kann aber auch auf jede andere beliebi­ ge Weise mit dem Flanschteil 5 verbunden sein.

Aus spritztechnischen Gründen wird es bevorzugt, sowohl die Kolbenstange 8 als auch die Kolbenverlängerung 6 mit einem axialen Hohlraum auszubilden, wodurch sich eine Materialer­ sparnis ergibt, andererseits kann aber sowohl die Kolbenstange als auch die Kolbenverlängerung 6 einen vollen Querschnitt aufweisen.

Claims (10)

1. Handbetätigbare, doppelt wirkende Dosier- und/oder Zerstäu­ berpumpe, mit einem Pumpenkörper, der einen Pumpenzylinder und einen in diesem gelagerten Pumpenkolben aufweist, wobei der Pumpenzylinder mit einem nach unten gerichteten Rohransatz versehen ist, der einen Übergang zu einem Saug­ rohr bildet, dadurch gekennzeichnet, daß am Pumpenkolben (9) eine in Achsrichtung der Pumpe ausgebildete Verlängerung (6) vorgesehen ist, die sich in den Rohransatz (10) erstreckt, und daß am Rohransatz (10) eine umlaufende Dichtungslippe (14) angeordnet ist, die in Richtung auf den Pumpenzylinder (3) weist und dichtend an der Pumpenkolbenverlängerung (6) anliegt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, mit einem Abschnitt (18) zur Kol­ benstangenaufnahme, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeabschnitt (18) mit einer umlaufenden, an der Kolbenstange (8) dichtend anliegenden Dichtungslippe (28) versehen ist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dichtungslippe (28) in einer vom Pumpenzylinder (3) weg weisenden Richtung erstreckt.

4. Pumpe nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (3) an einem Flanschabschnitt (5) des Pumpenkörpers (1) befe­ stigt ist.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschabschnitt (5) an dem Aufnahmeabschnitt (18) vor­ gesehen ist.

6. Pumpe nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeabschnitt (18) einen ringförmigen Spaltraum (19) gegenüber dem Pumpenge­ häuse (1) festlegt.

7. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungslippe (28) am Flanschabschnitt (5) angeformt ist.

8. Pumpe nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rohransatz (10) ausge­ bildete Dichtungslippe (14) entlang einer Linie angeformt ist, die unterhalb des Bodens (3a) des Pumpenzylinders liegt.

9. Pumpe nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohransatz (10) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außen­ durchmesser des Pumpenzylinders (3).

10. Pumpe nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohransatz (10) einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Kolbenverlängerung (6).