DE954841C

DE954841C - Pumpe

Info

Publication number: DE954841C
Application number: DEM24104A
Authority: DE
Inventors: James Comber Sanderson; Richard Isaac Newton Weingart
Original assignee: McCorquodale Colour Display Ltd
Current assignee: McCorquodale Colour Display Ltd
Priority date: 1953-08-12
Filing date: 1954-08-12
Publication date: 1956-12-20

Description

Pumpe Die Erfindung betrifft eine Pumpe, die geeignet ist, einen umschlossenen Raum, insbesondere einen umschlossenen Raum von geringen Abmessungen, mit einer Flüssigkeit zu füllen, wobei diese Pumpe intermittierend betrieben werden und während aufeinanderfolgenderArbeitsspiele jeweils gleiche bzw. ähnliche Flüssigkeitsmengen fördern kann. Derartige Pumpen bezeichnet man manchmal auch als Zumeßpumpen.
Die erfindungsgemäße Pumpe erweist sich als besonders zweckmäßig für das Ablagern von Pigmenten, Druckfarben und ähnlichen flüssigen Stoffen in Form dünner Schichten auf genau bestimmten Oberflächengebieten nach dem bekannten Verfahren, bei welchem man eine Matrize benutzt, die auf ihrer Arbeitsfläche eine oder mehrere Ausnehmungen geringer Tiefe aufweist, die durch Auflegen der dieser Arbeitsfläche zuzukehrenden Fläche geschlossen werden, auf welche das flüssige Material aufgebracht werden soll. Die aufzubringende Flüssigkeit wird in die auf diese Weise abgeschlossenen Hohlräume bzw. Ausnehmungen mittels Leitungen eingeführt, die durch die Matrize hindurch zu den Hohlräumen führen, so daß die Flüssigkeit auf die aufgelegte Fläche jeweils innerhalb von Flächenstücken aufgebracht wird, die durch die Grenzlinien der Matrizenhöhlräume abgegrenzt sind. Es ist erwünscht und in manchen Fällen erforderlich, daß die Dicke und der Rauminhalt der aufgebrachten Einzelmengen des flüssigen Materials genau dem Rauminhalt der Ausnehmungen in der Matrize entsprechen, und dann, wenn das Blatt bzw. der Körper, auf den die Flüssigkeit aufgebracht werden soll, aus einem Material besteht, das luftundurchlässig ist oder Luft nur zögernd' durchtreten läßt, macht das vollständige Füllen der abgeschlossenen Hohlräume Schwierigkeiten, da die in den Hohlräumen eingeschlossene Luft nicht entweichen kann, während die aufzubringende Flüssigkeit in die abgeschlossenen Hohlräume eintritt.
Verwendet man dagegen die erfindungsgemäße Pumpe, kann man die aufzutragende Flüssigkeit einem abgeschlossenen Hohlraum in einer Menge zuführen; die ausreicht, um den betreffenden Hohlraum vollständig zu füllen, bzw. die etwas über die zum Füllen des Hohlraums erforderliche Menge hinausgeht, denn es ist eine Austrittsöffnung bzw. ein Entlüftungskanal vorgesehen, durch welchen die durch die eintretende Flüssigkeit verdrängte Luft aus dem Hohlraum entweichen kann, und der es gleichzeitig ermöglicht, daß die die zum vollständigen Füllen des Hohlraums benötigte Menge übersteigende Flüssigkeitsmenge aus dem Hohlraum austritt.
Eine gemäß der Erfindung ausgeführte Pumpe zum Fördern aufeinanderfolgender ähnlicher Mengen eines flüssigen Materials umfaßt einen Stiefel bzw. einen Zylinder mit einer an einem Ende vorgesehenen Aufnahmekammer, die mit einer Zuführungsquelle des flüssigen Materials 'verbunden werden kann, und mit einer am anderen Ende vorgesehenen, eine Austrittsöffnung aufweisende Förderkammer sowie ein Entlüftungsrohr, das sich vom Innern der Pumpe in der Nähe der Austrittsöffnung längs der Achse des Zylinders erstreckt, und ein innerhalb des Zylinders auf dem Entlüftungsrohr angebrachtes Rückschlagventilteil, das sich axial gegenüber dem Entlüftungsrohr bewegen kann, um das Überführen einer Füllung aus flüssigem Material von der Aufnahmekammer zu der Förderkammer und das Ausstoßen des flüssigen Materials durch die Austrittsöffnung aus der Förderkammer heraus zu steuern.
Aus dem Vorratsbehälter wird das flüssige Material entweder unter dem Einfluß der Schwerkraft oder unter Druck durch eine Zuführungsleitung, gewöhnlich durch einen biegsamen Schlauch, zugeführt, wobei diese Zuführungsleitung den Vorratsbehälter mit der Aufnahmekammer des Pumpenzylinders verbindet, und das Austrittsende der Entlüftungsleitung kann sich bis in den Zuführungsschlauch erstrecken, so daß die abgeführte Luft durch .den Zuführungsschlauch in den Vorratsbehälter gelangen kann. Das Entlüftungsrohr besitzt an seinem Eintrittsende ein Rückschlagventil.
In manchen Fällen, beispielsweise dann,- wenn das flüssige Material eine geringe Viskosität besitzt, kann das Austrittsende des Entlüftungsrohrs mit einem gesonderten Rohr verbunden sein, das durch den. Zuführungsschlauch hindurch zu dem Vorratsbehälter, vorzugsweise zu einem oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter liegenden Punkt führt, so daß ein Ansammeln von Luftblasen in der Zuführungsleitung vermieden wird.
Ferner kann man das Austrittsende des Entlüftungsrohrs an einen außerhalb des Pumpenzylinders gelegenen Punkt verlegen und es mit einer gesonderten außenliegenden Rohrleitung verbinden, die entweder zu dem Vorratsbehälter oder zu einem besonderen Aufnahmebehälter führt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. z ist eine schematische Darstellung einer Einrichtung, bei welcher eine auf einer Seite mit einer Anzahl von Hohlräumen versehene Matrize benutzt wird, um bestimmte Mengen eines Pigments bzw. Farbstoffs auf die Oberseite eines Blatt-oder tafelförmigen Materials aufzubringen, das mit der die Hohlräume aufweisenden Arbeitäseite der Matrize in Berührung gehalten wird.
Die Fig. 2, 3 und q. zeigen Längsschnitte einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe, die sich zur Verwendung in Verbindung mit einer Einrichtung der in Fig. i dargestellten Art eignet und die eine gesteuerte Förderung des aufzutragenden flüssigen Materials ermöglicht; in den drei Figuren sind die beweglichen Teile der Pumpe in verschiedenen gegenseitigen Stellungen wiedergegeben.
Die Fig. 5 bis 9 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe, wobei die Fig. 5 und 6 als Längsschnitte gezeichnet sind, welche die beweglichen Teile der Pumpe in verschiedenen gegenseitigen Stellungen zeigen. Die Fig. 7 und 8 zeigen Querschnitte durch das Rückschlagventil längs der Linien VII-VII bzw. VIII-VIII in Fig. 5, und Fig. 9 ist eine Ansicht des Austrittsendes der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Pumpe.
Fig. io zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der in Fig. 5 dargestellten Pumpe.
Fig. i ist eine schematische Darstellung -einer Ausführungsform einer Einrichtung zum Aufbringen flächenartig verteilter Mengen von Pigment auf Bögen aus Papier oder Karton; diese Einrichtung besteht aus einer starr unterstützten Matrize i mit an ihrer Unterseite vorgesehenen Ausnehmungen 2, einer aufwärts und abwärts beweglichen Platte 3, die dazu dient, ein Papierblatt oder einen Kartonbogen q. fest gegen die Unterseite der Matrize i zu drücken, so daß die Räume 2 durch das Blatt q. mit abdichtender Wirkung verschlossen werden.
An einer Stange 6 angebrachte Steuerglieder 5 stehen einerseits mit Kanälen 7 in Verbindung, die durch den Körper der Matrize i zu den betreffenden Ausnehmungen 2 führen, und andererseits mit biegsamen Schläuchen 8, die mit den Vorratsbehältern 9 für die flüssigen Pigmente verbunden sind.
Die Stange 6 läßt sich parallel zu sich selbst gegenüber der Matrize i nach unten bewegen, um die Steuerglieder 5 zu betätigen und so das Zuführen von Pigment zu den Hohlräumen 2 zu bewirken; dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die an waagerecht hin und her bewegbaren Stangen ii vorgesehenen schrägen Flächen io an Rollen 12 angreifen, die an der Stange 6 'gelagert sind. -Die Stange 6 wird durch Säulen 13 geführt und durch auf die Führungssäulen 13 aufgezogene Federn 14 in ihre obere Stellung zurückbewegt. Bei einer Stellung der Stange 6 verhindern die Steuerglieder 5 das Fließen von Pigment zu den Ausnehmungen der Matrize i, s0 daß man den Tisch 3 absenken und das Blatt 4 mit den aufgetragenen Pigmentmengen entfernen kann, woraufhin man ein anderes Blatt 4 auf die Platte 3 legt, um den nächsten Arbeitsgang vorzubereiten.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer verbesserten Pumpe zur Verwendung -in Verbindung mit Einrichtungen der vorbezeichneten Art ,zum Steuern des Fließens von Pigment zu den Hohlräumen der Matrize, wobei diese Pumpe das flüssige,Pigment im Verlauf aufeinanderfolgender Arbeitsgänge in vorbestimmten und jeweils ähnlichen Mengen abgibt, wobei ermöglicht wird, daß die Luft, die beim Auflegen eines Blattes aus. Papier oder Karton auf die Arbeitsseite der Matrize in deren Hohlräumen eingeschlossen wird, vollständig entweicht, wenn die Flüssigkeit in die Hohlräume eingeleitet wird, so daß sich diese Hohlräume vollständig mit dem flüssigen Material füllen können.
Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Pumpe umfaßt einen Stiefel bzw. Zylinder 15, der sich aus einem Rohr 16 und zwei durchbohrten Abschlußstopfen zusammensetzt, wobei der Stopfen 17 am oberen Ende als Anschlußstück für eine Zuführungsleitung 8 ausgebildet ist,' die mit einer geeigneten Flüssigkeitsquelle, z. B. dem in Fig. i dargestellten Behälter 9, verbunden ist, während der Stopfen i8 am unteren Ende mit Gleitsitz auf eine Förderleitung i9 paßt, die sich in axialer Richtung teilweise durch den Zylinder 15 hindurch erstreckt.
Der obere Stopfen 17 wird mit der aufwärts und abwärts beweglichen Platte 6 (Fig. i) verbunden, so daß der Zylinder 15 zwischen vorbestimmten Endstellungen gehoben bzw. gesenkt werden kann, wobei er sich gegenüber dem Förderrohr i9 bewegt.
Das untere Ende des Förderrohrs i9 ist mit Gewinde versehen und in eine Gewindebohrung 7 eingeschraubt, die sich durch die Matrize i hindurch erstreckt; das Ende des Rohres i9 ist durch einen Stopfen 2o verschlossen, der eine oder mehrere als enge Öffnungen oder als Kapillarkanäle ausgeführte Austrittsöffnungen 21 besitzt; der Stopfen 2o ist so in die Matrize i eingesetzt, daß er im wesentlichen mit der Bodenfläche der Ausnehmung 2 fluchtet.
Innerhalb des Förderrohrs i9 ist, eine Entlüftungsleitung 22 von kleinem Durcmesser derart befestigt, daß sich das untere Ende bzw. der Eintritt des Rohres 22 durch den Stopfen 2o erstreckt, während das obere Ende dieser Leitung über das Förderrohr i9 hinaus durch eine Kappe 23 hihdurchragt, wobei die Kappe 23 das obere Ende des Förderrohrs i9 abschließt; ferner erstreckt sich das obere Ende des Entlüftungsrohrs 22 axial durch den Zylinder 15 hindurch bis in die Bohrung des Stopfens 17 am oberen Ende des Zylinders, wo das obere Ende der Leitung 22 in axialer Lage innerhalb der Bohrung des Stopfens 17 durch einen Armstern 24 unterstützt ist.
Am unteren Ende der Entlüftungsleitung 22 ist ein Rückschlagventil 25 vorgesehen.
Auf dem innerhalb des Zylinders 15 befindlichen Teil des Entlüftungsrohrs 22 ist unmittelbar unterhalb des Armsterns 24 ein gleitend angeordnetes kegelförmiges Rückschlagventiltei126 vorgesehen, das mit einem konischen Sitz 27 zusammenwirkt, der am unteren Ende der Bohrung des oberen Stopfens 17 des Zylinders 15 ausgebildet ist.
Um das konische Ventiltefl26 nachgiebig in seine obere Lage zu drücken (Fig.2), ist eine Druckfeder 28 vorgesehen, welche das Entlüftungsrohr 22 zwischen der das obere Ende der Förderleitung i9 verschließenden Kappe 23 und dem konischen Ventilteil 26 umgibt.
Wenn sich das konische Ventilteil 26 in seiner obersten Lage befindet, stößt es gegen einen Anschlag 29 unterhalb des Armsterns 2q., und wenn es diese Stellung einnimmt, wobei sich der Zylinder 15 gegenüber dem Förderrohr i9 in seiner höchsten Stellung befindet (Fig.2), befindet sich das konische Ventilteil 26 in einem Abstand von dem konischen Sitz 27, so daß der Aufnahmeraum 30 des Zylinders 15, der durch den Raum innerhalb des mit der Zuführungsleitung 8 verbundenen oberen Stopfens 17 dargestellt wird, mit dem Aufnahmeraum 31 innerhalb des rohrförmigen Teils 16 des Zylinders 15 verbunden ist.
In der Wandung des Förderrohrs i9 sind in der Nähe seines geschlossenen oberen Endes innerhalb des rohrförmigen Bauteils 16 des Zylinders 15 ein oder mehrere längs des Umfangs verteilte Durchbrüche 32 vorgesehen, die dann, wenn sich der Zylinder 15 in seiner höchsten Lage befindet, von einem becherförmig ausgebildeten Ring 33 umgeben und abgedeckt werden; der Ring 33 kann zwischen dem rohrförmigen Bauteil 16 des Zylinders und dem oberen Ende des Förderrohrs i9 gleiten, wobei seine Bewegung nach unten durch eine Schulter 34 begrenzt wird, die durch einen becherförmigen Fortsatz am inneren Ende des das untere Ende des Zylinders 15 bildenden Stopfens i8 gebildet wird. Der Ring 33 sitzt mit engerer Passung auf dem oberen Ende des Förderrohrs i9 als innerhalb des rohrförmigen Teils 16 des Zylinders 15.
An der Außenseite des Förderrohrs i9 ist innen= halb des Zylinders 15 ein ringförmiger Anschlag 35 vorgesehen, um die Abwärtsbewegung des Ringes 33 längs der Förderleitung i9 zu begrenzen.
In dem unteren Stopfen 18 des Zylinders 15 kann eine Entlüftungsbohrung 36a kleinen Durchmessers vorgesehen sein, die vom Inneren des innenliegenden, becherförmig ausgebildeten Endes des Stopfens 18 nach außen führt.
Wie aus den Fig. 2, 3 und 4 hervorgeht, besitzt der obere Abschlußstopfen 17 des Zylinders 15 ein Außengewinde für zwei Muttern 36, mittels welcher der Zylinder 15 mit der aufwärts und abwärts beweglichen Stange 6 (Fig. i) verbunden werden kann.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Pumpe ist nachstehend beschrieben.
Wenn sich die Stange 6 und somit auch der Zylinder 15 in der höchsten Stellung befindet, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, liegt der Ventilkegel 26 an dem Anschlag 29 in der Nähe des oberen Endes des Entlüftungsrohrs 22 an und wird in einem Abstand von der Sitzfläche 27 an dem oberen Abschlußstopfen 17 des Zylinders 15 gehalten, so daß Flüssigkeit unbehindert aus dem Aufnahmeraum 30 in den Förderraum 3 i des Zylinders 15 übertreten kann, um den Raum 31 zu füllen. Bei dieser Stellung des Zylinders 15 stützt sich der becherförmige Ring 33 auf der Schulter 34 des unteren Stopfens 18 in einer solchen Lage ab, daß der Ring die Durchbrüche 32 in der Wandung des Förderrohrs i9 abdeckt. t Wird die aufwärts und abwärts bewegliche Stange 6 betätigt, bewegt sich der Zylinder 15 gegenüber dem Förderrohr i9 zunächst nach unten und dann wieder nach oben. Während des ersten Abschnitts der Abwärtsbewegung des Zylinders 15 nähert sich die konische Sitzfläche 27 am unteren Ende des oberen Stopfens 17 dem Ventilkege1.26, um diesen schließlich zu berühren, so daß der Förderraum 31 innerhalb des Zylinders nicht mehr mit dem Aufnahmeraum 30 und der Zuführungsleitung 8 in Verbindung steht, und die Schulter 34 am oberen Rand des inneren becherförmigen Endes des unteren Abschlußstopfens 18 des Zylinders 15 bewegt sich nach unten von der Unterseite des becherförmigen Ringes 33 weg (Fig. 3).
Wenn die Abwärtsbewegung des Zylinders 15 fortgesetzt wird, wobei sich der Ventilkegel 26 gemäß Fig. 3 in seiner Schließstellung befindet, bewegt sich der becherförmige Ring 33 unter der Einwirkung des Drucks der Flüssigkeitssäule in dem Förderraum 31 des Zylinders 15 nach unten und gibt die Durchbrüche 32 in der Wand des Förderrohrs i9 frei, woraufhin die Bewegung des becherförmigen Ringes 33 unmittelbar unterhalb der Durchbrüche 32 durch den Anschlagring 35 an dem Förderrohr i9 unterbrochen wird (Fig. 4).
Hierauf wird unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem Förderraum 31 des Zylinders 15 durch die Öffnungen 32, die Förderleitung i9 und deren Austrittsöffnung 2 i in die Ausnehmung --.an der Arbeitsseite der Matrize i gefördert, wobei sich die Flüssigkeitsmenge nach dem Hub des Zylinders i5 richtet. Die in dem abgeschlossenen Raum 2 enthaltene Luft wird über das Rückschlagventil 25 am unteren Ende des Entlüftungsrohrs 22 verdrängt und strömt durch das Entlüftungsrohr, das sich durch den Förderraum 31 des Zylinders bis zu der Zuführungsleitung 8- erstreckt; wenn die Pumpe eine zu große Flüssigkeitsmenge in den Hohlraum 2 fördert, kann die überschüssige Flüssigkeitsmenge ebenfalls durch das Entlüftungsrohr 22 abgeführt werden.
Beim Anheben des Zylinders 15 bzw. während des Aufwärtshubes kann das federbelastete Kegelventil 26 nachgeben, so daß eine Verbindung zwischen dem Förderraum 31- des Zylinders 15 und dem Aufnahmeraum 30 sowie der Zuführungsleitung 8 hergestellt wird; an den Durchbrüchen 32 der Förderleitung ig entsteht nur ein geringer oder überhaupt kein Unterdruck, bevor der becherförmige Ring 33 dadurch, daß die Schulter 34 des becherförmigen inneren Endes des unteren Stopfens 18 des Zylinders 15 an ihm angreift, in diejenige Stellung zurückgeführt bzw. angehoben wird, in welcher der Ring 33 die Durchbrüche 32 verschließt, um die Betriebsbereitschaft für das nächste Arbeitsspiel herzustellen.
Während sich der Zylinder 15 nach oben bewegt, wird der Förderraum 31 mit Flüssigkeit aufgefüllt, die aus dem Aufnahmeraum 3o und der Zuführungsleitung 8 durch das Kegelventil 26, 27 nachfließt, denn dieses Ventil ist, wie aus Fig.2 hervorgeht, geöffnet, wenn sich der Zylinder 15 in seiner höchsten Stellung befindet.
Ein unmittelbares Ausströmen von Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum des Zylinders 15 oder der Zuführungsleitung in den Hohlraum 2 auf dem Wege über das Entlüftungsrohr 22 wird durch das Rückschlagventi125 am ugteren Ende des Entlüftungsrohrs 22 verhindert.
Nunmehr kann man das Blatt 4 mit den aufgetragenen Flüssigkeitsmengen von der Arbeitsseite der Matrize abheben. Die Gefahr des Abtropfens weiterer Flüssigkeit von der Zuführungsleitung während des Abhebens des Blattes wird dadurch vermieden, daß die Öffnungen 21 der Förderleitung einen geringen Durchmesser aufweisen bzw. als Kapillaröffnungen ausgebildet sind, und ein Abtropfen überschüssiger Flüssigkeit, die in das Entlüftungsrohr 22 eingetreten sein könnte, wird durch das Rückschlagventil 25 verhindert.
Das obere Ende des Entlüftungsrohrs 22 kann gegebenenfalls an ein weiteres Rohr 37 von geringem Durchmesser angeschlossen- sein, wobei sich das Rohr 37 durch den Aufnahmeraum 3o des Zylinders 15 und die Zuführungsleitung 8 bis zu dem Vorratsbehälter 9 erstreckt, wie es in Fig. i durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
Alternativ kann das obere Ende des Entlüftungsrohrs 22 mit einem Abzweigrohr 64 verbunden sein, das durch die Wandung des oberen Stopfens 17 des Zylinders in der in Fig.4 gezeigten Weise nach außen führt, wobei das Abzweigrohr 64 an eine gesonderte Rückleitung 65 angeschlossen ist, die zu dem Vorratsbehälter 9 oder zu einem gesonderten Aufnahmebehälter (nicht dargestellt) führt.
Bei dem in den Fig. 5 bis 9 dargestellten abgeänderten Ausführungsbeispiel umfaßt der Stiefel bzw. Zylinder 15 einen Hauptzylinder 38 mit einem an seiner Außenseite zwischen seinen Enden vorgesehenen Flansch 39, einen über das untere Ende des Hauptzylinders 38 hinweggreifenden und bei 41 mit letzterem verschraubten zweiten Zylinder 40, dessen oberes Ende sich an dem Flansch 39 abstützt, und einen hohlen Abschlußstopfen, der als Stopfbüchsenmutter 42 ausgebildet und in das ausgebohrte und mit Innengewinde versehene obere Ende des Hauptzylinders 38 eingeschraubt ist, wobei zwischen der Stopfbüchsenmutter und dem Zylinder 38 eine Dichtpackung 43 vorgesehen ist.
Das untere Ende des Hauptzylinders 38 ist offen, und die Unterkante des Zylinders ist in der bei 44 angedeuteten Weise nach außen abgeschrägt; in einem geeigneten Abstand von der abgeschrägten Unterkante des Hauptzylinders 38 ist an dessen Innenseite eine langgestreckte ringförmige Ausnehmung 45 geringer Tiefe vorgesehen.
Am unteren Ende des zweiten Zylinders 40 ist ein Bodenabschnitt 46 ausgebildet, dessen Innenfläche in einem gewissen Abstand von der abgeschrägten Kante 44 des Hauptzylinders 38 angeordnet ist; in dem Bodenabschnitt 46 sind mehrere längs des Umfangs verteilte Austrittskanäle 47 kleinen Durchmessers sowie eine zentrale Gewindebohrung 48 vorgesehen.
Innerhalb des Zylinders 15 ist gleichachsig mit diesem ein Entlüftungsrohr 49 angeordnet, dessen unteres Ende fest in einen hohlgebohrten Stopfen 5o eingesetzt ist, der seinerseits in eine Gewindebohrung 48 in dem Boden 46 des zweiten Zylinders 40 eingeschraubt ist. Das untere Ende des Stopfens 50 ist im wesentlichen mit der Außenfläche des Bodens 46 bündig, und der Stopfen besitzt an seiner Unterseite eine kleine Öffnung 51; in den Hohlraum des Stopfens 5o ist zwischen der kleinen Öffnung 5, und dem unteren Ende des Entlüftungsrohrs 49 eine Kugel 5z 'angeordnet, die am unteren Ende des Entlüftungsrohrs ein Rückschlagventil bildet.
In dem Raum zwischen dem unteren abgeschrägten Ende 44 des Hauptzylinders 38 des Stiefels 15 und der Innenfläche des Bodens 46 ist eine tellerförmige Membran 53 aus federndem Metall derart angeordnet, daß die Membran durch Einklemmen zwischen einem Flansch 54 an dem Stopfen 5o und dem Boden 46 in ihrer Lage gehalten wird und sich infolge ihrer Federkraft mit ihrem Umfangsabschnitt an die abgeschrägte Kante 44 des Hauptzylinders 38 anlegt.
Innerhalb des Hauptzylinders 38 des Stiefels 15 befindet sich ein axial durchbohrtes Rückschlagventilteil 55.
Das Ventilteil 55, das auch als Pumpenkolben dient, paßt mit Gleitsitz in den Hauptzylinder 38 des Stiefels 15 sowie auf das Entlüftungsrohr 49, und es umfaßt einen unteren Körperabschnitt 56, der mit Gleitsitz in den Zylinder 38 des Stiefels 15 paßt, sowie einen oberen Schaftabschnitt 57 kleineren Durchmessers, der in das untere Ende eines Rohres 58 eingesetzt und mit letzterem auf geeignete Weise, beispielsweise durch Schweißen, verbunden ist; das Rohr 58 paßt ebenfalls mit Gleitsitz in den Zylinder 38, und das obere Ende des Rohres 58 ragt aus dem oberen Ende des Stiefels 15 heraus und ist in hier nicht dargestellter Weise mit einem biegsamen Zuführungsschlauch ähnlich dem in Fig. i bei 8 angedeuteten sowie außerdem mit der ebenfalls in Fig. i dargestellten aufwärts, und abwärts beweglichen Stange 6 verbunden. Der Schaftabschnitt 57 des Ventilteils 55 besitzt an seiner Außenseite mehrere in Längsrichtung verlaufende Nuten 59 (Fig. 5, 6 und 7); die zusammen mit dem Rohr 58 Flüssigkeitskanäle bilden, welche an einer gemeinsamen Umfangslinie bei 6o (Fig. 5) an dem Körperabschnitt 56 des Ventilteils in eineriz gewissen Abstand unterhalb der Verbindungsstelle zwischen dem Körperabschnitt 56 und dem Rohr 58 enden.
Das untere Ende des Körperabschnitts des Rückschlagventilteils 55 besitzt eine Anzahl von in Umfangsrichtung verteilten Einkerbungen 61 (Fig. 5, 6 und 8), die an der Außenkante des Ventilteils vorgesehen sind und deren obere Enden sämtlich auf einer gemeinsamen Umfangslinie 62 auf dem Körperabschnitt 56 liegen.
Der axiale Abstand zwischen den beiden Umfangslinien 6o und 62 ist etwas kleiner als die axiale Länge der inneren ringförmigen Ausnehmung 45 in der Wandung des Hauptzylinders 38 des Stiefels 15.
Um die Pumpe anzubringen, kann man den zweiten Zylinder 40 in eine Gewindebohrung der Matrize i einschrauben, wobei die Lage des Flansches 39 des Hauptzylinders 38 derart ist, daß die Unterseite des Bodenteils 46 des zweiten Zylinders 4o des Stiefels im wesentlichen mit der Bodenfläche der Ausnehmung 2 in der Matrize i fluchtet.
Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben.
Nachdem man in der weiter oben beschriebenen Weise ein Papierblatt ,4 auf die Arbeitsseite der Matrize i aufgelegt hat, kann man das Aufbringen einer Flüssigkeitsmenge auf das Papier in diesem Falle dadurch bewirken, daß man zuerst die Stange 6 aus ihrer unteren Ruhelage nach oben bewegt und sie dann wieder in ihre untere Stellung zurückführt.
Bei der unteren Stellung bzw. bei der Ruhelage befindet sich das Rückschlagventiltei155 gemäß Fig..5 in seiner tiefsten Stellung, wobei der Aufnahmeraum des Stiefels 15, der durch die ringförmige Ausnehmung 45 in der Wandung des Zylinders 38 und die Nuten 59 in dem Schaft 57 des Ventilteils 55 gebildet wird, über das gleitende Rohr 58 mit dem Zuführungsschlauch 8 in Verbindung steht, mit Flüssigkeit gefüllt ist.
Wenn die Stange 6 angehoben wird, 'bewegen sich das Rohr 58 und das Rückschlagventilteil 55 gegenüber dem Stiefel 15 der Pumpe nach oben in die in Fig. 6 gezeigte Stellung, bei welcher die beiden Umfangslinien 6o und 62, an welchen die Nuten 59 des Schaftes 57 enden, sowie die Einkerbungen 61 in dem Körperabschnitt des Rückschlagventilteils zwischen den axialen Enden der ringförmigen Ausnehmung 45 und in einem geringen Abstand von letzteren liegen. Nunmehr kann Flüssigkeit ungehindert in den Förderraum 15" des Stiefels 15 unterhalb des unteren Endes des Körperabschnitts 56 des Rückschlagventilteils 55 fließen, um den Förderraum zu füllen, wobei die Membran 53 während des Anhebens des Bauteils 55 verhindert, daß ein dieses Strömen der Flüssigkeit behinderndes Ansaugen durch die Austrittsöffnungen 47 hindurch stattfindet.
Nunmehr wird die Stange 6 nach unten zurück-, bewegt, um das Rohr 58 und das Rückschlagventilteil 55 nach unten zu bewegen. Die Kerben 61 verlassen ihre Stellung gegenüber der ringförmigen Ausnehmung 45, so daß das Bauteil 55 nunmehr als Rückschlagventil arbeitet, das ein Zurückströmen von Flüssigkeit aus dem Förderraum zu dem Aufnahmeraum der Pumpe verhindert, und danach wird durch das Bauteil 55 ein Druck auf die in dem Förderraum des Stiefels 15 vorhandene Flüssigkeitssäule ausgeübt, um die Flüssigkeit durch die Austrittsöffnungen 47 auszustoßen und sie in den durch das Papierblatt 4 verschlossenen Raum :2 einzuleiten, wobei die Membran 53. durch den Druck der Flüssigkeit nach unten gebogen wird, um zu ermöglichen, daß die Flüssigkeit an der unteren abgeschrägten Kante 44 des Hauptzylinders 38 vorbeiströmt.
Die in dem Raum 2 befindliche Luft wird durch die Flüssigkeit verdrängt und strömt durch das Kugelventil 52 in das Entlüftungsrohr 49, welches durch das verschiebbare Rohr 58 und die Zuführungsleitung 8 zu dem Vorratsbehälter 9 führt.
Die Menge der aus der Pumpe auszustoßenden Flüssigkeit läßt sich im voraus dadurch bestimmen, daß man den Abwärtshub der Stange 6 und des Rückschlagventilteils 55 entsprechend einstellt; vorzugsweise macht man die auszustoßende Allenge etwas größer als die zum Füllen des Hohlraums 2 erforderliche Menge, wobei die überschüssige Menge den Hohlraum 2 auf dem Wege über das Entlüftungsrohr 49 verlassen kann.
Ein Abtropfen von Flüssigkeit von der Pumpe beim Abnehmen des die Flüssigkeit tragenden Blattes 4 von der Matrize i wird dadurch vermieden, daß die Austrittsöffnungen .1 .7 als Kapillarbohrungen kleinen Durchmessers ausgeführt sind und daß die Membran 53 bei der Beendigung des Abwärtshubes des Rückschlagventilteils 55 wieder an der abgeschrägten Kante des Hauptzylinders 38 angreift; ein Abtropfen überschüssiger Flüssigkeit von der Entlüftungsleitung 49 wird durch das Rückschlagkugelventi152 verhindert.
Die Austrittskanäle 47 sind vorzugsweise gemäß der Darstellung in den Fig. 5 und 6 gegenüber der Achse der Pumpe von innen nach außen geneigt, und es ist außerdem vorteilhaft, die Austrittskanäle in tangentiale Ebenen zu verlegen; wie es in Fig. 9 angedeutet ist, so daß die ausgestoßene Flüssigkeit einen Wirbel bildet, um die Luft aus den Ecken und Kanten des Hohlraums der Matrize in Richtung auf das Entlüftungsrohr 49 zu verdrängen.
Fig. io zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher das untere Ende des Pumpenstiefels 15 so ausgebildet ist, daß es seinerseits eine Matrize darstellt, die unmittelbar auf das Blatt ,4 aufgelegt werden kann, auf das die Flüssigkeit aufgebracht werden soll. In diesem Falle ist das untere Ende des zweiten Zylinders 4o ausgedreht, um eine Ausnehmung bzw. einen Hohlraum 2 zu schaffen, der von einer mit dem Papierblatt in Berührung zu bringenden Kante 63 begrenzt ist, und die Austrittsöffnungen 47 sowie der Stopfen 5o am Eintrittsende des Entlüftungsrohrs 49 enden an der Bodenfläche der Ausnehmung bzw. des Raumes 2.
Der Pumpenstiefel 15 ist fest an einer geeigneten unbeweglichen Unterstützung (nicht dargestellt) angebracht, und das axiale Rohr 58 wird in der weiter oben beschriebenen Weise betätigt, um das Aufbringen von Flüssigkeit auf ein Papierblatt zu ermöglichen, das in unmittelbarer und fester Berührung mit dem unteren Ende der Pumpe unterstützt ist.

Claims

ATENTANSPRUCHE: i. Pumpe für die Lieferung einer Aufeinanderfolge gleicher Mengen eines flüssigen Materials in einem praktisch abgeschlossenen Hohlraum, insbesondere zur Verwendung bei einer Maschine zum Auftragen dünner Schichten von Pigmenten, Druckfarben oder anderen ähnlichen Stoffen mittels einer Matrize mit einem Pumpenstiefel, der an einem Ende eine mit einer Vorratsquelle des flüssigen Materials verbindbare Aufnahmekammer und am anderen Ende eine mit einer Austrittsöffnung in Verbindung stehende Förderkammer aufweist, gekennzeichnet durch ein sich nahe der Austrittsöffnung (21 bzw. 47) von außerhalb der Pumpe aus axial durch den Pumpenstiefel (15 bzw. 38) hindurch erstreckendes Entlüftungsrohr (22 bzw. 29) und ein die Aufnahmelzimmer (3o bzw. 45) von der Förderkammer (31 bzw. 15a) trennendes Rückströmventil (26 bzw. 55), das innerhalb des Pumpenstiefels und auf dem Entlüftungsrohr angebracht ist und dazu dient, den Übertritt einer Füllung flüssigen Materials aus der Aufnahmekammer in die Förderkammer sowie das Ausstoßen flüssigen Materials aus der Förderkammer durch die Austrittsöffnung hindurch zu steuern.
2. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Pumpenstiefel (15) axial ein am freien Ende die Austrittsöffnung (21) der Pumpe aufweisendes Förderrohr (i9) hervorragt, das gegenüber dem Pumpenstiefel in axialer Richtung eine Relativbewegung ausführen kann, und daß das Entlüftungsrohr (22) gegenüber dem Förderrohr unbeweglich angeordnet ist und sich von dem Austrittsende der Pumpe axial durch das Förderrohr mindestens bis zu der Aufnahmekammer (3o) des Pumpenstiefels erstreckt.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Aufnahmekammer (30) von der Förderkammer (31) trennende Rückströmventil von einem kegelförmigen Körper (26) gebildet wird, der auf dem Entlüftungsrohr (22) gleiten kann, und zwar in einer Richtung durch das Zusammenwirken mit einer innerhalb des Pumpenstiefels (15) vorgesehenen Ventilsitzfläche (27) und in der anderen Richtung unter der Wirkung einer Feder (28). 4. Pumpe nach Anspruch :2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das innerhalb des Pumpenstiefels (15) liegende Ende des Förderrohrs (i9) geschlossen ist und in der Wand des Förderrohrs mindestens eine Durchgangsöffnung (32) für die Verbindung zwischen dem Förderraum (31) des Pumpenstiefels und dem Innern des Förderrohrs, und zwischen dem Pumpenstiefel und dem Förderrohr ein Dichtungsring (33) für das Öffnen und Schließen der Durchgangsöffnung, der sowohl gegenüber dem Pumpenstiefel als auch gegenüber dem Förderrohr verschiebbar ist und bei einer Endstellung des Pumpenstiefels gegenüber dem Förderrohr durch das Zusammenwirken mit einem Teil (34) des Pumpenstiefels in eine Lage gebracht ist, bei welcher er die Durchgangsöffnung verschließt. 5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Förderrohr (i9) ein Anschlagteil (35) vorgesehen ist, um die gleitende Bewegung der Ringdichtung (33) in der zum Öffnen der Durchgangsöffnungen (32) in dem Förderrohr dienenden Richtung zu b&-grenzen. 6. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenstiefel ein rohrförmiger Körper (38) ist, der an einem Ende einen Verschlußteil (46) aufweist, durch welchen sich eine oder eine Anzahl verteilter kleiner Austrittsöffnungen (47) sowie eineEntlüftungsöffnung (51), die mit dem Eintrittsende eines axial und gegenüber dem Pumpenstiefel unbeweglich angeordneten Entlüftungsrohrs (49) in Verbindung steht, erstrecken, und daß die Aufnahmekammer der Pumpe eine in der Innenwand des Pumpenstiefels (38) vorgesehene Ausnehmung (45) begrenzter Länge einschließt unG daß das Rückströmventil von einem Körper (55) gebildet wird, der innerhalb des Pumpenstiefels (38) und auf dem Entlüftungsrohr (49) axial zwischen zwei Endstellungen gleiten kann, wobei in der einen dieser Endstellungen sich die Umfangsfläche dieses Körpers zwischen den Enden der Ausnehmung (45) befindet, so daß diese eine durchgehende Verbindung zwischen der Vorratsquelle für die Flüssigkeit und dem Förderraum (15Q) der Pumpe herstellt, und in der anderen Endstellung die Verbindung zwischen der Aus-.nehmung und dem Förderraum der Pumpe unterbrochen ist. 7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Verschlußteils (48), jedoch in einem gewissen Abstand von ihm, in dem Pumpenstiefel (38) eine ringförmige Schulter (44) vorgesehen ist und an dem Verschlußteil eine federnde Scheibe (53) derart angebracht ist,. daß sich der Randabschnitt dieser Scheibe zwischen die Schulter und die das Verschlußteil durchsetzenden Austrittsöffnungen (47) erstreckt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Scheibe im ungespannten Zustand unter der Wirkung ihrer Federkraft die Schulter berührt, um die Verbindung zwischen dem Förderraum (15a) der Pumpe und den sich durch das Verschlußteil erstreckenden Austrittsöffnungen zu unterbrechen. B. Pumpe nach. Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Entlüftungsrohr (49) gleitende Rückströmventilteil (55) einen Kopfabschnitt (56), dessen Durchmesser so gewählt ist, daß er Gleitsitz in dem Pumpenstiefel (38) hat, und einen Schaftabschnitt (57) von kleinerem Durchmesser einschließt, der innerhalb des Endes eines mit der Flüssigkeitsvorratsquelle verbindbaren Rohres (58) befestigt ist, welches sich durch das dem Verschlußteil (46) gegenüberliegende Ende des Pumpenstiefels erstreckt und in letzterem gleiten kann, wobei zwischen der Wandung des Rohres (58) und dem Schaft des Rückströmventilteils Kanäle (59) vorgesehen sind, die an dem dem Schaft (57) benachbarten Ende des Kopfes des Rückströmventilteils in am Umfang vorgesehenen Austrittsöffnungen enden und mit der Ausnehmung (45) in der Innenwand des Stiefels in Verbindung stehen. 9. Pumpe nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, sich durch das Verschlußteil (46) des Pumpenstiefels erstreckende Austrittsöffnungen (47) besitzt, die gegenüber der Achse des Pumpenstiefels nach außen geneigt sind. zo. Pumpe nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sich durch das Verschlußteil (46) erstreckenden Austrittsöffnungen (47, Fig. 10) tangential zu einem mit dem Pumpenstiefel konzentrischen Kreis verlaufen. i i. Pumpe nach Anspruch i bis io, gekennzeichnet durch ein Rückströmventil (25 bzw. 51) an dem am Austrittsende der Pumpe gelegenen Ende des Entlüftungsrohrs. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 618 961; französische Patentschrift Nr. 798 81o.