EP1052025B1

EP1052025B1 - Handbetätigte Pumpe

Info

Publication number: EP1052025B1
Application number: EP00110054A
Authority: EP
Inventors: Bernhard Jasper; Detlef Schmitz
Original assignee: Seaquist Perfect Dispensing GmbH
Current assignee: Aptar Dortmund GmbH
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: EP1052025A3; EP1052025A2; DE50009527D1

Description

Die Erfindung betrifft eine handbetätigte Pumpe zur Abgabe von Flüssigkeiten, insbesondere Pflege- und Reinigungslotionen für den menschlichen Körper, mit einem zwischen einer Ruhestellung und Betätigungsstellung bewegbaren Spenderkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine handbetätigte Pumpe dieser Gattung ist aus EP 07 37 518 A1 bekannt.

FR 27 42 487 A1 beschreibt eine Handpumpe, bei welcher der Querschnitt der Wand des Schieberkolbens H-förmig ist und der horizontale Verbindungssteg Bestandteil des H-förmigen Querschnitts ist und die Dichtvorrichtung von einem radial inneren, unteren Schenkel des H-Querschnitts der Kolbenwand des Schieberkolbens in Form eines ringförmigen Dichtmantels gebildet ist, der sich von dem inneren Ende des Verbindungssteges des Schieberkolbens nach unten erstreckt.

In DE 196 18 711 A1 ist eine Handpumpe mit einem Kolben beschrieben, von dessen radial äußerer, an der zylindrischen Gehäusewand dicht anliegender Wand auf etwa mittlerer Höhe derselben ein Dichtungssteg radial nach innen vorsteht, der radiale Durchtrittsöffnungen des hohlen Pumpenschaftes durch abdichtende Anlage an einem unterhalb der Durchtrittsöffnungen liegenden Endabschnitt des Pumpenschaftes in der ausgefahrenen Hubendstellung desselben verschließt.

Auch in DE-GM 84 31 062 ist eine Handpumpe gezeigt, deren Hohlkolben mit einer Lippendichtung gegenüber einem Pumpenzylinder versehen ist. Neben einem federbelasteten Einlaß-Kugelventil ist der Hohlkolben an seinem inneren Ende mit einem federbeaufschlagten Auslaß-Kugelventil versehen. Beim Pumpenhub gelangt die Lippendichtung zunächhst in einen abgesetzten konischen Bereich der Gehäusebohrung und danach in einen zylindrischen Abschnitt, in dem zwischen Lippendichtung und Bohrungswand ein Ringspalt frei bleibt, der eine Belüftung ermöglicht.

Derartige Pumpen sind in den letzten Jahren zunehmend gebräuchlich, um eine große Anzahl von Produkten, wie z.B. Körperpflegeprodukte, Reinigungsprodukte, Schmiermittel etc., abzugeben. Eine typische, handbetätigte Pumpe besteht aus einem Pumpengehäuse mit einem Pumpenzylinder zur Aufnahme eines hin und her gehenden Kolbens, der in dem Pumpenzylinder verschiebbar angeordnet ist. Die Pumpe ist mit einem Saugrohr versehen und kann auf einem Behälter zum Ansaugen von in dem Behälter enthaltener Flüssigkeit befestigt werden. Ein Pumpenschaft erstreckt sich aus dem Pumpengehäuse und ist mit dem Kolben verbunden, wobei eine Feder den Kolben und den Pumpenschaft in Richtung der ausgefahrenen Ruhestellung des Pumpenschaftes unter Vorspannung hält. Der Spenderkopf ist auf dem Pumpenschaft befestigt. Eine Mehrzahl von Einwegventilen ist innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet, damit die Flüssigkeit in dem Behälter aus der Abgabeöffnung durch Hin- und Herbewegen des Spenderkopfs zwischen der Ruhestellung und der Betätigungs- oder Arbeitsstellung abgegeben werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine handbetätigte Pumpe der oben beschriebenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß sie einen praktisch universellen Einsatz mit hoher Abgaberate ermöglicht, insbesondere für cremartige Produkte verhältnismäßig hoher Viskosität, wie Hautcremes oder -lotions bzw. Produkte für Haarpflege und -styling.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmale. Die Handpumpe ermöglicht eine zufriedenstellende Mengenabgabe unterschiedlichster Produkte, angefangen von Flüssigkeiten geringer Viskosität bis hin zu Lotions verhältnismäßig hoher Viskosität, so daß sowohl kosmetische als auch Hauptpflegeprodukte dosiert appliziert werden können. Die infrage kommenden Dosiermengen liegen vorzugsweise im Bereich von 300 und 700 µl. Aus den vorstehenden Angaben erklärt sich, daß es bei der Konstruktion der vorliegenden Handpumpe insbesondere auf die zuverlässige, vielseitige Einsatzfähigkeit der Pumpe für unterschiedlichste Produkte ankommt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen der Pumpe näher beschrieben. Es sind:

Fig. 1: ein Mittellängsschnitt einer handbetätigten Pumpe in ausgefahrener Ruhestellung, in welcher der Kolben Durchtrittsöffnungen des Pumpenschaftes an dessen unterem Ende abdichtet;
Fig. 2: einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, der das Zusammenwirken des Kolbens mit einer abgeänderten Ausführungsform eines Pumpenschaftes verdeutlicht und die Abdichtung zwischen Kolben und Pumpenschaft kurz nach Beginn des Pumphubes veranschaulicht, sowie
Fig. 3: einen Ausschnitt ähnlich Fig. 2.

Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf ähnliche Teile in den Fig. der Zeichnungen.

In Fig. 1 ist eine von Hand zu betätigende Pumpe 10 zur Abgabe einer Flüssigkeit in einem nicht dargestellten Behälter im Längsschnitt dargestellt, die im wesentlichen aus einem Pumpengehäuse 12, einer eine obere Öffnung 14 des Pumpengehäuses 12 verschließenden Befestigungskappe 16, einem am oberen Ende mit einem nicht gezeigten Spender- und Beätigungskopf versehenen Pumpenschaft 18 mit einem darauf hin und her bewegbaren hülsenförmigen Schieberkolben 20 als Auslaßventil und einem Ansaugventil 22 besteht. Der Schieberkolben 20 ist durch eine zylindrische Schraubendruckfeder 24 in Richtung seiner oberen Ruhe- oder Schließstellung vorgespannt.

Das Pumpengehäuse 12 setzt sich aus einem oberen, zylindrischen Hauptabschnitt 26 mit einem unteren Ende 28, einem sich daran anschließenden konischen Mittelabschnitt 30 und einem unteren, zylindrischen Abschnitt 32 kleineren Durchmessers zusammen.

Die Befestigungskappe 16 schließt mit einer Kopfwand 34 die obere Gehäuseöffnung 14 ab und ist mit einer mittleren Durchtrittsöffnung 36 für den Pumpenschaft 18 versehen. Ein Kappenmantel 38 ist am unteren Ende mit einem Ringflansch 40 versehen, der in an sich bekannter Weise mit einem Rand einer oberen Öffnung des nicht gezeigten Behälters dicht und fest verbunden werden kann. Eine Unterseite 42 der Kopfwand 34 ist an ihrem Außenrand mit einer sich über ihren Umfang erstreckkenden Entlüftungsnut 44 versehen, von der sich radial nach innen Entlüftungsnuten 46 erstrecken, die mit dem Innern des Pumpengehäuses 12 in Verbindung stehen. Die Innenseite des Kappenmantels 38 ist am oberen Ende unterhalb der Kopfwand 34 mit einer umlaufenden Nut 50 versehen.

Das Pumpengehäuse 12 hat am oberen Ende einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 48, der in die umlaufende Nut 50 an der Innenseite des Kappenmantels 38 eingreift. Die Außenseite dieses Gehäuseflansches 48 ist mit mindestens einer senkrecht verlaufenden Entlüftungsnut 52 versehen, die mit dem Boden der inneren Nut 50 des Kappenmantels 38 einen Entlüftungskanal bildet. Der Entlüftungskanal ist mit mindestens einem radialen Entlüftungskanal verbunden, der jeweils von der radialen Entlüftungsnut 46 an der Unterseite 42 der Kopfwand 34 und einer sie abdeckenden, oberen Stirnseite 54 des Gehäuseflansches 48 gebildet ist und mit dem Innern des oberen Pumpengehäuses 12 und des Behälters in Verbindung steht.

Ferner ist gemäß Fig. 1 und 2 die Befestigungskappe 16 an der Unterseite 42 ihrer Kopfwand 34 mit einem zylindrischen Anschlagstutzen 60 versehen, der sich im radialen Abstand von der mittleren Durchtrittsöffnung 36 der Befestigungskappe 16 für den Pumpenschaft 18 bis etwa zur mittleren Höhe des Kappenmantels 38 erstreckt und dessen unteres Ende 56 einen Anschlag für den Schieberkolben 20 in dessen oberer Ruhe- oder Schließstellung bildet. Durch Variierung der Länge des Anschlagstutzens 60 kann die Dosierung der pro Pumpenhub auszubringenden Produktmenge eingestellt werden. Die Außenseite 58 des Anschlagsstutzens 60 ist im Bereich seines unteren Endes 56 auf etwa dem unteren Drittel seiner Höhe mit einer konisch nach unten und innen verjüngten Führungsfläche 62 für den Schieberkolben 20 versehen, wie nachstehend näher ausgeführt wird (Fig. 2). Die Belüftung des Behälters über die o.g. Kanäle 44, 46, 52 und die Durchtrittsöffnung 36 der Befestigungskappe 16 erfolgt jeweils bei Betätigung der Pumpe, wenn der Schieberkolben 20 von dem unteren Ende 56 des Anschlagstutzens 60 getrennt wird und dadurch die Verbindung des Inneren des Behälters über die Entlüftungskanäle 44, 46, 52 zur Durchtrittsöffnung 36 und damit zur freien Atmosphäre freigegeben wird.

Fig. 1 zeigt, daß der Hauptabschnitt 26 des Pumpengehäuses 12 in einer Pumpenkammer 64 einen Pumpenzylinder 66 mit einer zylindrischen Innenwand 67 enthält, der durch eine untere Ringschulter 68 begrenzt ist. Bis zu dieser Ringschulter 68 erstrecken sich Führungsleisten 70, die in Umfangswinkelabständen von einer Innenwand 72 des Hauptabschnitts 26 und des darunter liegenden mittleren Abschnitts 30 des Gehäuses 12 radial nach innen und oben vorstehen. Obere Stirnflächen 74 dieser Führungsleisten 70 verlaufen bogenförmig nach innen und unten und gehen in zur Hauptachse der Pumpe 10 parallele Schmalseiten 76 über. Diese Schmalseiten 76 der Führungsleisten 70 liegen auf einem imaginären Hüllzylinder, der dem Innendurchmesser des unteren Gehäuseabschnitts 32 entspricht. Diese Führungsleisten 70 dienen in Verbindung mit ihren bogenförmigen, das Einführen der Feder 24 erleichternden Stirnflächen 74 einer schnellen, sicheren Montage und einwandfreien Führung der Schraubendruckfeder 24.

Fig. 1 zeigt ferner, daß der untere, zylindrische Gehäuseabschnitt 32 einen Boden 78 hat, der in der Mitte eine Ansaugöffnung 80 aufweist, deren Öffnungsrand einen Ventilsitz bildet. An der Unterseite des Bodens 78 ist ein Saugrohrnippel 82 für ein nicht gezeigtes Saugrohr angeordnet, dessen Ansaugkanal 83 koaxial zur Ansaugöffnung 80 verläuft.

Der untere Gehäuseabschnitt 32 enthält einen Ventilkäfig 84 (Fig. 1), der das kugelförmige, aus Metall, vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl bestehende Ansaugventil 22 aufnimmt. Das Ansaugventil 22 ist in dem Ventilkäfig 84 zwischen einer unteren, die Ansaugöffnung 80 verschließenden Stellung und einer oberen Öffnungsstellung begrenzt axial beweglich angeordnet. Der Ventilkäfig 84 besteht aus Käfigleisten 86, die in gleichen Winkelabständen über den Umfang einer zylindrischen Innenfläche 88 des unteren Gehäuseabschnitts 32 angeordnet sind. Die Käfigleisten 86 sind an ihrem oberen Ende mit Begrenzungswülsten 90 versehen, die die obere Öffnungsstellung des Ansaugventils 22 bestimmen. Obere Stirnflächen 92 der Käfigleisten 86 dienen zur Abstützung des unteren Endes der zylindrischen Schraubendruckfeder 24, die durch die achsparallelen Schmalseiten 76 der Führungsleisten 70 geführt ist und sich mit ihrem oberen Ende auf einer ringförmigen Stützfläche 94 am unteren, zum Ende hin konisch verjüngten und geschlossenen Ende 96 des Pumpenschaftes 18 abstützt. Es versteht sich, daß in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Verwendungszweck der Pumpe das kugelförmige Ansaugventil 22 mit einer Kunststoffschicht bedeckt und auch vollkommen aus Kunststoff bestehen sowie auch eine von der Kugelform abweichende Form aufweisen kann.

Fig. 2 zeigt deutlicher, daß das in das Innere des Pumpengehäuses 12 ragende Ende 96 des Pumpenschaftes 18 mit einem ringschulterförmigen Mitnehmeranschlag 98 versehen ist, der in der dargestellten oberen Ruhe- oder Schließstellung desselben im axialen Abstand unterhalb der Unterseite 42 der Kopfwand 34 im Bereich von deren mittlerer Öffnung 36 angeordnet ist. Außerdem ist der Mitnehmeranschlag 98 am Umfangsrand im Abstand von einer zylindrischen Innenseite 100 des Anschlagstutzens 60 angeordnet.

Unter diesem Mitnehmeranschlag 98 befindet sich ein zylindrischer Längenabschnitt 102 des Pumpenschaftes 18, dessen Durchmesser demjenigen des Pumpenschaftes 18 oberhalb des Mitnehmeranschlags 98 entspricht. Die Länge dieses zylindrischen Abschnitts 102 entspricht etwa der Länge der Hubbewegung des Schieberkolbens 20 auf dem Pumpenschaft 18.

Der zylindrische Längenabschnitt 102 des Pumpenschaftes 18 geht an seinem unteren Ende in eine Einschnürung 104 über. Diese Einschnürung 104 besteht an ihrem oberen Ende aus einem nach unten konisch verjüngten Abschnitt 106, der an seinem unteren Ende in einen zylindrischen Längenabschnitt 108 übergeht, dessen Durchmesser naturgemäß kleiner als der Durchmesser des übrigen Pumpenschaftes 18 bemessen ist.

Dieser den größten Teil, nämlich etwa Dreiviertel der Höhe der Einschnürung 104 einnehmende zylindrische Längenabschnitt 108 setzt sich aus einem oberen, vollwandigen Längenabschnitt 109 und einem sich darunter erstreckenden Längenabschnitt 110 zusammen, dessen Höhe etwa 60 % der gesamten Höhe der Einschnürung 104 beträgt. Im Bereich dieses Längenabschnitts 110 der Einschnürung 104 ist der Pumpenschaft 18 mit mehreren, in gleichen Winkelabständen sowie in gleicher Höhe angeordneten, radialen Durchtrittsöffnungen 112 versehen, die eine Flüssigkeitsverbindung zwischen einem axialen Durchgangskanal 114 des Pumpenschaftes 18 und der Pumpenkammer 64 herstellen. Die sich durch die zylindrische Wandung des Pumpenschaftes 18 erstreckkenden Durchtrittsöffnungen 112 haben einen Durchmesser, der der Höhe des Längenabschnitts 110 entspricht.

An das untere Ende dieses Längenabschnitts 110 schließt sich eine sich nach unten konisch erweiternde Auflauffläche 116 an, die in einer Dichtschulter 118 des unteren Endes 96 des Pumpenschaftes 18 ausläuft, deren Außendurchmesser demjenigen des Pumpenschaftes 18 entspricht und die im axialen Abstand über der Stützfläche 94 für das obere Ende der zylindrischen Schraubendruckfeder 24 angeordnet ist. Die Auflauffläche 116 bildet mit der Hauptachse der Pumpe 10 einen sich nach unten öffnenden Winkel von bevorzugt 10° bis 15° und wird in ihrer Funktion weiter unten beschrieben.

Die Wand des hülsenförmigen Schieberkolbens 20 ist im Querschnitt, wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, mit einem etwa H-förmigen Querschnitt versehen. Dieser etwa H-förmige Querschnitt des Schieberkolbens 20 wird von einer äußeren, oberen Dichtlippe 119 und einer äußeren, unteren Dichtlippe 120 gebildet (Fig. 1), die jeweils nur mit ihren Enden an der Innenwand des Pumpenzylinders 66 mit elastischer Vorspannung dichtend anliegen, aber zwischen sich an der Wand des Pumpenzylinder 66 einen Ringraum 122 bilden. Infolgedessen ist die Reibung des Schieberkolbens 20 gegenüber der Pumpenzylinderwand 67 vermindert, während eine relativ hohe spezifische Flächenpressung im Sinne einer verbesserten Abdichtung erreicht wird.

Ferner wird dieser H-förmige Querschnitt der Kolbenwand von einem Verbindungssteg 124 gebildet, der sich an einer Verbindungsstelle 126 der oberen Dichtlippe 119 mit der unteren Dichtlippe 120 radial nach innen erstreckt und an seinem inneren Ende mit einem nach oben oder außen aufragenden Dichtkragen 128 versehen ist. Der Dichtkragen 128 reicht bis zur Höhe der oberen, äußeren Dichtlippe 119 und ist an der Innenseite mit einem Dichtungswulst 130 versehen, der an dem zylindrischen Längenabschnitt 102 unter dem Mitnehmeranschlag 98 des Pumpenschaftes 18 unter Vorspannung abdichtend anliegt und nach oben konisch zuläuft. Der H-förmige Wandquerschnitt des Schieberkolbens 20 wird durch einen Dichtmantel 132 vervollständigt, der sich vom inneren Ende des Verbindungssteges 124 nach unten und innen auf einer Länge erstreckt, die etwa einem Viertel der Höhe der unteren Dichtlippe 120 des Schieberkolben 20 entspricht. Dieser Dichtmantel 132 liegt in der in Fig. 1 und 3 gezeigten Ruhestellung der Pumpe auf der Dichtschulter 118 des unteren Endes 96 des Pumpenschaftes 18 auf und dichtet dadurch die radialen Durchtrittsöffnungen 112 gegenüber dem Pumpenzylinder 66 ab. Ferner ist der Pumpenzylinder 66 nach außen durch die äußeren, oberen und unteren Dichtlippen 119, 120 des Schieberkolbens 20 abgedichtet. Dabei wird der Schieberkolben 20 mit der Oberseite seines Verbindungssteges 124 gegen das den Kolbenhubweg oben begrenzende, untere Ende 56 des Anschlagsstutzens 60 unter der Wirkung der Schraubendruckfeder 24 und einer unteren, abgerundeten und auf der Dichtschulter 118 aufliegenden Dichtkante 134 des Dichtmantels 132 gepreßt. Dies wird im übrigen dadurch sichergestellt, daß, wie erwähnt, der Mitnehmeranschlag 98 des Pumpenschaftes 18 einen axialen Abstand zur Unterseite 42 der Kopfwand 34 im Bereich der mittleren Durchtrittsöffnung 36 für den Pumpenschaft 18 einhält.

Ferner ist aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, daß der Dichtkragen 128 und der Dichtmantel 132 des Schieberkolbens 20 mit der ringförmigen Einschnürung 104 des Pumpenschaftes 18 einen ringförmigen Hohlraum 136 bilden, so daß die Dichtkante 134 des Dichtmantels 132 in der in Fig. 2 gezeigten Öffnungsstellung des Schieberkolbens 20 oberhalb der Seele der radialen Durchtrittsöffnungen 112 in einem beträchtlichen, radialen Abstand vor den radialen Durchtrittsöffnungen 112 angeordnet ist. Somit ist ein strömungsgünstiges Fließen der unter Pumpendruck stehenden Behälterflüssigkeit zwischen dem Dichtmantel 132 und der ringförmigen Einschnürung 104 sowie durch die Durchtrittsöffnungen 112 in den axialen Durchgangskanal 114 des Pumpenschaftes 18 möglich, der ebenfalls einen von Drosselwiderständen weitgehend freien, großen Strömungsquerschnitt aufweist.

Ferner ist aus Fig. 3 zu erkennen, daß bei einer Rückstellung des Schieberkolbens 20 in Richtung der unteren Dichtschulter 118 der Dichtmantel 132 mit seiner unteren, abgerundeten Dichtkante 134 weich auf die Auflauffläche 116 unterhalb des zylindrischen Längenabschnitts 110 auftrifft und auf diese Weise mit einem zunehmenden radialen Anpreßdruck bis zu der unteren Dichtschulter 118 des Pumpenschaftes 18 geführt wird, so daß eine sehr gute Abdichtung zwischen Schieberkolben 20 und Pumpenschaft 18 erzielt wird.

Ferner ist aus den Fig. 1 und 2 deutlich zu ersehen, daß der sich in der oberen Ruhestellung befindende Schieberkolben 20 mit seiner oberen Dichtlippe 119 infolge der konischen Führungsfläche 62 des Anschlagstutzens 60 ebenfalls mit Vorspannung gegen die Innenwand 67 des Pumpenzylinders 66 gedrückt wird, so daß infolge der dadurch erhöhten spezifischen Flächenpressung eine ausgezeichnete Abdichtung zwischen dem Schieberkolben 20 und dem Pumpzylinder 66 erreicht wird.

Schließlich ist aus Fig. 2 zu erkennen, daß gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Unterseite des Mitnehmeranschlages 98 mit einer umgekehrt U-förmigen Ringnut 138 versehen ist, die zur Aufnahme des Dichtkragens 128 des Schieberkolbens 20 dient. Dabei ist zu erkennen, daß ein äußerer Schenkel 140 des umgekehrten U-Profils der Ringnut 138 mit der Hauptachse der Pumpe 10 einen sich nach unten öffnenden spitzen Winkel einschließt, so daß, wenn der Dichtkragen 128 in diese Ringnut 138 eingreift, das obere Ende des Dichtkragens 128 über eine konische Außenseite 142 desselben gegen den zylindrischen Längenabschnitt 102 des Pumpenschaftes 18 abdichtend gepreßt wird. Die radiale Vorspannung des Dichtkragens 128 sichert den Eingriff desselben in diese untere Ringnut 138 des Mitnehmeranschlages 98 und gewährleistet eine dichte Anlage des ringförmigen Dichtwulstes 130 an dem zylindrischen Längenabschnitt 102 des Pumpenschaftes 18 auch dann, wenn ein erheblicher Pumpendruck in Abhängigkeit von den für die Flüssigkeit zur Verfügung stehenden Querschnitten aufgebracht werden muß, um Flüssigkeiten geringer oder hoher Viskosität aus dem Behälter heraus abzupumpen.

Bezugszeichenliste

10: Pumpe
12: Pumpengehäuse
14: obere Öffnung
16: Befestigungskappe
18: Pumpenschaft
20: Schieberkolben
22: Ansaugventil
24: Schraubendruckfeder
26: oberer Hauptabschnitt
28: unteres Ende
30: konischer Mittelabschnitt
32: unterer, zylindrischer Abschnitt
34: Kopfwand
36: Durchtrittsöffnung
38: Kappenmantel
40: Ringflansch
42: Unterseite
44: Entlüftungsnut
45: Kappenkragen
46: radiale Entlüftungsnuten
47: Entlüftungskanal
48: Gehäuseflansch
50: Nut (umlaufende)
52: senkrecht verlaufende Entlüftungsnuten
54: obere Stirnseite (Gehäuseflansch)
56: unteres Ende (Anschlagstutzen)
58: Außenseite ( " )
60: Anschlagstutzen
62: konische Führungsfläche
64: Pumpenkammer
66: Pumpenzylinder
67: Pumpenzylinderwand
68: untere Ringschulter
70: Führungsleisten
72: Innenwand (Hauptabschnitt)
74: obere Stirnflächen
76: achsparallele Schmalseiten
78: Boden
80: Ansaugöffnung
82: Saugrohrnippel
83: Ansaugkanal
84: Ventilkäfig
86: Käfigleisten
88: zylindrische Innenfläche
90: Begrenzungswülste
92: obere Stirnflächen
94: ringförmige Stützfläche
96: konisch verjüngtes, geschlossenes Ende
98: ringschulterförmiger Mitnehmeranschlag
100: zylindrische Innenseite (Anschlagstutzen)
102: zylindrischer Längenabschnitt (Pumpenschaft)
104: Einschnürung
106: nach unten konisch verjüngter Abschnitt
108: zylindrischer Längenabschnitt
109: oberer, vollwandiger Längenabschnitt
110: darunter erstreckender, zylindrischer Längenabschnitt
112: radiale Durchtrittsöffnungen
114: axialer Durchgangskanal
116: konische Auflauffläche
118: Dichtschulter
119: äußere, obere Dichtlippe
120: äußere, untere Dichtlippe
122: Ringraum
124: Verbindungssteg
126: Verbindungsstelle
128: Dichtkragen
130: Dichtwulst
132: Dichtmantel
134: untere, abgerundete Dichtkante
136: ringförmiger Hohlraum
138: Ringnut
140: äußerer Schenkel (U-Profil)
142: konische Außenseite

Claims

Handpumpe (10) zur Abgabe einer Flüssigkeit in einem Behälter, umfassend:

a) ein Pumpengehäuse (12), das einen oberen Hauptabschnitt (26), einen mittleren, nach unten konisch verjüngten Abschnitt (30) am unteren Ende (28) des Hauptabschnitts (26) sowie einen unteren, zylindrischen, im Durchmesser verringerten Abschnitt (32) aufweist, wobei

b) der Hauptabschnitt (26) mit einem Gehäuseflansch (48) versehen ist und einen Pumpenzylinder (66) mit einer oberen Öffnung (14) aufweist;

c) der untere zylindrische Abschnitt (32) mit einem Gehäuseboden, (78) versehen ist, der eine axiale Ansaugöffnung (80) enthält, die einen Ventilsitz für ein Ansaugventil (22) bildet;

d) ein Saugrohrnippel (82) an der Unterseite des Gehäusebodens (78) für ein sich in das Innere des Behälters erstreckendes Saugrohr angeordnet ist;

e) eine Befestigungskappe (16) zur Befestigung des Pumpengehäuses (12) auf einer Öffnung des Behälters, wobei die Befestigungskappe (16) eine Kopfwand (34) mit einer mittleren Durchtrittsöffnung (36) zur Abdeckung der oberen Öffnung (14) des Pumpengehäuses (12) sowie einen Kappenmantel (38) aufweist, der zusammen mit der Kopfwand (34) einen Gehäuseflansch (48) übergreift;

f) einen zylindrischen Anschlagstutzen (60), der von einer Unterseite (42) der Kopfwand (34) der Befestigungskappe (16) in die obere Öffnung (14) des Pumpengehäuses (12) in radialem Abstand von dem Pumpenzylinder (66) nach unten hineinragt;

g) einen zylindrischen Pumpenschaft (18), der zwischen einer oberen Ruhestellung und einer unteren Pumpenhub-Endstellung axial hin und her bewegbar ist und dessen aus dem Pumpengehäuse (12) durch die Durchtrittsöffnung (36) der Befestigungskappe (16) herausragendes Schaftende mit einem eine Austrittsöffnung aufweisenden Spenderkopf versehen ist, während ein zum unteren Ende hin geschlossenes und konisch verjüngtes, Schaftende (96) desselben innerhalb des Pumpengehäuses (12) angeordnet ist, wobei sich durch den Pumpenschaft (18) ein axialer, zylindrischer Durchgangskanal (114) für die Behälterflüssigkeit erstreckt;

h) eine Ringschulter (68) am unteren Ende des Pumpenzylinders (66);

i) mehrere radiale Durchtrittsöffnungen (112), die in der Wand des Pumpenschaftes (18) oberhalb des konisch verjüngten unteren Endes (96) des Pumpenschaftes (18) angeordnet sind;

j) einen oberen, radialen, ringschulterförmigen Mitnehmeranschlag (98) im axialen Abstand oberhalb der radialen Durchtrittsöffnungen (112) des Pumpenschaftes (18), wobei sich zwischen den Durchtrittsöffnungen (112) und dem Mitnehmeranschlag (98) ein zylindrischer Längenabschnitt (102) des Pumpenschaftes (18) erstreckt;

k) eine untere, äußere Dichtschulter (118) im Abstand unterhalb der radialen Durchtrittsöffnungen (112);

l) einen hülsenförmigen Kolben (20), der mit dem Pumpenschaft (18) verbunden ist und mit je einer äußeren, oberen und unteren Dichtlippe (119, 120) versehen ist, die abdichtend an einer Innenwand (67) des Pumpenzylinders (66) anliegen;

m) Anschläge im Pumpengehäuse (12) für den Schieberkolben (20), die dessen Hubweg begrenzen;

n) einen etwa horizontalen Verbindungssteg (124) des Schieberkolbens (20), der sich auf etwa mittlerer Höhe von der Innenseite der Dichtlippen (119, 120) radial nach innen erstreckt und von dessen innerem Ende ein Dichtkragen (128) aufragt, der an dem zylindrischen Längenabschnitt (102) zwischen dem Mitnehmeranschlag (98) und den radialen Durchtrittsöffnungen (112) axial relativ beweglich anliegt und sich in Ruhestellung der Pumpe (10) bis zu einer Höhe im Abstand unterhalb des Mitnehmeranschlages (98) des Pumpenschaftes (18) erstreckt;

o) der Verbindungssteg (124) mit einer Dichtvorrichtung versehen ist, die in der Ruhestellung der Pumpe (10) mit der unteren Dichtschulter (118) des Pumpenschaftes (18) zur Abdichtung der Durchtrittsöffnungen (112) des letzteren zusammenwirkt;
dadurch gekennzeichnet, daß

p) der horizontale Verbindungssteg (124) Bestandteil eines H-förmigen Querschnitts der Wand des Schieberkolbens (20) ist und die Dichtvorrichtung von einem radial inneren, unteren Schenkel des H-Querschnitts der Kolbenwänd des Schieberkolbens (20) in Form eines ringförmigen Dichtmantels (132) gebildet ist, der sich von dem inneren Ende des Verbindungssteges (124) des Schieberkolbens (20) nach unten und innen konisch verjüngt erstreckt;

q) der lichte Innendurchmesser einer ringförmigen Dichtkante (134) des Dichtmantels (132) kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Schaftabschnitts (102) oberhalb der Durchtrittsöffnungen (112) bemessen ist;

r) die in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen und auf gleicher Höhe angeordneten Durchtrittsöffnungen (112) des Pumpenschaftes (18) am unteren Ende eines zylindrischen Längenabschnitts (108) des Pumpenschaftes (18) angeordnet sind, dessen Durchmesser kleiner als derjenige des Pumpenschaftes (18) bemessen und durch den darüber angeordneten zylindrischen Längenabschnitt (102) des Pumpenschaftes (18) begrenzt ist, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser des übrigen Pumpenschaftes (18) entspricht und am oberen Ende einen Mitnehmeranschlag (98) für den Schieberkolben (20) aufweist;

s) das untere Ende des zylindrischen Längenabschnitts (102) in einen nach unten konisch verjüngten Abschnitt (106) übergeht, an dessen unteres Ende sich der zylindrische Längenabschnitt (108) anschließt, der einen oberen, vollwandigen, zylindrischen Abschnitt (109) und einen unteren Abschnitt (110) gleichen Durchmessers umfaßt, der mit den Durchtrittsöffnungen (112) versehen ist und unterhalb desselben in eine sich nach unten konisch erweiternde Auflauffläche (116) für den Dichtmantel (132) des Schieberkolbens (20) übergeht, die sich bis zur Dichtschulter (118) des Pumpenschaftes (18) für den Dichtmantel (132) des Schieberkolbens (20) erstreckt.
Handpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach unten erweiternde Auflauffläche (116) mit der Hauptachse der Pumpe (10) einen spitzen Winkel im Bereich von 10°-15° einschließt.
Handpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb der Durchtrittsöffnungen (112) angeordnete Mitnehmeranschlag (98) am Pumpenschaft (18) eine obere Hubbegrenzung für den Schieberkolben (20) bildet und an seiner Unterseite mit einer umlaufenden Ringnut (138) versehen ist, wobei ein innerer Schenkel des umgekehrt U-förmigen Nutprofils der Ringnut (138) von dem zylindrischen Längenabschnitt (102) des Pumpenschaftes (18), der Boden und ein äußerer Profilschenkel (140) der Ringnut (138) von dem Mitnehmeranschlag (98) gebildet sind.
Handpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Profilschenkel (140) der Ringnut (138) des Mitnehmeranschlages (98) mit der Hauptachse der Pumpe (10) einen sich zur Pumpenkammer (64) öffnenden, spitzen Winkel einschließt, derart, daß der innere Dichtkragen (128) des Schieberkolbens (20) beim Eingriff in die Ringnut (138) gegen die Wand des zylindrischen Längenabschnitts (102) des PUmpenschaftes (18) abdichtend preßbar ist.
Handpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Außenseite (58) des von der Unterseite (42) der Kopfwand (34) der Befestigungskappe (16) herabragenden Anschlagstutzens (60) auf etwa 2/3 der Höhe der äußeren, oberen Dichtlippe (119) des Schieberkolbens (20) liegenden Höhe bis zu seinem unteren Ende (56) hin konisch verjüngt ist.
Handpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Dichtlippe (120) des Schieberkolbens (20) länger als die obere Dichtlippe (119) des Schieberkolbens (20) bemessen ist.
Handpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in gleichen Umfangswinkelabständen angeordnete, radiale Führungsleisten (70) sich von der Innenwand des Pumpengehäuses (12) von der unteren Ringschulter (68) des Pumpenzylinders (66) bis zum Ansatz des unteren, zylindrischen Gehäuseabschnitts (32) radial nach innen bis auf einen lichten Durchmesser des unteren Gehäuseabschnitts (32) erstrecken und obere Stirnflächen (74) aufweisen, die nach unten und innen bogenförmig abgeschrägt sind und stetig in innere, achsparallele Schmalseiten (76) der Führungsleisten (70) übergehen.
Handpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (96) der den Pumpenschaft (18) beaufschlagenden Schraubendruckfeder (24) auf den oberen Stirnflächen (92) von Käfigleisten (86) eines Ventilkäfigs (84) für das Ansaugventil (22) abgestützt ist, wobei die Schraubendruckfeder (24) einen Außendurchmesser aufweist, der dem lichten Innendurchmesser des unteren zylindrischen Gehäuseabschnitts (32) im wesentlichen entspricht.