FI65128B - Kolvpump - Google Patents

Description

ΓβΙ kuulutusjulkaisu trion ήΒΓα IBJ (11)UTLÄCGN|NCSS|CIIIFT 651^0 C <<S) i-cr : : ^ ^ (51) Kv.lkP/Int.CI. 3 F 04 B 13/00 ^ (J Q Jy| | FINLAND (21) P*t«nttlh»k»mu« — Pac«nun*eknlng 793^06 (22) H*k«ml(pUvl — Amftknlngadag 31 -10.79 (23) Alkupitvi — GUtlghtodac 31.10.79 (41) Tullut |ulklMktl — Bllvlt offantllg 02.05.8,0

Pitanttl· ja rekisterihallitut (44) Nihovsktiputon |« kuuLjuikaiun pvm. — o0 li 8i

Patent· och registerstyrelsen Amekan utiagd och utl.»krift«n publkarad * (32)(33)(31) Pyrdtttr «tuotta» — b*(sh priorittt 01.11.78 3O.Ol.79 Englanti-England(GB) 1*2717/78, 7903111 (71) Sterwin AG., Zeughausgasse 9» 6300 Zug, Sveitsi-Schveiz(CH) (72) Bernard Sams, London, Englanti-England(GB) (74) Oy Kolster Ab (5I+) Mäntäpumppu - Kolvpump

Keksinnön kohteena on mäntäpumppu juoksevien aineiden jakelua varten, joka pumppu sisältää pumppauskammion, jonka toinen pää on avoin ja jossa on sivuseinä ja vastakkainen päätyseinä, männän varren, joka liukuu aksiaalisesti ohjausputkessa ja jossa on sisäosa, jonka halkaisija on pienempi kuin ohjausputken halkaisija, viimeksi mainitun putken ollessa sama-akselinen pumppauskammion kanssa ja avautuessa päätyseinästä, männän joka on asennettu varren sisäpäähän, varren ja männän ollessa liikuteltavissa yksikkönä sisäasennon, jolloin mäntä ulkonee erilleen kammion avoimesta päästä, ja ulkoasennon, jolloin mäntä on vedetty tiivistävään kosketukseen pumppauskammion sivuseinämän kanssa, välillä, juoksevan aineen pumppaamiseksi pumppauskammion sisältä ohjausputken osan kautta suuttimeen. Tyypillisiä jaettavia, juoksevia aineita ovat saippuat ja muut pesuaine- tai toalettivalmisteet, ruoat, lääkkeet yms. tahnojen, voiteiden ja nesteiden muodossa, joiden viskoosius-aste vaihtelee.

2 651 28 US-patenttijulkaisussa 2 009 743 kuvataan tällainen pumppu, johon kuuluu toisesta päästään avoin pumppauskammio ja jossa vastakkainen päätyseinä ja sivuseinä, ohjausputkessa aksiaalisesti liukuva mäntä, jossa on sisäosa, jonka halkaisija on pienempi kuin ohjausputken halkaisija, putken ollessa sama-akselinen pumppaus-kammion kanssa ja avautuessa sen päätyseinämästä. Mäntä on asennettu männänvarren sisäpuoliseen päähän ja mäntä ja männänvarsi muodostavat yksikön joka on liikuteltavissa sisäasennon, jolloin mäntä on erkaantuneena kammion avoimesta päästä, ja ulkoasennon, jolloin mäntä on vedetty tiivistävään kosketukseen kammion sisä-seinämän kanssa, välillä, juoksevan aineen pumppaamiseksi pumppaus-kammion sisältä ohjausputken osan kautta suuttimeen.

Tunnetussa pumpussa oleva ohjausputki muodostuu kiinteässä päätyosassa olevasta porauksesta ja männän varren ulkopää, joka tulee ulos porauksesta, on tiivistetty sopivalla tiivisteellä jota pitää paikallaan tiukennusmutteri, joka on ruuvattu päätyosan ulokkeeseen. Tällaiselle tiivisteelle on, kuten tunnettua, ominaista, että se on kallis valmistaa ja asentaa, ja se vaatii usein toistuvaa huoltoa mikäli se halutaan pitää vuotamattomana.

Kiinteään päätyosaan on muodostettu putki, joka ulottuu alaspäin ja yleisesti eteenpäin kulmassa poraukseen nähden johon se on yhteydessä lähellä pumppauskammiota kuitenkin sopivan välimatkan päähän siitä sovitettuna. Tämä putki muodostaa suuttimen, jonka kautta juokseva aine jaellaan.

Saksalaisessa patenttijulkaisussa 2 104 510 kuvataan jakelu-venttiiliä joka jakaa ennalta määrätyt juoksevan aineen määrät ja joka käsittää jakelukammion, joka on avoin ylhäällä, ja liikkuvan männän, joka on asennettu männänvarren päiden välille, joka varsi voi liukua pumppauskammion pohjapäätyseinän aukossa. Männänvarren sisäpää on ohjattuna ohjausosassa, joka ulottuu jakelukammion a-voimen pään ja sen aukkojen poikki, niin että se yhdistää kammion sisätilan jaettavan ainemäärän sisältävän säiliön alaspäin suunnatun ulosmenoaukon kanssa. Männänvarren ulkopää on putki, jossa on tuloaukkoja heti männän alapuolella. Kierukkajousi, joka on asennettu männänvarren sisäpään ympärille ohjausosan ja säiliöön päin olevan männän sivun välille, pakottaa männän lepoasentoon, jossa mäntä tiivistää jakelukammion päätyseinän, niin että mitään juoksevaa ainetta ei voi poistua kammiosta.

651 28 3

Juoksevan aineen jakamiseksi nostetaan männänvartta ja mäntää. Tämän liikkeen tapahtuessa jakelukammiossa oleva aine tulee työnnetyksi pois ylöspäin, kunnes mäntä liikkuu eroon kammion yläpäästä, jolloin aine virtaa säiliöstä männän ympäri jakelukammioon. Kun käyttäjä päästää irti männänvarren, palauttaa jousi männän alaspäin, ja kun tämä saavuttaa jakelukammion, se pakottaa tässä olevan aineen ulos männänvarren tuloaukkojen kautta ja ulos varren pohja-päästä .

Vuodon estämiseksi ei-käytetyssä asennossa on riittävän tiivistyksen säilyttäminen männän pohjapinnan ja jakelukammion päätyseinän välillä kriittistä tässä tunnetussa venttiilissä. Rakenteen vaatimilla, rengasmaisilla tiivistyspinnoilla on kuitenkin verraten iso pinta-ala ja siten alhainen kosketuspaine. Jousen voima määrää suurimman aikaansaatavan kosketuspaineen. Toisaalta on käytettävä verraten heikkoa jousta, koska käyttäjän on muuten käytettävä liian suurta voimaa venttiilin käyttämiseksi. Tiivistys-pintojen mahdollinen virhesuuntaus saa myös venttiilin vuotamaan. Vuodon estämiseksi tästä syystä on noudatettava tarkkoja toleransseja valmistuksen ja kokoonpanon aikana, mikä tekee rakenteen verraten kalliiksi. Lisäksi jousi ja ohjausosa ovat jatkuvasti upotettuina juoksevaan aineeseen, mikä aiheuttaa syöpymis- ja tarttumis-ongelmia, varsinkin jos juoksevalla aineella on taipumus kovettua ja muodostaa kerroksia vanhetessaan tai joutuessaan alttiiksi ilmalle. Nämä ongelmat voivat myös esiintyä rengasmaisten tiivistys-pintojen yhteydessä, jotka voivat likaantua ja lakkoilla. Alhaisen kosketuspaineen takia pinnat eivät ole itsepuhdistuvia.

Keksinnön mukaisesti on tarkoituksena ratkaista tunnetun venttiilin aiheuttamat ongelmat, jotka koskevat pumppujen varustamista luotettavalla tiivisteellä jonka muodostavat osat, joiden rakenne on yksinkertainen ja toiminta luotettava ja jotka toimivat pyyhkivällä tai kiilausvaikutuksella yhdessä toimivien pintojen puhdistamiseksi jokaisen kosketuksen yhteydessä, ja jotka varmistavat luotettavan tiivistyksen, joka ei huonone.

Keksinnön mukaisesti tämä päämäärä on saavutettu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa määritellyllä mäntäpumpulla.

Keksinnön tarjoamiin etuihin kuuluu helposti koottava ja luotettavasti toimiva jakelupumppu juoksevia aineita varten, jossa on oleellisesti poistettu pumputtavan, juoksevan aineen jähmettymisen tai syöpymisen aiheuttama vikamahdollisuus ja jonka rakenne on halpa.

4 65128

Pumppauskammion avoimen pään lähellä voidaan muodostaa ruuvi-kierre tai muu väline, joka yhdistää kammion säiliön kanssa, joka sisältää jaettavan ainemäärän. Yhdistävä väline on mieluiten sellainen, että säiliö ja pumppauskammio ovat tiukasti tiivistetyt suhteessa ulkopuoleen, niin että ilmaa ei voi virrata niiden sisään paitsi seuraavan kuvauksen mukaisesti.

Säiliö voi olla täytettävä tai kertakäyttösäiliö, joka tyhjänä heitetään pois. Kertakäyttösäiliö voidaan asentaa pumppuun niin, että ne muodostavat kokonaisuuden. Pumpussa voi olla muita ominaisuuksia, joita kuvataan seuraavassa, viskoosisten aineiden, kuten tahnojen ja voiteiden, jakamiseksi.

Keksinnön mukaisen pumpun eräät toteutusmuodot on näytetty esimerkkeinä oheisissa piirustuksissa ja niitä kuvataan nyt lähemmin. Piirustuksissa, joissa eri pumput on näytetty vain kaaviomai-sesti niiden toimintatavan näyttämiseksi paremmin: kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen pumpun toteutusmuotoa, joka on tarkoitettu erityisesti virtaavien nesteiden jakeluun.

kuviot 2-5 esittävät samanlaisia kuvantoja kuin kuvio 1 näyttäen pumpun toiminnan eri vaiheissa; kuvio 6 esittää osiinsa hajoitettuna pumpun perspektiivikuvan- toa.

Kuvion 1 näyttämä pumppu sisältää pumppauskammion 210, jossa on lieriömäinen sivuseinä 211 ja pohjapäätyseinä 212. Tässä toteutusmuodossa kammiossa 210 on ulkoinen rengaslaippa 210a, joka on käännetty sen puhallusmuovatun säiliön 213 suun ympärille, joka sisältää jaettavan määrän vapaasti virtaavaa nestettä. Ohjausputki 214, joka on samaa kappaletta kuin kammio 210, johtaa aksiaali-sesti ulos päätyseinästä 212. Männänvarsi 217 voi liukua aksiaalisesta ohjausputkessa 214 ja mäntä 218 on asennettu männänvarren si-säpäälle kammion 210 sisälle. Männänvarressa 217 on kolme osaa, nimittäin sisäpääosa 219, tiivistystulppa 220 ja putkimainen ulko-osa 221 (kuvio 6). Sisäpääosa 219 on massiivinen ja sen halkaisija on pienempi kuin osien 220 ja 221. Mäntä 218 voi olla näppäyssovite pääosalla 219. Tulpan 220 halkaisijan koko on osien 219 ja 221 välillä. Aivan tulpan 220 alapuolella männänvarressa 217 on muodostettu poikittainen lähtöporaus 215, joka on yhteydessä onton ulko-osan 221 kanssa ja muodostaa syöttösuuttimen 216 männänvarren ulkopäässä. O-rengastiiviste (ei näytetty) voidaan asentaa männänvarren ulko-osan 221 ympärille muodostamaan nesteenpitävän tiivisteen varren ja 651 28 5 ohjausputken 214 seinän välissä. Männänvarsi 217 ulkonee alaspäin ohjausputken alapään ohi ja siinä on rengasripa 223, joka on tarkoitettu kytkettäväksi sopivaan (ei näytettyyn) välineeseen, joka liikuttaa männänvartta 217 ja mäntää 218.

Tulpalla 220 on pienempi halkaisija ja siten pienempi poikki-leikkausala kuin männänvarren ulko-osalla 221 ja mieluiten se sui-pentuu ylöspäin kiilamaisesti. Ohjausputkessa 214 on päätyseinän 212 lähellä osa 224, jolla on pienempi sisähalkaisija ja jonka kanssa tulppa 220 on tarkoitettu sopimaan yhteen ja tiivistämään.

Kuvio 1 näyttää männän ja männänvarren niiden sisä- eli lepo-asennossa, jossa mäntä 218 ulkonee eroon pumppauskammion sivuseinästä 211, niin että säiliön 213 neste voi virrata vapaasti kammioon 210 männän 218 ja sivuseinän 211 välisen raon 225 kautta.

Tulppa 220 on tiivistävässä kosketuksessa ohjausputkiosan 224 kanssa, niin että kammio 210 on tehokkaasti tiivistetty pohjansa kohdalla. Aksiaalinen välimatka 226 ohjausputken 214 osan 224 alareunan ja kammion sivuseinän 211 yläreunan välillä on oleellisesti sama kuin aksiaalinen välimatka 227 männän 218 ja tulpan yläpään välillä.

Syöttöiskun suorittamiseksi käytetään edestakaisin liikuttavaa välinettä (ei näytetty) männänvarren 217 ja männän 218 vetämiseksi alaspäin yksikkönä. Kohta syöttöiskun alettua mäntä 218 liikkuu tiivistyskosketukseen pumppauskammion sivuseinän 211 kanssa, jolloin neste jää kammioon. Tällä hetkellä, kuvio 2, tulppaosa 220 on juuri erossa ohjausputken osan 224 alareunasta. Varren ja männän jatkuva liike pumppuaa nesteen pumppauskammion 210 sisältä ohjausput-keen214 kanavan 228 kautta, kuvio 3, joka muodostuu ohjausputken 214 ja männänvarren sen sisäpääosan 218 välissä, jolla on pienempi poik-kileikkausala, ja lähtöaukon 215 kautta suuttimeen 216.

Jos männän annetaan mennä pohjaan pumppauskammion päätyseinän 212 kohdalla, purkautuu enimmäismäärä nestettä. Voidaan käyttää (ei näytettyä) välinettä, joka muuttaa syöttöiskun pituuden muuttamalla ulkoasentoa ulkoasentojen alueella, kullakin pumppausiskulla jaettavan ainemäärän valitsemiseksi.

Kuvio 4 näyttää pumpun sen jälkeen, kun mäntä 218 ja varsi 217 ovat liikkuneet lyhyen matkan paluuiskun aikana. Koska mäntä 218 on edelleen tiivistyskosketuksessa pumppauskammion 210 sivuseinän 211 kanssa, on paluuliikkeen ensimmäinen vaikutus se, että pumppaus- 65128 6 kammioon 210 ja kanavaan 228 tulee imetyksi takaisin se aine, joka on mahdollisesti vielä lähtöaukossa 215 ja joka ei ole purkautunut suuttimen 216 kautta. Tämä merkitsee sekä syötön välitöntä katkaisua että pisaroiden varmaa estämistä. Pumppauskammion 210 se tila, jota takaisin imetty neste ei täytä, täyttyy sitten ilmalla, joka tulee imetyksi suuttimen 216 kautta. Kun mäntä 218 eroaa sivuseinän 211 päästä juuri ennen kuin se saavuttaa sisäasentonsa, poistuu kammioon 210 jäänyt ilma raon 20 kautta säiliöön 225, kuvio 5, ja uusi nestemäärä tulee imetyksi kammioon ja jaetuksi seu-raavalla syöttöiskulla. Kammion on sulkenut pohjan kohdalla tulppa 220, joka palaa tiivistämään ohjausputkiosan 224 kanssa. Siksi säiliö 213 voi olla täysin umpinainen ja joko jäykkä tai taipuisa. Jos se on jäykkä, tarvitaan vain ohutta seinää. Kuvio 6 näyttää kolmen osan yksinkertaisen kokoonpanon.

Piirustukset eivät näytä mitään mekanismia, joka liikuttaa männänvartta edestakaisin. Alan asiantuntijoille sopivat mekanismit ovat ilmeisiä, mm. sellaiset, joissa on männän iskua muuttava väline, kuten edellä on mainittu.

Koko kuvattu pumppu voidaan valmistaa helposti ja halvalla valamalla muotissa sopivasta muoviaineesta. Pumpussa on oleellisesti vain yksi liikkuva osa, nimittäin yksikkö joka koostuu män-nänvarresta ja männästä. Ainoat osat, jotka ovat jatkuvassa kosketuksessa juoksevan aineen kanssa, ovat männänvarren sisäpää, mäntä ja tiivistysosat, jotka voidaan tehdä helposti syöpymättömästä muovista, ja tiivistysosien pyyhkivä tai kiilaava vaikutus varmistaa luotettavan tiivistyksen muodostumisen, joka ei ole altis pilaantumiselle.

Monissa tapauksissa voidaan todeta, että pumpun alhaisten kustannusten takia se voidaan asentaa yhteen ja myydä yhdessä säiliön kanssa samana kappaleena ja kertakäyttöjakelupakkauksen muodossa.

Claims (5)

65128 7

1. Mäntäpumppu juoksevien aineiden jakelua varten, joka pumppu sisältää pumppauskammion (210), jonka toinen pää on avoin ja jossa on sivuseinä (211) ja vastakkainen päätyseinä (212), männän varren (217), joka liukuu aksiaalisesti ohjausputkessa (214) ja jossa on sisäosa (219), jonka halkaisija on pienempi kuin oh-jausputken (214) halkaisija, viimeksi mainitun putken ollessa sa-ma-akselinen pumppauskammion (210) kanssa ja avautuessa päätyseinästä (212), männän (218) joka on asennettu varren (217) sisäpäähän, varren ja männän ollessa liikuteltavissa yksikkönä sisäasennon, jolloin mäntä ulkonee erilleen kammion (210) avoimesta päästä, ja ulkoasennon, jolloin mäntä on vedetty tiivistävään kosketukseen pumppauskammion (210) sisäseinämän (211) kanssa, välillä, juoksevan aineen pumppaamiseksi pumppauskammion sisältä ohjausputken osan kautta suuttimeen (216), tunnettu siitä, että männänvarteen (217) kuuluu tiivistysosa: (220), joka on tämän varren sisäosan (219) vieressä ja joka sisäasennossa on tiivistävästä vasten istukkaa (224), joka on muodostettu ohjausputkeen (214) kammion pääty-seinämän (212) viereen, että etäisyys (226) pumppauskammion avoimesta päästä (211) istukkaan (224) on yhtä suuri kuin etäisyys (227) männän (218) ja männänvarressa olevan tiivisteen (220) välillä, että osan (220) alapuolinen männänvarren ulko-osa (221) on putkimainen ja, että ulkoasennossa juokseva aine pumpataan kammion sisältä istukan (224) ja männänvarren putkimaisen ulko-osan (221) kautta suuttimeen (216), joka on sovitettu putkimaisen osan (221) ulkopäähän.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pumppu, tunnettu siitä, että männänvarren tiivistysosa (220) on tulppa, joka koskettaa tiivistävästä yhdessä toimivaan ohjausputken (214) istukkaan (224) .

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen pumppu, tunnettu siitä, että tulppa (220) on kiilamainen.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen pumppu, tunnet-t u siitä, että männänvarressa on tulpan (220) alapuolella poikittainen poraus (215), joka on yhteydessä putkimaiseen osaan (221).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen pumppu, tunnet-t u siitä, että pumppauskammio on kiinnitetty kiinteästi säiliöön (213) . 8 Patentkrav: 6 512 8