NO149594B - Utporsjonseringspumpe - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en stempelpumpe for ut-j porsjonering av flytende materiale. Typisk flytende mate<i>riale som kan utporsjoneres er såper og andre vaskemidler eller toalettmidler, næringsmidler, medikamenter o.l. i form avj pastaer, kremer eller væsker med forskjellig grad av visko-sitet .

US-PS nr. 2 009 743 beskriver en slik type pumpe som omfajtter et pumpekammer som er åpent ved den ene ende og har en sidevegg og en motstående endevegg, en stempelstang som er aksialt glidbar i et styringsrør og har et indre parti hvis diameter er mindre enn diameteren av styrerøret, idet sistnevnte rør er koaksialt med pumpekammeret og åpner ut avi endeveggen, et stempel montert på den indre ende av stangen, idet stangen og stempelet er bevegelig som en enhet melloim en indre stilling hvor stempelet rager klar av den åpne ende av; kammeret og en ytre stilling hvor stempelet er inntrukket i og befinner seg i tettende kontakt med sideveggen av pumpe-<1 >kammeret for å pumpe flytende materiale fra det indre av pumpekammeret gjennom en del av styrerøret til en utløpsdyse.'

I den kjente pumpe er styrerøret utformet som en boring i| et

i massivt hode, og den ytre ende av stempelstangen som rager ut av boringen er tettet med en egnet pakning som holdes på plass av en glandmutter som er skrudd inn på en stuss på hodet. Tetningen som således dannes har den egenskap som er felles for denne type, nemlig at den er dyr å produsere og montere og dessuten krever vedlikehold dersom den ikke skal lekke.

En kanal er utformet i det massive hode og strekker seg nedad og hovedsakelig forover i en vinkel med boringen som den står i forbindelse med i noen avstand fra pumpekammeret. Denne kanal utgjør en dyse gjennom hvilken det flytende materiale utporsjoneres.

Tysk patent nr. 2 104 510 beskriver en utporsjoneringspumpe for utporsjonering av forutbestemte mengder av ._et_flytende materiale og omfatter et utporsjoneringskammer som er åpent i toppen, og et bevegelig stempel montert mellom endene av en stempelstang som er glidbar i en åpning i den nedre ende-: vegg av pumpekammeret. Den indre ende av stempelstangen styres i en styredel som strekker seg henover den åpne ende av utporsjoneringskammeret og åpner ut i dette for å forbinde det indre av kammeret med det nedadrettede utløp fta en beholder som inneholder en mengde av det materiale sont skal utporsjoneres. Den ytre ende av stempelstangen er ^t rør som har innløpsåpninger like nedenfor stempelet. En spiralfjær som er montert rundt den indre ende av stempelstangen mellom styredelen og den side av stempelet som vender mot beholderutløpet, tvinger stempelet til en hvilestilliI ngi i hvilken stempelet tetter mot endeveggen av utporsjoner^ngsj kammeret, slik at ikke noe flytende materiale kan unnslippe fra kammeret.

i or å utporsjonere flytende materiale løftes stempelstangen og stempelet. Ved denne bevegelse blir materiale som befiin<->ner seg i utpors joneringskammeret skjøvet bort oppad inntjil stempelet beveger seg klar av den øvre ende av kammeret, hvoretter materialet strømmer fra beholderen rundt stempelet, inn i utmatningskammeret. Når brukeren slipper stempelstangen bringer fjæren stempelet nedad, og når dette når utporsjq-^ neringskammeret, tvinges det materiale som befinner seg i dette ut gjennom innløpsåpningene i stempelstangen og ut av den nedre ende av stangen.

For å forhindre lekkasje i den ikke-aktiverte stilling, er det for denne kjente pumpe meget viktig at det opprettholdes en tilstrekkelig tetning mellom bunnflaten av stempelet og endeveggen av utporsjoneringskammeret. Imidlertid vil de ringformede tetningsflater som nødvendiggjøres av pumpens konstruksjon ha et relativt stort overflateareal og derved lavt kontakttrykk. Det maksimale kontakttrykk som kan oppnås bestemmes av fjærkraften. På den annen side måe en relativt svak fjær benyttes hvis ikke den kraft som brukeren må utøve i for å betjene pumpen skal bli altfor stor. Eventuell dårli'g innretting mellom tetningsflåtene vil også bevirke at pumpen lekker. For å forhindre lekkasje fra denne, må man benytte isrnå toleranser under fremstilling og sammensetning, slik |at konstruksjonen blir relativt dyr. Dertil er fjæren og sijyrej-!delen konstant neddykket i det flytende materiale, noe sqm gir opphav til korrosjonsproblemer og blokkering, spesielt dersom det flytende materiale har en tendens til å bli hårdt og j fast med tiden eller ved kontakt med luft. Disse problemer ;kan også oppstå for de ringformede tetningsflater, som kan bli tilsmusset og settes ut av funksjon. På grunn av det jlave kontakttrykk er flatene ikke selvrensende.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å løse de problemer! I som hefter ved de kjente pumper ved å tilveiebringe en pålitelig tetning som ikke er avhengig av f jærtrykk og som tilyeief-,bringes ved hjelp av deler som er enkle av konstruksjon og pålitelige i operasjon og som benytter en viske-effekt ellerj kile-effekt for å rense de samvirkende flater ved hver kontakt og sikrer en pålitelig tetning som ikke er utsatt for

. forringelse.

Ifølge oppfinnelsen oppnås denne hensikt, ved en stempelpumpe; som definert i, krav 1.

De fordeler som oppfinnelsen frembyr omfatter tilveiebringelse av en utporsjoneringspumpe for flytende materiale som er!lett å sette sammen og som funksjonerer pålitelig, hvor sannsyn-ligheten for feilfunksjonering på grunn av korrosjon eller koagulering av det flytende materiale som pumpes, er stort sett eliminert, hvilken pumpe likeledes har en billig konstruksjon.

Pumpekammeret kan ved sin åpne ende være forsynt med midler for å forbinde det med en beholder som inneholder et kvantum av det materiale som skal utporsjoneres. Beholderen kan være påfyllbar, eller det kan være en beholder som kan kastes når! den er tom. En engangsbeholder kan være forsynt med pumpen j som en integrert enhet.

Et utførelseseksempel på en pumpe ifølge oppfinnelsen erj vist på vedføyede tegninger og skal beskrives i det følgende i større detalj. På tegningene er pumpen kun skjematisk vist for bedre å illustrere dens funksjonsmåte. Fig. 1 viser et utførelseseksempel på en pumpe ifølge oppfinnelsen, spesielt beregnet for utporsjonering av lett-flytende væsker. Fig. 2-5 viser pumpen på fig. 1 i forskjellige stadier under funksjonssyklusen, og

fig. 6 viser pumpen i perspektiv med de forskjellige deler adskilt.

På fig. 1 er det vist en pumpe som omfatter et pumpekammer

210 som har en sylindrisk sidevegg 211 og en nedre endevegg 212. I denne utførelse har kammeret 210 en utvendig ringformet flens 210a som er krympet over munningen av en sprøytestøpt beholder 213 som inneholder en mengde frittstrømmende væske som skal utmates. Et styrerør 214 dannet i ett med kammeret 210 åpner aksialt ut av endeveggen 212. En stempelstang 217 er aksialt glidbar i styrerøret 214, og et stempel 218 er montert på den indre ende av stempelstangen i kammeret 210. Stempelstangen 217 omfatter tre seksjoner, nemlig en indre endeseksjon 219, en tetningsplugg 220 og en rørformet ytre seksjon 221 (fig. 6). Den indre endeseksjon 219 er massiv og har mindre diameter enn seksjonene 220 og 221. Stempelet 218 kan være sneppertfestet til endeseksjonen 219. Pluggen 220 har en diameter mellom diameteren av seksjonene 219 og 221. Umiddelbart under pluggen 220 er stempelstangen 217 utformet med en tversgående utløpsboring 215 som står i forbindelse med det indre av den hule ytre seksjon 221 og danner en leveringsdyse 216 på den ytre ende av stempelstangen. En O-ringtetning (ikke vist) kan være anordnet rundt den ytre seksjon 221 av stempelstangen for å danne en fluidumtett tetning mellom stangen og veggen av styrerøret 214. Stempelstangen 217 rager nedad forbi den nedre ende av styrerøret og er forsynt med en ringformet ribbe 223 som er innrettet for forbindelse med egnede midler (ikke vist) for å bevege

stempelstangen 217 og stempelet 218 frem og tilbake.

i Pluggen 220 har mindre diameter og således mindre tverrsnittsareal enn den ytre seksjon 221 av stempelstangen og er for-trinnsvis avsmalnende utad i form av en kile. Styrerøret!

214 har nær endeveggen 212 en seksjon 224 med redusert inn-vendig diameter som pluggen 220 er innrettet til å passe sammen med og tette mot. i

Fig. 1 viser stempelet og stempelstangen i deres innerste og ikke operative stilling, hvor stempelet 218 rager klar;

av sideveggen 211 av pumpekammeret slik at væske i beholderen 213 fritt kan strømme inn i kammeret 210 gjennom gapet 225 mellom stempelet 218 og sideveggen 211. Pluggen 220 er i; tettende kontakt med styrerørseksjonen 224 slik at kammeret 210 er effektivt tettet ved bunnen. Den aksiale avstand |226 mellom den nedre kant av seksjonen 224 på styrerøret 214 pg den øvre kant av kammerets sidevegg 211 er stort sett den samme som den aksiale avstand 227 mellom stempelet 218 og den øvre ende av pluggen.

For utførelse av leveringsslaget blir midlene for frem- og tilbakegående bevegelse (ikke vist) aktivert for å trekke stempelstangen 217 og stempelet 218 nedad som en enhet. Kort etter leveringsslagets begynnelse beveger stempelet 218 seg til tettende kontakt med sideveggen 211 av pumpekammeret,

slik at væske stenges inne i kammeret. I dette øyeblikk,

fig. 2, går pluggseksjonen 220 akkurat klar av den nedre seksjon 224 av styrerøret. Fortsatt bevegelse av stangen og stempelet pumper væsken fra det indre av pumpekammeret 210

inn i styrerøret 214 gjennom passasjen 228, fig. 3, som dannes mellom styrerøret 214 og den indre endeseksjon 219 av stempelstangen som har redusert tverrsnittsareal, og gjennom utløpet 215 til dysen 216.

Dersom stempelet tillates å bunne mot endeveggen 212 av pumpekammeret, utmates et maksimalt kvantum væske. Det kan være anordnet midler (ikke vist) for å variere lengden av leveringsslaget ved å endre ytterstillingen innenfor et område av ytterstillinger for å velge det kvantum materiale som leveres ved hvert pumpeslag.

.Fig. 4 viser pumpen etter at stempelet 218 og stangen 217

har beveget seg et lite stykke av returslaget. Ettersom stempelet 218 fremdeles befinner seg i tettende kontakt

med sideveggen 211 av pumpekammeret 210, er den umiddelbare effekt av returbevegelsen å trekke inn i pumpekammeret 210

og passasjen 228 eventuelt gjenværende materiale i utløpet 215 som ikke er levert ut gjennom dysen 216. Dette betyr atj det skjer en momentan avskjæring av utmatningen og at drypp i forhindres på en positiv måte. Volumet av pumpekammeret ;210; som ikke opptas av væske som trekkes tilbake, fyller seg iså i

i med luft som trekkes inn gjennom dysen 216. Når stempelet 218 går klar av enden av sideveggen 211 like før det når|sin<: >indre stilling, unnslipper luften som er innestengt i kammeret 210 gjennom gapet 225 inn i beholderen 213, fig. 5, og en ny;, mengde væske trekkes inn i kammeret 210 for utporsjonering ved neste leveringsslag. Kammeret er blitt lukket i bunnen ved at pluggen 220 har returnert for å tette styrerørseksjonen 224. Beholderen 213 kan derfor være fullstendig lukket og være enten stiv eller fleksibel. Dersom den er stiv, behøver den kun har et tynt veggparti. Fig. 6 viser de tre kompo-nenter adskilt.

På tegningene er det ikke vist noen mekanisme for å bevege stempelstangen frem og tilbake. Fagmannen vil lett kunne forestille seg egnede mekanismer og kan innlemme midlene for å variere slaglengden av stempelet som nevnte ovenfor.

Hele den beskrevne pumpe kan fremstilles meget enkelt og billig ved støpning av egnet plastmateriale. Pumpen omfatter hovedsakelig en bevegelig del, nemlig enheten som består av stempelstangen og stempelet. De eneste deler i kontinuerlig kontakt med det flytende materiale er den indre ende av stempelstangen, stempelet og tetningsdelene, hvilke lett kan lages av korrosjonsbestandig plast, idet viskevirkningen eller kilevirkningen av tetningsdelene sikrer en pålitelig tetning som ikke svekkes. I ,mange tilfeller har man funnet at den lave pris for pumpen<I >gjør det mulig å montere pumpen og selge den sammen med beholderen som en engangsforpakning.

Claims (4)

1. Stempelpumpe for utsporsjonering av flytende materiale,J ^omfattende et pumpekammer (210) som er åpent i én ende og har en sidevegg (211) og en motstående endevegg (212), en stempelstang (217) som er aksialt glidbar i et styrerør { 214) og har et indre parti (219) hvis diameter er mindre enn diameteren av styrerøret (214), idet sistnevnte rør er koaksialt med pumpekammeret (210) og åpner ut av endeveggen (212), et stempel (218) montert på den indre ende av stangen; idet stangen og stempelet er bevegelig som en enhet mellom en indre stilling hvor stempelet rager klar av den åpne ende i av kammeret (210) og en ytre stilling hvor stempelet (218) er inntrukket i og befinner seg i tettende kontakt med sideveggen (211) av pumpekammeret (210) for å pumpe flytende' materiale fra det indre av pumpekammeret gjennom en del av styrerøret til en utløpsdyse (216) , karakter i- i sert ved at stempelstangen (217) omfatter et tetningsparti (220) nær det indre parti (219) av stangen, hvilket tetningsparti i indre stilling tettende ligger an mot et \ sete (224) utformet i styrerøret (214) nær endeveggen (212) av kammeret, idet avstanden (226) fra den åpne ende av pumpekammeret til setet (224) er lik avstanden (227) mellom stempelet (218) og tetningen (220) på stempelstangen, og . idet det ytre parti (221) av stempelstangen under partiet (220) er rørformet, og at i den ytre stilling pumpes flytende materiale fra det indre av kammeret gjennom setet (224) og det rørformede ytre parti (221) av stempelstangen til dysen (216), som er anordnet ved den ytre ende av det rørformede parti (221) . I

2. Stempelpumpe ifølge krav 1, karakterisert ; ved at stempelstangens tettende parti (220) omfatter en plugg som er i tettende kontakt med et samvirkende sete (224) på styrerøret (214).

3. ' Stempelpumpe ifølge krav 2, karakterisert-ved at pluggen (220) er kileformet.

4. Stempelpumpe ifølge krav 2 eller 3, karakter i- i s e r t ved at stempelstangen omfatter en tversgående', boring (215) under pluggen (220) som står i forbindelse med det rørformede parti (221). I ' ; I '5. Stempelpumpe ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at pumpekammeret er permanent festet til en beholder (213).