DE2818507A1

DE2818507A1 - Handbetaetigte axialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE2818507A1
Application number: DE19782818507
Authority: DE
Inventors: Lewis A Micallef
Original assignee: Leeds and Micallef
Current assignee: Leeds and Micallef
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1979-01-25
Also published as: ES469360A1; IT7867991A0; US4315582A; ZA782535B; JPS5415505A; IT1107195B

Description

Leeds and Micallef 78-10-ad

25. 4. 1978 S/Scha

HANDBETÄTIGTE AXIALKOLBENPUMPE

Die Erfindung bezieht sich auf eine handbetätigte Axialkolbenpumpe zur Förderung von Füllgut aus einem Verpackungsbehälter ins Freie. Die Pumpe dient dabei zugleich als Behälterverschluß. Wichtige Anwendungsgebiete für derartige Pumpen sind das Abgeben kosmetischer Erzeugnisse oder Putzmittel als Strahl, als Sprühnebel oder als Schaum.

Bekannte derartige Axialkolbenpumpen sind mit Rückschlagventilen ausgerüstet. Dies bedingt eine relativ große Anzahl von Bauteilen und damit ins Gewicht fallende Kosten für Herstellung und Montage. Pumpen mit Rückschlagventilen sind störanfällig durch Verklemmen, Verkleben oder sonstiges Verschmutzen der Rückschlagventile.

Bekannte Pumpen fördern flüssiges Füllgut ohne Luftbeimischung. Dies führt zu Schwierigkeiten, wenn die Flüssigkeit versprüht werden soll. Das Versprühen ist dann nur durch mechanisches Zerreißen der Flüssigkeit in einzelne Tröpfchen möglich, wodurch aber kei/i genügend feiner Sprühnebel erzielt werden kann.

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Durch die Erfindung soll eine Pumpe der eingangs genannten Art geschaffen werden, die einerseits den Verpackungsbehälter absperrt, andererseits aber für eine Belüftung des Behälters zum Ersatz von abgegebenem Füllgut dient. Ein Belüftungskanal soll nicht von außen direkt in den Behälter führen, da dann Füllgut beim Transport auslaufen könnte, sondern soll durch die Pumpe laufen und in einer Ruhestellung abgesperrt sein.

Es soll ein Versprühen von Flüssigkeit mit Luftbeimischung ermöglicht werden.

Es soll eine Alternative zu Aerosolsprühern geschaffen werden. Pumpen nach der Erfindung sollen es ermöglichen, das Füllgut unter Überdruck auszutreiben, insbesondere zu versprühen.

All dies zugleich wird durch die Erfindung nach Anspruch 1 erreicht.

Dadurch, daß der Pumpenkolben zugleich ein Axialkolbenventil bildet, sind keine sonstigen Teile zur Steuerung der erforderlichen Strömungswege nötig. Dies geschieht, wie bei Axialkolbenventilen üblich, durch die Steuerkanten von gegeneinander verschiebbaren öffnungen.

Es sind zwar im Maschinenbau und für andere Anwendungsgebiete Axialkolbenpumpen bekannt, die ohne Rückschlagventile arbeiten. Bei diesen sind aber entweder zusätzliche Teile, wie Schieber, für die Steuerung vorhanden oder zusätzliche Teile zur Drehung des Kolbens. Derartige Konstruktionen sind aus Kostengründen für einen Massenartikel, wie die Pumpe nach der Erfindung, nicht brauchbar.

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Demgegenüber wird durch eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 eine Pumpe geschaffen, bei der dieser Aufwand entfällt, da Kolben und Gehäuse lediglich eine translatorische Bewegung ausführen, also eine reine Verschiebebewegung ohne Drehung des Kolbens gegenüber dem Gehäuse.

Durch eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 wird eine Pumpe geschaffen, die für den Pumpvorgang die Umgebungsluft mit verwendet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Pumpen wird nicht nur das Füllgut (meist Flüssigkeit) in der beabsichtigten Richtung, nämlich vom Behälters ins Freie gefördert, sondern bei jedem Kolbenhub auch Luft von außen in die Pumpenkammer angesaugt sowie Luft und zum Teil auch Füllgut in den Behälter befördert. Die Pumpe arbeitet also in einer Weise, die bei herkömmlichen Pumpen gerade vermieden werden soll. Hierdurch werden aber wichtige Vorteile erzielt. In erster Linie wird hierdurch eine sehr einfache Bauweise der Pumpe ermöglicht. Ferner wird beim Ansaugen von Luft durch den Auslaßkanal dieser gereinigt, was insbesondere bei klebrigen und zum Verkrusten neigenden Produkten von Bedeutung ist. Ferner wird der Verbindungskanal vom Behälter zur Pumpenkammer gereinigt, und schließlich wird Luft durch das Pumpensystem zurück in den Behälter befördert, nämlich zum Ersatz für abgegebenes Füllgut. Dies steht im Gegensatz zu allen bekannten Pumpen für Verpackungsbehälter, bei denen stets die Ersatzluft am Pumpensystem vorbei in den Behälter strömt.

Da die Pumpe in der äußersten Kolbenstellung geschlossen ist und diese Kolbenstellung gewöhnlich durch eine Rückstellfeder eingehalten wird, dient die Pumpe in einfachster Weise in ihrer Ruhestellung als Behälterabschluß.

Durch eine Weiterbildung nach Anspruch 4 läßt sich erreichen, daß die Pumpe auch in ihrer innersten Kolbenstellung absperrt.

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Zur Raumersparnis kann es zweckmäßig sein, beim Transport den Kolben ganz einzuschieben und zu verriegeln. Auch in dieser Lage kann dann also kein Füllgut austreten.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 5 wird durch entsprechende gegenseitige Anordnung der Steuerkanten dafür gesorgt, daß in einem Bereich des Druckhubes ein Überdruck erzeugt wird.Die Verbindung von der Pumpenkammer zum Auslaß wird erst anschließend geöffnet. Dann tritt das Füllgut schlagartig aus. Hierdurch wird die Sprühwirkung verbessert. Bei entgegengesetzter Kolbenbewegung tritt vor dem Ansaugvorgang ein Unterdruck in der Pumpenkammer auf. Infolgedessen schießt das Füllgut aus dem Behälter schlagartig in die Pumpenkammer, was vor allem die Reinigung des Verbindungskanals vom Behälter zur Pumpenkammer verbessert. Bei Pumpen, die einen über- oder Unterdruck erzeugen, muß verhindert werden, daß sich die Pumpenkammer voll_rtmxtflüssigkeit füllt, da das Pumpsystem dann gegen weitere Bewegung gesperrt würde. In einer Weiterbildung nach Anspruch 6 wird demgemäß ein komprimierbares Medium in der Pumpenkammer oder einem mit ihr direkt verbundenen Hohlraum vorgesehen.

Der Behälter kann gemäß Anspruch 11 in der Weise belüftet werden, daß Außenluft in einem Hubbereich in die Pumpenkammer gelangt und in einem weiteren Hubbereich in den Behälter.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 12 kann dagegen in einem bestimmten Hubbereich eine direkte Verbindung vom Auslaß zum Einlaß hergestellt werden.

Einlaß und Auslaß können in zwei prinzipiell verschiedenen Weisen an den beiden Pumpenteilen, nämlich Pumpenkolben und Gehäuse, angeordnet werden. Bei Pumpen erster Art sind beide am selben Pumpenteil vorgesehen, z. B. am Gehäuse. Beim Pump-

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Vorgang wird der Kolben von Hand gegenüber dem am Behälter befestigten Gehäuse bewegt. Die Auslaßdüse bleibt hierbei in Ruhe, was für viele Anwendungsfälle bevorzugt wird. Das gleiche Ergebnis erzielt man, wenn man Einlaß und Auslaß am Kolben vorsieht und den Kolben mit dem Behälter verbindet. Dann wird von Hand das Gehäuse gegenüber dem Kolben bewegt. Auch in diesem Falle bleibt die nun mit dem Behälter verbundene Düse in Ruhe.

Bei Pumpen zweiter Art ist dagegen der Einlaß am einen Pumpenteil, z. B. am Gehäuse angebracht und der Auslaß am anderen, z. B. am Kolben. Auch hier ist eine Umkehrung möglich, in der Weise, daß der Kolben am Behälter befestigt und das Gehäuse von Hand betätigt wird. In diesen Fällen macht die Auslaßöffnung die Pumpbewegung mit. Pumpen dieser Art sind besonders einfach herstellbar.

Die Ansprüche l4ff beziehen sich auf Pumpen erster Art, die Ansprüche 27ff Pumpen zweiter Art. Die Ansprüche 42ff schließlich beziehen sich auf Merkmale, die Pumpen erster und zweiter Art gemeinsam sind.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung (vgl. auch Anspruch 52) liegt darin, daß die einzige Verbindung vom Behälter zum Außenraum durch das Pumpensystem verläuft, daß also nur durch das Mundstück am Auslaßkanal Flüssigkeit austreten oder Luft eintreten kann. Auf diese Weise ist ein zuverlässiger Abschluß des Behälters nach außen durch die Pumpe selbst erzielbar. Zumindest in der Ruhelage bei äußerster Kolbenstellung, gegebenenfalls auch bei ganz eingeschobenem Kolben ist das Mundstück gegenüber dem Behälterinneren abgesperrt.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Figur 1 zeigt perspektivisch einen Verpackungsbehälter mit einer handbetätigten Axialkolbenpumpe.

Figur la bis Ie sind schematisierte Schnittdarstellungen der in diesem Behälter vorgesehenen Pumpe erster Art in verschiedenen Phasen eines kompletten Kolbenhubes. Hier sind Einlaß und Auslaß am Gehäuse vorgesehen.

Figur 2a und 2b sind schematisierte Schnittdarstellungen einer Pumpe erster Art, Lei der jedoch Einlaß und Auslaß am Kolben vorgesehen sind.

Figur 3a bis 3c sind Längsschnitte durch eine Pumpe erster Art, bei der Einlaß und Auslaß am Gehäuse angeordnet sind, in verschiedenen Phasen eines Hubes.

Figur 4a bis 4c zeigen in Längsschnitten, zum Teil in Seitenansicht, eine Pumpe erster Art ähnlich der Pumpe nach Figur 1 in verschiedenen Phasen eines Hubes.

Figur 5a bis 5f sind schematisierte Längsschnitte durch eine Pumpe zweiter Art, bei der der Einlaß am Gehäuse, der Auslaß am Kolben vorgesehen sind, in verschiedenen Phasen eines kompletten Hubes.

Figur 5.1 und 5.2 zeigen zum Teil in Seitenansicht, zum Teil im Längsschnitt^konstruktive Einzelheiten einer Pumpe zweiter Art nach Figur 5a bis 5f.

Figur 5.3 bis 5.6 sind Varianten einer Pumpe nach Figur 5.1 und 5.2, die aber auch Bedeutung für andere Ausführungsformen haben.

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Figur 6 und 7 zeigen im Längsschnitt zwei weitere Ausführungsformen von Pumpen zweiter Art.

Figur 8a und 8b zeigen im Längsschnitt, zum Teil in Seitenansicht einen Betätigungsmechanismus für eine Pumpe nach der Erfindung.

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Figur 1 zeigt einen Behälter 1, der zur Aufnahme eines ins Freie auszutreibenden Füllgutes, insbesonsere einer Flüssigkeit dient. Der Behälter hat eine Verschlußkappe 3 mit einem Mundstück 9, das z. B. als Düse gestaltet sein kann. In der Verschlußkappe 3 ist das hier nicht erkennbare Pumpengehäuse untergebracht j aus dem ein Stück des Kolbens 5 mit Betätigungsknopf 6 hinausragt.

Die Figuren la bis Ie zeigen, stark schematisiert, die Ausbildung des Pumpengehäuses 8 und des Kolbens 5 im einzelnen. Das Gehäuse hat unten einen Einlaß E und oben den Auslaß A. Mit E und A sind in dieser und in weiteren Figuren immer die Öffnungen oder Wanddurchbrüche des Gehäuses (bzw. bei Figur 2a und 2b des Kolbens) bezeichnet, deren Ränder Steuerkanten bilden. E und A bezeichnen dagegen nicht die an diesen Öffnungen ansetzenden Kanäle. Der Einlaß E ist in bekannter Weise mit einem Ansaugröhrchen 10 verbunden, das in den Behälter 1 führt.

Ein überströmkanal 12 führt oben im Kolben von dessen Stirnseite 14 her achsparallel nach rechts zu einem Hohlraum 15. In dem Hohlraum 15 kann ein kompressibles Medium, wie ein Schwamm mit geschlossenen Poren, untergebracht werden. Der überströmkanal 12 ist durch zwei Querkanäle 16 und 18 mit der Außenwandung 19 des Kolbens verbunden. Der Querkanal 18 sitzt am rechten Ende des Überströmkanals 12 und führt nach oben. Der Querkanal 16 sitzt weiter links und führt nach unten.

Die oben erwähnten Steuerkanten werden von den Rändern des Auslasses A und Einlasses E an der Innenwandung 21 des Gehäuses und andererseits von den Rändern der Querkanäle 16 und 18 an der Außenwandung 19 des Kolbens gebildet.

Die Figuren la bis Ie zeigen, von oben nach unten betrachtet, einen Saughub, von unten nach oben betrachtet, einen Druckhub.

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Figur la zeigt die innerste, Figur le die äußerste Stellung des Kolbens. Durch nicht dargestellte Mittel wird verhindert, daß er weiter austritt. Außerdem ist eine nicht dargestellte Druckfeder vorgesehen, die den Kolben in die Stellung ie bringt, die demgemäß die Ruhestellung der Pumpe ist.

Zur Funktionsbeschreibung sei jedoch mit einer Auswärtsbewegung aus der Stellung nach Figur la bis in die Stellung nach Figur Ie begonnen. In der Lage nach Figur la sind die Querkanäle 16 und 18 abgesperrt. Wird der Kolben nach rechts bewegt, so bildet bzw. erweitert sich die Pumpenkammer 20, und der Querkanal 18 wird mit dem Auslaß verbunden. Infolgedessen wird Luft durch den Auslaß A in die Pumpenkammer 20 gesaugt. Hierbei werden das Mundstück 9, gegebenenfalls ein zwischen diesem und dem Auslaß vorgesehener längerer Auslaßkanal und der Auslaß selbst von darin haftendem Füllgut aus einem vorangegangenen Pumpvorgang gereinigt. Bei Weiterbewegung des Kolbens 5 nach rechts wird der Querkanal 18 abgesperrt (Fig. Ic), während der Querkanal 16 noch abgesperrt ist. Bei der Darstellung nach Figur Ic ist dies nur während eines verschwindend kleinen Hubbereichs der Fall. Die Querkanäle sowie Einlaß und Auslaß können aber auch so angeordnet sein, daß beide Querkanäle während eines beträchtlichen Verschiebungsweges geschlossen bleiben. In diesem Falle wird in der Pumpenkammer 20 bei der Auswärtsbewegung des Kolbens ein Unterdruck hervorgerufen (und bei der später zu beschreibenden Einwärtsbewegung ein überdruck).

Bei Weiterbewegung des Kolbens nach rechts wird der Querkanal l6 mit dem Einlaß E verbunden, während der Querkanal 18 abgesperrt bleibt. Es wird nun Flüssigkeit durch das Ansaugröhrchen 10 in die Pumpenkammer 20 gesaugt. Hatte sich vorher ein Unterdruck in der Pumpenkammer gebildet, so geschieht dies schlagartig. Hat der Kolben seine Ruhestellung (Figur Ie) erreicht,

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so sind wieder beide Querkanäle abgesperrt. Es sind aber auch Einlaß E und Auslaß A gegenüber der Pumpenkammer 20 abgesperrt. Die Ruhestellung ist zugleich die Transportstellung der Pumpe. In dieser Stellung sind sowohl der Behälterinhalt als auch der Inhalt der Pumpenkammer 20 gegenüber dem Auslaß abgesoerrt. Der Auslaß war vorher in der Phase nach Figur Ib von Flüssigkeit befreit worden. Infolgedessen tritt in der Lage nach Figur Ie keine Flüssigkeit beim Transport der Einheit aus Pumpe und Behälter aus.

Die Pumpenkammer 20 ist nur zum Teil mit Flüssigkeit 23 gefüllt. Bei waagerechter Stellung liagt der Flüssigkeitsspiegel unterhalb der Mündung des Überströmkanals 12 an der Stirnseite 14.

Beim Hineinschieben des Kolbens aus der Lage nach Figur Ie wird zunächst der Inhalt der Pumpenkammer 20 und der Kanäle komprimiert, bis der Querkanal 16 sich gegen den Einlaß E öffnet. Von da an wird Luft und eventuell ein Teil der Flüssigkeit aus der Pumpenkammer 20 durch die Kanäle 12 und 16 durch den Einlaß E und das Ansaugröhrchen 10 in den Behälter zurückgedrückt. Hierdurch wird der ganze Ansaugkanal gereinigt. Vor allem werden Teilchen, die sich an Engstellen angesammelt haben und die Ansaugleitung verstopfen, in den Behälter zurückbefördert (Fig. Id). Nachdem der Querkanal Io bei weiterer Einwärtsbewegung des Kolbens abgesperrt ist (Fig. Ic) und bevor der Querkanal 18 gegen den Auslaß A öffnet, wird in der Pumpenkammer ein überdruck erzeugt. Während der Wanddurchbruch des Querkanals 18 den Auslaß A überstreicht (Fig. Ib), wird der Inhalt der Pumpenkammer durch den Auslaß A ausgetrieben. Schließlich wird der Querkanal 18 abgesperrt (Fig. la).

Die Ausführungsform nach Figur 1 arbeitet auch dann, wenn der Behälter gekippt wird, so daß seine Längsachse waagerecht liegt und der Betätigungsknopf 6 oben ist.

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Ist die Pumpe durch einige Pumpvorgänge einmal in Gebrauchszustand versetzt worden, so bleibt sie stets betriebsbereit. Im Ruhezustand nach Figur Ie enthält die Pumpenkammer Flüssigkeit, und beim Eindrücken des Kolbens wird sofort Flüssigkeit abgegeben. Dies gilt auch für die folgenden Ausführungsbeispiele .

Das aus dem Behälter ausgetriebene Flüssigkeitsvolumen muß normalerweise durch ein gleiches Volumen an Luft ersetzt werden, wenn der Behälter nicht zusammengedrückt werden soll. Bei der Ausfuhrungsform nach Figur 1 besteht in keiner Phase eine direkte Verbindung vom Auslaß zum Einlaß. Es wird .jedoch, wie oben beschrieben wurde, in der Phase nach Figur Id, vor Beginn eines Austreibvorgangs, zunächst Luft durch den Einlaß in den Behälter gedrückt. Diese dient zum Ausgleich für die beim vorangegangenen Pumpvorgang entnommene Flüssigkeit.

Figur 2a und 2b zeigen, ebenso wie Figur la bis Ie,eine Pumpe erster Art. Auch hier sind Einlaß E und Auslaß A im selben Pumpenteil vorgesehen, jedoch statt im Gehäuse im Kolben 205.

Hier wie in den folgenden Figuren bezeichnen die beiden letzten Ziffern aller Bezugszeichen durchgehend gleiche Bestandteile. Die erste Ziffer weist jeweils auf die Figur hin, also 200er Nummern beziehen sich auf Figur 2, 300er auf Figur 3 usw.

Der Kolben 205 kann mit Hilfe einer Überwurf-Schraubkappe 224 auf einem Behälter befestigt werden. Der Kolben 205 hat ein Auslaßröhrchen 234 mit dem Mundstück 209. Vom Mundstück führt ein Auslaßkanal 264 zum Auslaß A. Der Kolben hat Dichtringe 241, 243 und 244. Der Aulaß A liegt zwischen den Dichtringen 241 und 243. Vom Einlaß E, der zwischen den Dichtringen 244 und 243 liegt, führt ein Einlaßkanal 227 abwärts. Sein unteres Ende ist mit dem Ansaugröhrchen 210 verbunden.

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Als Steuerkanten wirken hier, wie auch in den folgenden Ausführungsbeispielen, nicht die Berandungen von Einlaß E und Auslaß A sondern die benachbarten Dichtringe.

Im Gehäuse 208 ist ein überströmkanal 236 vorgesehen.

In der Lage nach Figur 2a steht die Pumpenkammer 220 über den Überströmkanal 236 mit dem Auslaß A in Verbindung. Wird das Gehäuse 208 aufwärts bewegt, was durch die hier nicht dargestellte Rückstellfeder geschieht, so wird Luft durch den Auslaß A angesaugt, so lange, bis der Dichtring 243 die untere Öffnung 238 des Überströmkanals passiert hat. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Gehäuses wird Flüssigkeit durch den Einlaß E und den Überströmkanal 236 in die Pumpenkammer gesaugt.

Wird das Gehäuse anschließend von Hand entgegen der Kraft der Rückstellfeder nach unten gedrückt, so wird zunächst Luft und Segebenenfalls etwas Füllgut durch den überströmkanal 236, den Einlaß E und den Einlaßkanal 2-27 in den Behälter zurückgedrückt, so lange, bis die Öffnung 238 des Überströmkanals 236 nach unten den Dichtring 243 passiert hat. Von da an werden Füllgut und Luft aus der Pumpenkammer 220 durch den Überströmkanal und den Auslaß A ausgetrieben.

Eine direkte Verbindung zum Auslaß A und zum Einlaß E besteht dann, wenn die öffnung.238 sich über den Dichtring 243 hinwegbewegt. Luft kann dann um den Dichtring 243 zum Ausgleich für entnommenes Füllgut in den Behälter strömen.

Die Ausführungsform nach Figur 3a bis 3c zeigt wiederum eine Pumpe erster Art, bei der Auslaß und Einlaß jedoch ini Gehäuse 308 vorgesehen sind.

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Der Kolben hat einen Betätigungsknopf 30β. Oberhalb des Gehäuses 308 befindet sich ein Führungsteil 322. Führungsteil und Gehäuse haben Außenflansche und werden mit Hilfe der Überwurf-Schraubkappe 324 an der Behältermündung befestigt. Am Einlaß E des Gehäuses 308 setzt der abwärts gerichtete Einlaßkanal 326 an, der zum Ansaugröhrchen 310 führt. Vom Auslaß A führt im Gehäuse 308 ein Auslaßkanal 328 aufwärts, der sich in einem Auslaßkanal 329 des Führungsteils 322 fortsetzt.

Der Kolben hat wiederum einen überströmkanal 312, dessen oberes Ende über den Querkanal 318 mit der Außenwandung des Kolbens in Verbindung steht. Der untere Teil des Überströmkanals hat eine Erweiterung 332, die die Rückstellfeder 354 aufnimmt.

Die oberste Stellung des Kolbens ist durch Anschlag seines Oberendes an die Bodenplatte des Führungsteils 322 gegeben (Fig. 3c), die untere Endstellung des Kolbens (Fig. 3a) durch Anschlag der Unterkante des Betätigungsknopfes 306 an die Bodenplatte des Führungsteils 322.

Der Kolben hat vier Dichtringe 341 bis 344. Die Verteilung der Dichtringe über die Längsrichtung des Kolbens und die Lage des Querkanals 318 sowie die Lagen der Einlasse E und A sind für die Funktion der Pumpe entscheidend, wie unten anhand eines anderen Ausführungsbeispiels näher beschrieben wird.

In der Ruhestellung nach Figur 3c wird der Auslaß A vom Kolben abgesperrt. Dagegen ist der Einlaß E mit der Pumpenkammer 320 verbunden. Dies ist aber unschädlich, da der Querkanal 318 gegen die Gehäusewand abgesperrt ist, also Flüssigkeit nicht in den Auslaß gelangen kann.

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Die Punktion sei wieder ausgehend von der untersten, also innersten Kolbenstellung (Fig. 3a) beschrieben. In dieser Lage ist die Pumpenkammer 320 mit dem Auslaß A verbunden. Beim Aufwärtsbewegen des Kolbens wird zunächst durch das Mundstück 309, die Auslaßkanäle 329 und 328 und den Auslaß A angesaugt, wodurch diese Teile von Flüssigkeit befreit werden. Luft und Flüssigkeit treten durch den überströmkanal 312 in die Pumpenkammer 320 ein. Dies hört auf, sobald der Dichtring 3^2 den oberen Rand der Öffnung des Auslasses A nach oben überschreitet. Dann besteht eine direkte Verbindung vom Auslaß A zum Einlaß E. Die Pumpenkammer ist vollständig nach außen abgesperrt, so daß sich bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens zunächst in ihr ein Unterdruck entwickelt. Sobald bei weiterer Aufwärtsbewegung der Dichtring 3^4 den Einlaß E mit der Pumpenkammer 320 verbindet, wird schlagartig Flüssigkeit aus dem Behälter in die Pumpenkammer gesaugt. Der Ansaugvorgang dauert an, bis der Kolben seine Ruhestellung nach Figur 3c erreicht.

Wird der Kolben niedergedrückt, so wird zunächst Luft und gegebenenfalls etwas Flüssigkeit in den Behälter zurückbefördert, bis der unterste Dichtring 3^4 die Verbindung von der Pumpenkammer zum Einlaß E absperrt (Fig. 3b). Jetzt besteht wiederum eine freie Verbindung vom Einlaß zum Auslaß, so daß Luft zum Ersatz für die vorher in die Pumpenkammer gesaugte Flüssigkeit in den Behälter gelangen kann. Wird der Kolben weiter niedergedrückt, so wird die Luft in der Pumpenkammer 320,in der Erweiterung 332 und den Kanälen 312 und 318 komorimiert. Sobald der Dichtring 3^2 bei weiterer Abwärtsbewegung des Kolbens eine Verbindung vom Querkanal 318 zum Auslaß A herstellt, treten schlagartig Luft und Flüssigkeit durch den Auslaß A usw. ins Freie.

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\bis kc

Figur ¹Ia zeigt eine den Figuren la bis Ie ähnelnde Ausführungsform, jedoch mit Dichtringen. Außer den Dichtringen 441 bis 444 ist ein weiterer Dichtring 440 vorgesehen. Der Kolben hat an seinem linken Ende eine Erweiterung oder Ausnehmung 432, die in den Längskanal 412 übergeht. Von diesem führt ein Querkanal 416 nach unten, ein Querkanal 418 nach oben. Zwischen dem Betätigungsknopf 4o6 und einem Auslaßstutzen 452 ist eine Druckfeder 454 untergebracht, die zum Ausziehen, d. h. Rückstellen des Kolbens in seine in Figur 4c dargestellte rechte Endstellung und Ruhelage dient. Nicht dargestellte Teile sorgen für eine Begrenzung des Kolbenhubes in dieser Lage.

Die Funktion der Ausführungsform nach Figur 4^ ist im großen und ganzen die gleiche wie die nach Figur la bis le. Im Gegensatz hierzu sind jedoch Einlaß und Auslaß in axialer Richtung gegeneinander versetzt. Dementsprechend haben auch die Querkanäle 416 und 418 einen größeren gegenseitigen Abstand.

Bei allen bisher beschriebenen Ausführungsformen befinden sich Einlaß und Auslaß an dem mit dem Behälter verbundenden Pumpenbestandteil. Gleichgültig, ob dies das Gehäuse oder der Kolben ist, verharrt das Auslaßmundstück 9» 209 usw. bei dem Pumpvorgang in Ruhe, d. h., es bewegt sich nicht gegenüber dem Behälter. Dies wird mit "Pumpe erster Art" bezeichnet. Es sollen nun Ausführungsformen beschrieben werden, bei denen nur der Einlaß im Gehäuse, der Auslaß aber im Kolben vorgesehen ist und infolgedessen die Kolbenbewegung mitmacht. Beim Pumpvorgang bewegt sich daher das Mundstück 509 usw. gegenüber dem Behälter. Derartige Ausführungsformen werden als "Pumpen zweiter Art" bezeichnet.

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Figur 5.1 und 5.2 zeigen eine Pumpe zweiter Art mit einem pistolenartigen Kopf. In den nach rechts offenen hohlzylindrischen Innenraum 556 des Gehäuses 508 ist von rechts her der-Kolben 505 eingesteckt. Eine in Nuten des Gehäuses von unten her eingeschobene Anschlagplatte 558 bildet einen Anschlag für den Kolben und definiert dessen äußerste Stellung. In einer nach unten offenen Hohlkehle 560 des Kolbens ist die Schraubendruckfeder 554 untergebracht, die den Kolben in die dargestellte Lage, nämlich die Ruhestellung, nach rechts drückt. Am rechten Ende des Kolbens ist eine Pingerauflage 562 nach Art eines Pistolenabzuges starr befestigt. Das Gehäuse 508 ist mit Hilfe der Überwurfmutter 524 am Hals des Behälters 501 befestigt.

Die Anschlagplatte 558 hat noch zwei weitere Punktionen: Sie greift mit ihrem oberen Ende in die Hohlkehle 56O ein und verhindert dadurch eine Drehung des Kolbens um seine Längsachse. Außerdem dient sie als Widerlager für die Druckfeder 554.

Wie beim Ausführungsbexspiel nach Figur 3 hat der Kolben vier Dichtringe 541 bis 544. Es ist wieder ein von der Stirnseite in den Kolben hineinragender Überströmkanal 512 vorhanden, der durch den Querkanal 518 mit der oberen Außenwandung des Kolbens in Verbindung steht. Der Querkanal 518 mündet hier jedoch zwischen den Dichtringen 542 und 543.

Der Einlaß E liegt wiederum im Gehäuse 508, während hier jedoch der Auslaß A im Kolben selbst angeordnet und über den Auslaßkanal 530 mit dem Mundstück 509.in Verbindung steht, überströmkanal 512 und Auslaßkanal 530 sind durch eine Querwand 566 voneinander getrennt. Der Atd.aß A liegt zwischen den Dichtringen 54l und 542.

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An der unteren Seite der Gehäuseinnenwandung 521 ist ein Überströmkanal 570 vorgesehen. Dieser entsteht dadurch, daß in eine lotrechte Gehäusebohrung von unten her ein Propfen 572 eingesetzt wird. Der Propfen schließt diese Bohrung nach außen dicht ab, läßt aber oben den überströmkanal 570 frei.

Als Steuerkanten dienen hier die vier Dichtringe, die Ränder des Überströmkanals 570 und die des Einlasses E.

Der überströmkanal 570 arbeitet mit den Dichtringen 542 und

543 zusammen, während die beiden äußeren Dichtringe 541 und

544 für die beiden äußeren Kolbenabschlüsse sorgen und niemals in den 3ereich des Überströmkanals gelangen.

Die Figuren 5a bis 5f veranschaulichen wesentliche Betriebsphasen. Kurz nach Beginn der Auswärtsbewegung des Kolbens überstreicht der Dichtring 542 den überströmkanal 570 nach rechts (?ig. 5b). Hierbei wird Luft aus dem Auslaß A, durch den überströmkanal 570, den Querkanal 518 und den überströmkanal 512 in dia Purr.penkamrr.er¹ 520 gesaugt. Hierbei werden das Mundstück 509, der Ansaugkanal 530 und die übrigen erwähnten Teile von Flüssigkeit aus einem vorangehenden Pumpvorgang gesäubert. Sobald der Dichtring 542 die rechte Steuerkante des Überströmkanals 570 überschritten hat(Fig. 5d)hört dieses Ansaugen von Außenluft auf. Der Überströmkanal iäb nun durch die beiden Dichtringe 542 und 543 abgesperrt. Dadurch ist der Auslaß A gegenüber dem Einlaß E abgesperrt. Ist der Abstand dieser Dichtringe größer als die axiale Länge des überströmkanal, so wird in der Pumpenkammer während der Auswärtsbewegung des Kolbens und solange sieh beide Dichtringe 542 und 543 außerhalb des Überströmkanals 570 befinden, ein Unterdruck erzeugt. (Umgekehrt wird in dieser Phase beim Einschieben des Kolbens ein überdruck erzeugt). Anschließend überstreicht der Dichtring 543 den überströmkanal

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570 nach rechts (Fig. 5e). Hierbei wird aus dem Einlaß E, durch den überströmkanal 570, den Querkanal 518 und den Längskanal 512 Flüssigkeit aus dem Behälter in die Pumpenkammer 520 gesaugt. Der Ansaugvorgang dauert an, nachdem der Dichtring 543 die rechte Steuerkante des überströmkanals 570 überschritten hat, da dann der Dichtring 512 den Einlaß E überschritten hat (Fig. 5f). Es wird dann auf direktem Wege aus dem Einlaß E in die Pumpenkammer 520 gesaugt.

Beim Einschieben des Kolbens werden die Pumpenstellungen in der Reihenfolge von Figur 5f zu Figur 5a durchlaufen. In den Lagen nach Figur 5f und 5e wird Luft und zum Teil Flüssigkeit aus der Pumpenkaii.mer 520 auf den beschriebenen Wegen in den Einlaß E befördert, so lange, bis der Dichtring 543 die linke Steuerkante des Überströmkanals 570 nach links überschritten hat(Fig.5d). Dann wird komprimiert, bis der Dichtring 542 die rechte Steuerkante des überströmkanals 570 nach links überschreitet. Figur 5c zeigt den eigentlichen AustreibVorgang, bei dem der Dichtring 542 den■Überströmkanal 570 überstreicht. Flüssigkeit und Luft werden aus der Pumpenkammer 520 durch den Querkanal 518, den überströmkanal 570 und den Auslaß A hinausgedrückt. Gegen Ende dieses Vorgangs besteht eine direkte Verbindung zwischen Pumpenkammer, Einlaß und Auslaß (Fig. 5b). Hierbei kann Ersatzluft in den Behälter gelangen, aber trotzdem der Austreibvorgang weitergehen. Hat schließlich der Dichtring 542 die linke Steuerkante des überströmkanals 570 überschritten (Figur 5a), dann ist der Auslaß A durch den Dichtring 542 gegen die Pumpenkammer und den Einlaß E abgesperrt. Der Einlaß E steht über den Querkanal 518 mit der Pumpenkammer, die hier auf den Raum des überströmkanals 512 reduziert ist, in Verbindung.

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JI

In der Ruhestellung nach Figur 5f ist ebenfalls der Auslaß A durch den Dichtring 542 gegen die Pumpenkammer und den Einlaß E abgesperrt, während der Einlaß E direkt mit der Pumpenkammer in Verbindung steht. In beiden Endstellungen fungiert die Pumpe also als Abdichtung des Behälters nach außen.

Ist der gegenseitige Abstand der Dichtringe 542 und 543 größer als der Abstand zwischen der rechten Steuerkante des Einlasses E und der linken Steuerkante der Überströmkanals 570, so ist eine direkte Belüftung des Behälters möglich, wie es Figur 5b zeigt. Hier ist ein Verbindungsweg vom Auslaß A durch den überströmkanal 570 direkt zum Einlaß frei. Ist dagegen der Abstand zwischen den Dichtringen 542 und 543 kleiner als der Abstand zwischen den zuletzt erwähnten Steuerkanten, so ist eine direkte Belüftung nicht möglich. Die erforderliche Ersatzluft wird dann lediglich aus der Pumpenkammer 520 in den Stellungen nach Figur 5f, 5e und 5b bei Einwärtsbewegung des Kolbens in den Behälter gefördert.

Wie Figur 5.3 zeigt, kann zur Bildung der vier Dichtringe 541 bis 544 eine Hülse 574 aus elastischem Material vorgesehen sein, die über ein Stück des Kolbens 505', der aus hartem Material besteht, geschoben wird.

Wie Figur 5.4 zeigt, können anstatt dessen Kolben und Dichtringe aus hartem Material bestehen und lediglich von einer elastischen Hülse 575 überzogen sein.

Eine bessere Mischung von Luft und Flüssigkeit läßt sich durch die Ausführungsform nach Figur 5.5 erzielen. In den überströmkanal 512 des Kolbens 505^fl1 ist hier ein Stopfen 576 eingesetzt, an dessen Außenfläche ein oben beginnender schrau-

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benförmiger Kanal 578 vorgesehen ist, der vom linken zum rechten Ende des Stopfens führt. Außerdem ist an der Unterseite des Stopfens ein Längskanal 58Ο vorgesehen, der vom linken bis zum rechten Ende des Stopfens reicht.

Figur 6 zeigt eine auf einem Behälter lotrecht anzuordnende Pumpe mit einem von einem Finger zu bedienenden Betätigungsknopf 606 und einer den Kolben nach oben in seine Ruhestellung drückenden Schraubendruckfeder 654. Im Gehäuse 608 ist ein lotrecht nach unten verlaufender Einlaßkanal 626 vorgesehen, im Kolben ein lotrecht nach oben verlaufender Auslaßkanal 630. Das Kundstück 609 richtet den austretenden Strahl seitwärts.

Ein großer Teil der Pumpe befindet sich unterhalb der oberen Abdeckungsplatte der Schraubkappe 624 und ragt damit in den hier nicht dargestellten Behälter hinein. Hierdurch wird die Gesamthöhe der Einheit aus Pumpe und Verpackungsbehälter herabgesetzt.

Die Pumpe arbeitet in der anhand der Figuren 5a bis 5^ beschriebenen Weise.

Soll die Pumpe in Kopfstellung verwendet werden, z. B. zum Versprühen von Flüssigkeiten unter Möbelstücke oder zum Austreiben von Fußpulver, so werden ein Stopfen 684 und das Ansaugröhrchen 610 entfernt. Das in Figur 6 untere Ende des Einlaßkanals 626 kann durch einen anderen Stopfen verschlossen werden. Entsprechende Änderungen zum Austreiben in Kopfstellung können auch bei den anderen Ausführungsformen vorgenommen werden.

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Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsform einer Pumpe bei ganz eingedrücktem Kolben. Die im Inneren des Überströmkanals vorgesehene Druckfeder wurde hier nicht dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Figur 7 sind der überströmkanal 770 und der Einlaßkanal 726 auf einfachere Weise gebildet, nämlich dadurch, daß das Gehäuse unterteilt ist in ein Innengehäuse 708 und ein Außengehäuse 786. Beide sind unter gegenseitiger Abdichtung ineinander einsteckbar. Zwischen beiden Gehäuseteilen verbleibt ein Ringraum 788, von dem eine radiale Durchbrechung im Innengehäuse den überströmkanal 770 bildet. Der Einlaßkanal 726 ist durch eine äußere Längsnut i^m Innengehäuse 708 gebildet. Diese Ausführungsform arbeitet in der anhand der Figuren 5a bis 5f beschriebenen Weise.

Figur 8a und 8b zeigen eine Pumpe nach Figur 3, die jedoch durch einen Abzugshebel 887 zu betätigen ist. Figur 8a zeigt die obere, Figur 8b die untere Endstellung des Kolbens 805. Am oberen Ende des Gehäuses 808 ist ein Abzugsgehäuse 888 fest angebracht. Darin ist der Abzugshebel 887 um eine gehäusefeste Achse 889 schwenkbar gelagert. Zur Umlenkung der Schwenkbewegung des Abzugshebels 887 in eine lotrechte Kolbenbewegung dient eine Kniehebeleinheit 890. Sie besteht aus einem Y-förmigen Stück aus elastischem Kunststoff, das drei Arme 89.1, 892 und 893 aufweist, die gelenkig miteinander verbunden sind. Die äußeren Enden der Arme 891 und 893 sind am Abzugshebel 887 bzw. am Kolben 805 befestigt, während das äußere Ende des Armes 892 sich in einer Innenecke des Abzugsgehäuses 888 abstützt. Die Funktionsweise der Kniehebeleinheit ist aus beiden Figuren deutlich erkennbar.

Der Auslaßkanal 828 setzt sich im Abzugsgehäuse 888 durch ein Röhrchen 829 fort, das zum Mundstück 809 führt.

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Die Pumpe nach jedem der beschriebenen Ausführungsbeis'piele kann in sehr unterschiedlichen Lagen arbeiten, nämlich waagerecht, lotrecht, sogar auf den Kopf gestellt.

Werden der Durchmesser der Pumpenkammer und des Kolbens relativ groß gemacht gegenüber dem engsten Querschnitt des Auslasses, so kann bei einem kurzen Kolbenhub ein verhältnismässig großes Volumen von Füllgut abgegeben werden. In diesem Falle ist eine Anordnung nach Figur 9 mit Abzugshebel und einer mechanischen übersetzung durch einen Kniehebel vorteilhaft.

Wie bei der Ausführungsform nach Figur la bis Ie kann man auf besondere Ringdichtungen überhaupt verzichten, wenn der Kolben über seine ganze Länge in dem Kanal des Gehäuses abdichtend geführt ist. Vorteilhafter sind jedoch Ausführungsformen mit Ringdichtungen. Es gibt viele bekannte Möglichkeiten, solche Ringdichtungen zu erzielen, durch Dichtringe am Kolben, wie in den Ausführungsbeispxelen dargestellt oder durch Dichtringe im Gehäusekanal oder dadurch, daß in mindestens einem der beiden Teile Ringnuten vorgesehen sind, so daß die zwischen. Ringnuten stehengebliebenen Teile als Ringdichtungen fungieren.

Durch Verändern der Lage der Ringdichtungen läßt sich das Verhältnis von Füllgut zu Luft beim Austreiben ändern sowie die Größe eines Überdruckes oder Unterdruckes, der in einem Hubbereich gebildet wird.

Bei Pumpen mit bewegbarem Auslaß nach den Figuren 5, 6 und 7 sind nur vier Ringdichtungen erforderlich. Bei ganz eingeschobenem Kolben müssen die Ringdichtungen oder Dichtringe 541, 641, 741 den überströmkanal 570, 670, 770 nach außen abdichten. Bei bis zum Anschlag herausgezogenem Kolben müssen

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die Ringdichtungen oder Dichtringe auswärts vom überströmkanal 570 stehen, damit der Auslaß gegenüber dem Pumpenkammer und dem Einlaß abgesperrt ist. Der Abstand zwischen den Ringen 54l usw. und 544 usw. bestimmt die Mindestlänge des Gehäuseinnenraumes 556 usw.

Stellungen nach Figur 5d, in denen die Dichtringe 542 und 543 beiderseits des Überströmkanals 570 abdichten und der Einlaß E durch die beiden Dichtringe 543 und 544 abgesperrt ist, führen bei der Kolbenbewegung, so lange diese Abdichtungen bestehen bleiben, zur Erzeugung eines Überdrucks oder Unterdrucks in der Pumpenkammer. Wäre die Pumpenkammer ausschließlich mit Flüssigkeit gefüllt, so würde wegen der Inkompressibilität von Flüssigkeiten jede Kolbenbewegung verhindert werden und damit die Pumpe funktionsunfähig werden. Sind also die Ringe so angeordnet, daß die Erzeugung eines Überdruckes oder Unterdruckes möglich ist, so ist dafür zu sorgen, daß sich zusätzlich zu Flüssigkeit immer auch Luft in der Pumpenkammer befindet oder es muß auf andere Weise für Elastizität gesorgt werden, z. B. durch eine flexible Wand des Gehäuses oder Kolbens oder durch Einfügen von kompressiblem festen Material, z. B. einem Stück Schaumstoff mit geschlossenen Poren. Schließlich kann ein Leckstrom ausreichender Größe für einen Druckausgleich sorgen.

Der überströmkanal 570 usw. muß eine ausreichende Länge haben, damit durch Umströmen des Dichtringes 542 eine ausreichende Menge Füllgut aus der Pumpenkammer zum Auslaß getrieben werden kann. Soll die abgegebene Menge erhöht werden, so kann dies also durch Verlängern des Überströmkanals 570 geschehen. Stattdessen kann aber der Dichtring 542 mehr gegen das äußere Ende des Kolbens verlegt werden, wodurch die Kompressionsphase vor dem eigentlichen Austreibvorgang verlängert wird und damit beim öffnen des Überströmkanals Produkt schlagartig unter Abbau des Überdruckes zum Auslaß getrieben wird.

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Außerdem gelten folgende Beziehungen: Vergrößert man bei einer gegebenen Gesamtlänge des Gehäuseinnenraumes den Abstand zwischen den Ringen 542 und 543 usw., so vergrößert man die Phase, innerhalb derer beim Eindrücken des Kolbens ein überdruck erzeugt wird. Zugleich wird aber die eigentliche Austreibzeit verringert. Das Umgekehrte gilt für eine Verkleinerung des genannten Abstandes.

Sind die Steuerkanten so angeordnet, daß der Auslaß über einen relativ langen Hubweg mit der Pumpenkammer verbunden ist, dagegen der Einlaß über einen relativ kurzen Hubweg, so fördert die Pumpe ein Gemisch mit einem relativ hohen Luftanteil und relativ geringen Flüssigkeitsanteil und umgekehrt.

Bei Pumpen nach den Figuren la, 2, 3, 4 und 8 ist der Auslaß gegenüber dem Behälter unbeweglich angeordnet. Bei diesen Ausführungsformen sind nur drei Ringdichtungen erforderlich.

Die Ringdichtung oder der Dichtring 342 usw. kann nämlich entfallen, sofern nicht beabsichtigt ist, einen Über- oder Unterdruck während des Pumpvorganges zu erzeugen. Bei vollständig eingeschobenem Kolben muß der äußerste Dichtring 341 usw. außerhalb des Auslasses A stehen. Bei bis zum Anschlag herausgedrücktem Kolben muß der innerste Dichtring 344 usw. außerhalb des Einlasses E stehen. Der gegenseitige Abstand der Dichtringe 341 und 344 usw. bestimmt die Mindestlänge des Gehäuseinnenraumes 356 usw.

Ist der Dichtring 342 usw. dagegen vorhanden, so muß durch die oben erwähnten Mittel dafür gesorgt werden, daß dann, wenn Über- oder Unterdruck erzeugt wird, genügend elastische Mittel vorhanden sind, die eine Sperre der Pumpe durch Flüssigkeit

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verhindern. Die Menge des auszutreibenden Füllgutes je Hub wird durch die Anordnung des Dichtringes 342 usw. bestimmt.

Ein Vergleich mit Figur 3 zeigt, daß bei der Ausführungsform nach Figur 4 die Dichtringe 440, 444 und 445 sowie der Querkanal 4l5 entfallen können. Ist beim Pumpvorgang die Erzeugung eines Über- oder Unterdrucks nicht erwünscht, so kann a^-ich der Ring 442 entfallen. Der Dichtring 445 verhindert lediglich bei bis zum Anschlag herausgezogenem Kolben eine direkte Verbindung zwischen der Pumpenkammer 420 und dem Einlaß E₅ durch die in Ruhestellung der Pumpe ein Austausch von Füllgut zwischen Pumpenkammer und Behälter möglich ist.

Gehäusekanal und Kolben sowie die Ringdichtungen werden im allgemeinen kreisförmig sein, können aber auch von der Kreisform abweichende, z. B. elliptische oder vieleckige Formen haben. Der Ausdruck "Dichtringe" oder "Ringdichtungen" soll daher auch nicht-kreisförmige Dichtungen umfassen.

Die Konstruktion der Pumpe gestattet es, durch Lageänderungen von Steuerkanten dafür zu sorgen, daß entweder wenig Flüssigkeit mit viel Luft gefördert wird oder umgekehrt. Zur Erzeugung eines Flüssigkeitsnebels wird Förderung von viel Luft bevorzugt. Soll dagegen möglichst viel Flüssigkeit je Hub abgegeben werden, z.B. als Strahl, so wird die Pumpe für die Förderung von wenig Luft eingerichtet.

Die Dichtungsringe können so ausgebildet sein, daß sie gegen das Vorderende des Kolbens, also gegen die Pumpenkammer schräg verlaufen, so daß sie beim Druckhub zuverlässig abdichten und nicht umklappen. Bei einigen Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, die Ringe stattdessen nach rückwärts schräg verlaufen zu lassen. Durch Anordnung von schräg verlaufenden Dich-

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tungsringen kann der Abstand verringert werden, der zwischen der Gehäuseinnenwandung und einer Kolbenhülse besteht, die die Dichtungsringe aufweist. Die Ringe können unter 45 Grad zur Kolbenachse geneigt sein und in eine scharfe Kante auslaufen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Γΐ Λ Handbetätigte Axialkolbenpumpe zur Förderung von Füllgut aus einem Verpackungsbehälter ins Freie, wobei die Pumpe geeignet ist, als Behälterverschluß zu dienen, dadurch gekennzeichnet , daß der Pumpenkolben (5> 205, usw.) und sein Gehäuse (8 usw.) zugleich ein Axialkolbenventil bilden, das die erforderlichen Strömungswege (A, E, 12, 18, 570 usw.) öffnet und absperrt.

2. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Pumpenkolbeflund Gehäuse für eine gegenseitige translatorische Bewegung eingerichtet sind.

3. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß im Axialkolbenventil die Steuerkanten von Einlaß (E), Auslaß (A) und Überströmkanälen (16, 18,

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570; derartige gegenseitige Lagen haben,

- daß eine Verbindung vom Auslaß (A) zur Pumpenkammer (20 usw.) bei innerster Kolbenstellung und/oder im Bereich der inneren Hälfte des Kolbenhubes offen und bei der äußersten Kolbenstellung sowie in dem sich an diese anschließenden Hubbereich geschlossen ist und

- daß eine Verbindung vom Einlaß (E) zur Pumpenkammer (20 usw.) bei äußerster Kolbenstellung und/oder im Bereich der äußeren Hälfte des Hubes offen ist.

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k. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindung vom Einlaß zur Pumpenkammer bei innerster Kolbenstellung und in dem sich anschließenden Hubbereich geschlossen ist (Fig. la, 2a, 3a).

5. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 3 oder ¹J, dadurch gekennzeichnet , daß sowohl die Verbindung vom Auslaß (A) zur Pumpenkammer (20 usw.) als auch die vom Einlaß (E) zur Pumpenkammer in einem Hubbereich geschlossen sind, derart, daß in der Purapenkammer beim Einschieben des Kolbens ein überdruck, beim Hinausschieben ein Unterdruck erzeugt wird (Fig. 3b, 5d).

6. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß sich in der Pumpenkammer oder in

GS)

einem mit ihr direkt verbundenen Hohlraum ein komprimier-

A bares Medium befindet.

7. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das komprimierbare Medium Luft ist.

8. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das komprimierbare Medium ein Stück Schwamm oder Schaumstoff mit geschlossenen Poren ist.

9. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen an die Pump'inkammer grenzenden oder mit ihr verbindbaren elastischen Wandteil hat.

10. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch g e k e n.n zeichnet, daß Dichtungen zwischen Kolben und Gehäuse einen Leckstrom einer zum Druckausgleich hinreichenden Größe zulassen.

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11. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Weg zur Belüftung des Behälters (1) zum Ersatz für abgegebenes Füllgut durch die Axialkolbenpumpe führt.

12. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß in einem Hubbereich zwischen den Endstellungen eine Verbindung vom Einlaß (E) zum Auslaß (A) besteht (Fig. 3b_s 5b).

13. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Rückstellfeder (354 usw.) vorgesehen ist, die einerseits am Gehäuse (8 usw.), andererseits am Kolben (5 usw.) angreift und den Kolben in seine auswärtige Ruhestellung drückt.

I¹J. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß Einlaß (E) und Auslaß (A) in demselben Pumpenteil (Kolben oder Gehäuse) vorgesehen sind (Pumpe erster Art) und durch getrennte Wanddurchbrüche (E, A) dieses Pumpenteils in den Innenraum (56 usw.) des Gehäuses münden und daß am anderen Pumpenteil ein überströmkanal (12 usw..236) vorgesehen ist, der je nach Kolbenstellung den Einlaß und/oder Auslaß mit der Pumpenkammer (20 usw.) verbindet (Fig. la, 2, 3, ¹O .

15. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Wanddurchbrüche von Einlaß und Auslaß in axialer Richtung gegeneinander versetzt sind (Fig. 3, 4).

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16. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß Einlaß und Auslaß im Gehäuse vorgesehen sind und daß der überströmkanal (12 usw.) in Längsrichtung des Kolbens verläuft und von der Pumpenkammer (20 usw.) zu einer öffnung (18 usw.) in der Außenwandung des Kolbens führt (Fig.la, 3, 4).

17. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet j daß zwischen Gehäuse und Kolben mindestens drei in axialer Richtung gegeneinander versetzte Ringdichtungen (3^1, 3^3, 344 usw.) vorgesehen sind, von denen die äußerste (3¹Jl) den Innenraum des Gehäuses nach außen abdichtet, die innerste (344) eine Verbindung vom Einlaß zur Pumpenkammer herstellt oder absperrt und in einem Hubbereich nahe der Außenstellung des Kolbens den Einlaß vom Auslaß trennt und eine Zwischenringdichtung (343)» die in einem anderen Hubbereich den Einlaß vom Auslaß trennt und daß die öffnung (318) des Überströmkanals (312) zwischen dieser und der äußersten Ringdichtung liegt.

18. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Ringdichtungen am Kolben vorgesehen sind, daß die äußerste und die innerste am wirksamen Außen- bzw. Innenende des Kolbens angeordnet ist, daß die äußerste Ringdichtung bei allen Kolbenstellungen außerhalb des Auslaß-Wanddurchbruches liegt.

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19. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet , daß am Kolben eine vierte Ringdichtung (342) zwischen der öffnung (318) des Überströmkanals (312) und der Zwischenringdichtung (343) angeordnet ist» daß die vierte Ringdichtung den Hubbereich verkürzt, innerhalb dessen eine Verbindung vom Auslaß (A) zur öffnung (318) des Überströmkanals (312) besteht und die Erzeugung eines Über- oder Unterdruckes ermöglicht.

2Ό. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen der innersten und der äußersten Ringdichtung (3^1, 3¹I²O größer ist als der Abstand zwischen den voneinander abgekehrten Steuerkanten des Einlaß- und Auslaß-Wanddurchbruches .

21. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß zur Erzeugung eines direkten Belüftungsweges zwischen Auslaß und Einlaß die Zwischenringdichtung (3^3) so angeordnet ist, daß sie in einem Hubbereich, in dem die innerste Ringdichtung (344) zwischen dem Einlaß-Wanddurchbruch und dem geschlossenen Zylinderende liegt, eine Verbindung vom Auslaß- zum Einlaß-Wanddurchbruch öffnet.

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22. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen der innersten und der Zwischenringdichtung (344, 343) kleiner ist als der Abstand zwischen den voneinander abgekehrten Steuerkanten des Auslaß- und Einlaß-Wanddurchbruches.

23. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß der überströmkanal (12, 412) mit einer zweiten Öffnung (l6, 4l6) in der Außenwandung des Kolbens verbunden ist und daß die zweite gegenüber der ersten Öffnung (18, 4:\8) gegen das Innenende des Kolbens versetzt ist.

24. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite öffnung (4l6) zwischen der innersten Ringdichtungen (444, 445) und der Zwischenringdichtung (443) liegt.

25. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet , daß ein Einlaßkanal und ein Aulaßkanal im Kolben vorgesehen sind und zu je einem Wanddurchbruch in der Außenwandung des Kolbens führen, die beide axial gegeneinander versetzt sind, daß der Überströmkanal (236) in Längsrichtung des Gehäuses von der Pumpenkammer zu einer öffnung (238) in der Innenwandung des Gehäuses führt und daß in einem Hubbereich nahe der innersten Kolbenstellung der Wanddurchbruch des Aulaßkanals mit der aussenseitigen öffnung des Überströmkanals und in einem Hubbereich nahe der äußersten Kolbenstellung der Wanddurchbruch des Einlaßkanals mit dieser öffnung in Verbindung steht, während der jeweils andere Wanddurchbruch abgesperrt ist (Fig. 2).

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26. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet , daß am Kolben drei Ringdichtungen vorgesehen sind, daß der Einlaß-Wanddurchbruch zwischen der innersten (244) und einer Zwischenringdichtung (243) liegt und daß der Auslaß-Wanddurchbruch zwischen der äußersten (241) und der Zwischenringdichtung liegt (Fig. 2).

27. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Einlaß

(E) in dem einen und der Auslaß (A) in dem anderen Pumpenteil (Kolben oder Gehäuse) vorgesehen sind (Pumpe zweiter Art) und durch je einen Wanddurchbruch in den Innenraum (556) des Gehäuses münden und daß in jedem Pumpenteil mindestens ein überströmkanal (512, 570 usw.) vorgesehen ist.

28. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß der eine (erste) überströmkanal (512 usw. die Pumpenkaramer (52.0 usw.) mit einer weiter auswärts angeordneten öffnung (518 usw.) zum Innenraum des Gehäuses verbindet und daß der zweite überströmkanal (570 usw.) zwei im anderen Pumpenteil vorgesehene und axial gegeneinander versetzte öffnungen zum Innenraum des Gehäuses verbindet.

29. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß der erste überströmkanal (512 usw.) in Längsrichtung des Kolbens verläuft und daß seine öffnung (518) zum Innenraum des Gehäuses vom Wanddurchbruch (A) eines im Kolben vorgesehenen Auslaßkanals(530) durch eine Ringdichtung (5^2) des Kolbens getrennt ist.

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30. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite überströmkanal (570 usw.) im Gehäuse vorgesehen ist.

31. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden öffnungen dieses Überströmkanals (570) ineinander übergehen.

32. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite überströmkanal (570 usw.) durch eine axiale Gehäusebohrung gebildet ist, deren Außenende durch einen Stopfen (572 usw.) abgedichtet ist.

33· Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite überströmkanal (570 usw.) innerhalb eines Hubbereichs die öffnung (518 usw.) des ersten Überströmkanals (512) mit dem Auslaß-Wänddurchbruch (A) verbindet (Fig. 5c).

34. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite überströmkanal (570 usw.) in einem anderen Hubbereich den Auslaß-Wanddurchbruch (A) mit dem Wanddurchbruch des Einlasses (E) verbindet (Fig. 5b).

35· Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 30 bis 3^» dadurch gekennzeichnet , daß der zweite überströmkanal (570) in einem weiteren Hubbereich den Einlaß (E) mit der öffnung (518) des ersten Längskanals (512) und damit mit der Pumpenkammer (520) verbindet (Fig. 5e).

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36. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 27 bi3 35, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Gehäuse und dem Kolben mindestens vier in axialer Richtung gegeneinander versetzte Ringdichtungen (5¹Jl bis 5²J¹O vorgesehen sind.

37. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 36, ^dadurch gekennzeichnet , daß bei vier am Kolben vorgesehenen Ringdichtungen die innerste (544) und die äußerste (541) nahe den wirksamen Enden des Kolbens angeordnet sind, daß der Auslaß-Wanddurchbruch (A)

zwischen der äußersten und einer ihr benachbarten Ringdichtung (542) liegt und daß die Öffnung (518 usw.) des ersten Überströmkanals (512 usw.) zwischen der letztgenannten Ringdichtung (542) und einer weiteren zwischen dieser und der innersten Ringdichtung (544) angeordneten Ringdichtung (543) liegt.

38. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 36. oder 37, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen der äußersten und der übernächsten Ringdichtung (541, 543 usw.) größer ist als der Abstand zwischen den voneinander abgekehrten Steuerkanten des Einlaß-Wanddurchbruches und des Überströmkanals (570 usw.).

39. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen den beiden der öffnung (518) benachbarten Ring dichtungen (542, 543 usw.) größer ist als der Abstand zwischen den einander zugekehrten Steuerkanten des Einlaß- Wanddurchbruchs (E) und des Überströmkanals (570 usw.)

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i\-O. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 27 bis 39, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (708) zur Bildung des Überströmkanals (770) einen Wanddurchbruch aufweist und daß ein hülsenartiges Außengehäuse (786) den Wanddurchbruch nach außen abschließt.(Fig. 7).

41. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 40,

dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (708) zur Bildung eines Einlaßkanals (726) eine äußere Längsnut aufweist und daß diese durch das Außengehäuse (786) nach außen abgeschlossen ist.

42. Axialkolbenpumpe nach, einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der in die Pumpenkammer mündende Überströmkanal (18 usw., 236) an einem in den Gebrauchslagen der Pumpe oberen Teil der Pumpenkammer (20 usw.) ansetzt, derart, daß seine Mündung mindestens zum Teil oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt.

43· Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß bei Förderung von Flüssigkeit unter Beimengung von Luft und ohne Erzeugung von Über- oder Unterdruck das Verhältnis der ins Freie geförderten Volumina von Luft und Flüssigkeit bestimmt werden durch die Längen der Hubbereiche, in denen Verbindungen vom Einlaß zur Pumpenkammer und vom Auslaß zur Pumpenkammer geöffnet sind.

44. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 17 bis 43, " dadurch gekennzeichnet , daß die Ringdichtungen Dichtringe sind, die insbesondere am Kolben angebracht sind.

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45. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 17 bis 4j5, dadurch gekennzeichnet , daß die Ringdichtungen zylindrische Flächen von Kolben und/oder Gehäuse sind, die zwischen Ringnuten stehengeblieben sind.

46. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse mit dem Behälter verbunden ist und der Kolben eine angeformte Handhabe (562) aufweist (Fig. 5.1).

47. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 4φ, dadurch gekennzeichnet , daß die Rückstellfeder (554) zwischen Handhabe (562) und Gehäuse angeordnet ist.

48. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben mit dem Behälter verbunden ist und das Gehäuse als Handhabe dient (Fig. 2).

49. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sie zur Ermöglichung einer Arbeitsweise auch in Kopf stellung^ am oberen Ende des Einlaßkanals, d. h. in Normalstellung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, eine in den Behälter führende Nebenluftöffnung hat, deren Querschnitt klein ist gegenüber dem engsten Querschnitt des in den Behälter führenden Einlaßkanals·

50. Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse mit dem Behälter verbunden ist und an seinem freien Außenende eine Halterung (888) für einen Abzugshebel (887) hat

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und daß zwischen dem Abzugshebel und dem Kolben (805) eine Kniehebeleinheit(89Q) zum Übertragen der Bewegung des Abzugshebels auf den Kolben vorgesehen ist (Fig. 8).

51· Axialkolbenpumpe nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet j daß die Kniehebelanordnung ein Y-förmiges Stück aus elastischem Kunststoff ist, von dem sich ein Arm (391) an dem Abzugshebel (887), ein weiterer Arm (893) an dem Kolben (805) und der dritte Arm (892) an der Halterung (888) abstützen.

52. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Verpackungsbehälter, dadurch gekennzeichnet , daß die einzige Verbindung vom Außenraum zu dem durch die Pumpe abgeschlossenen Behälter durch die Austrittsöffnung der Pumpe verläuft.

53. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben eine Hülse trägt, die einteilig mit Dichtungsringen ausgebildet ist und öffnungen entsprechend mindestens einem Querkanal (518 usw., A) aufweist, daß jeder Ring eine Basis hat und sich nach außen zu einer scharfen Kante verjüngt,, daß jeder Ring zwei Außenflächen hat, von denen die eine unter einem spitzen Winkel gegenüber der Kolbenachse geneigt ist, so daß die Widerstandsfähigkeit der Ringe beim Druckhub erhöht wird.

5*\. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet , daß die andere Fläche jedes Ringes, im Längsschnitt betrachtet, bogenförmig ist.

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