DE2045997A1

DE2045997A1 - Als Flüssigkeitspumpe zur Erzeu gung eines pulsierenden Flussigkeits Strahls oder als hydraulischer Kraft übertrager betreibbare Vorrichtung zur Druckerzeugung

Info

Publication number: DE2045997A1
Application number: DE19702045997
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: WOOG INST RECH
Current assignee: WOOG INST RECH
Priority date: 1969-09-19
Filing date: 1970-09-17
Publication date: 1971-03-25
Also published as: CH518447A; US3720486A; DE2045997C3; DE2045997B2; CA924217A

Description

INSTITUT DE RECHERCHE WOOG Chene-Bourg - Geneve/Schweiz

Als Flüssigkeitspumpe zur Erzeugung eines pulsierenden FlüssigkeitsStrahls oder als hydraulischer Kraftübertrager betreibbare Vorrichtung zur Druckerzeugung

Die Erfindung bezieht sich auf eine als Flüssigkeitspumpe zur Erzeugung eines pulsierenden FlüssigkeitsStrahles oder als hydraulischer Kraftübertrager arbeitende Vorrichtung zur Druckerzeugung für hydraulisch betriebene Handgeräte zur Körperpflege, mit einem in einer Arbeitskammer des Vorrichtungsgehäuses axial hin- und herverschiebbaren, durch einen Motor angetriebenen Kolben, einem Flüssigkeits einlasskanal, einem im Verbindungsweg zwischen diesem Einlasskanal und der Arbeitskammer angeordneten Einlassventil mit einem an einer axial beweglichen Ventilstange angebrachten Verschlussstück, das unter der Wirkung einer Schliessfeder auf seinen Ventilsitz gedrückt wird, mit einem von der Arbeitskammer abzweigenden Auslasskanal und mit einer durch ein Beiwegventil einstellbaren Nebenleitung zwischen dem Einlasskanal und der Arbeitskammer,

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Es ist bereits eine Flüssigkeitspumpe dieser Art (Deutsche Offenlegungsschrift 1 802 838) zum Anschluss an ein Handgerät mit auswechselbaren Behandlungsköpfen zur Körperpflege bekannt. Dieses Handgerät weist einen durch Flüssigkeitsimpulse antreibbaren Hydraulikmotor auf, welcher eine auf das Handgerät aufsteckbare Zahnbürste oder einen Massagekopf in eine alternierende Bewegung versetzt. Ausserdem kann auch ein zur Flüssigkeitsbehandlung und -massage, insbesondere des Zahnfleisches, dienende Spritzdüse auf das Handgerät aufgesetzt werden, welche über eine parallel zum Hydraulikmotor im Handgerätgehäuse verlaufende und durch ein Ventil einstellbare Nebenleitung mit der dem Handgerät zugeführten pulsierenden Flüssigkeit gespeist wird.

Diese bekannte Flüssigkeitspumpe hat kein Auslassventil und arbeitet mit einem geeignet bemessenen, zum Handgerät führenden Verbindungsschlauch derart, dass beim Saughub des Kolbens das Einlassventil infolge der in diesem Schlauch auftretenden Druckverluste geöffnet und beim Arbeitshub infolge des erzeugten Flüssigkeitsdrucks wieder geschlossen wird, so dass die Pumpe zu fördern beginnt, und dass ferner der durch die Geschwindigkeit der Flüssigkeit im Schlauch erzeugte Saugeffekt eine zusätzliche Flüssigkeitsförderung durch das Einlassventil bewirkt. Die erzielbaren Fördermengen sind daher grosser als die theoretischen, durch das Volumen der Arbeitskammer bestimmten Werte. Beim Antrieb des Hydraulikmotors im Handgerät kann die Flüssigkeitspumpe auch so arbeiten, dass unter Verzicht auf eine besondere Flüssigkeitsrückleitung, durch welche die beim Rückhub des Motorkolbens unter der Wirkung einer Kolbenrückstellfeder verdrängte Flüssigkeit wenigstens teilweise zum Flüssigkeitsbehälter an der Pumpe rückgeleitet wird, nur die zwischen dem Kolben der Pumpe und dem Kolben des Hydraulikmotors im Verbindungsschlauch eingeschlossene Flüssigkeitssäule pulsierend bewegt wird. In diesem Falle wird praktisch keine Flüssigkeit gefördert und die Pumpe arbeitet als hydraulischer Kraftübertrager, indem die Bewegung des Pumpenkolbens über eine bestimmte, der Verbindungsschlauchlänge entsprechende Entfernung auf den Kolben des Hydraulikmotors übertragen wird. Theoretisch sollte bei diesem Betrieb das Einlassventil geschlossen bleiben, prak* tisch öffnet es sich jedoch ein wenig während des Saughubs, wobei aber nur soweit zusätzliche Flüssigkeit in die Arbeitskammer !gelangt, dass der

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Flüssigkeitspfad zwischen den Kolben von Pumpe und Motor vollständig gefüllt ist und eventuelle Leckverluste ausgeglichen werden. Massgebend für den optimalen Betrieb sind wiederum die Abmessungen des Verbindungs· schläuche und die Stärke der Rückstellfeder des Einlassventils.

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Es hat sich nun gezeigt, dass der Betrieb derartiger, als Flüssigkeitspumpe oder als hydraulischer Kraftübertrager betreibbare/Vorrichtungen zur Druckerzeugung empfindlich von möglichen Störungen abhängt, die sich infolge eines toten Raums in der Arbeitskammer der Vorrichtung und dadurch bedingter Lufteinschlüsse ergeben. Bei der erwähnten, bekannten Flüssigkeitspumpe befindet sich das gesamte Einlassventil mit seiner Ventilstange und seinem Verschlussstück innerhalb der Arbeitskammer bzw. in einer dieser nachgeschalteten Kammer, von welcher der Auslasskanal abzweigt, also innerhalb der unter Druck stehenden Flüssigkeit. Ferner verläuft auch die erwähnte Nebenleitung zum Einlasskanal durch die Wand der Arbeitskammer, und das erwähnte Beiwegventil, mit welchem der Druck der aus dem Auslasskanal austretenden Flüssigkeit einstellbar ist, wirkt mit der Stirnfläche eines Ventilkolbens auf die aus sere Mündung dieser Nebenleitung und deckt diese mehr oder weniger stark ab. Beide bekannten Massnahmen, nämlich die Anordnung sowohl des Einlassventils als auch der Nebenleitung, haben einen schädlichen Raum in der Arbeitskammer zur Folge und führen sehr häufig zu Lufteinschlüssen, welche den Anlauf der Pumpe bzw. des Hydraulikmotors erschweren oder gar unmöglich machen, selbst wenn der Benutzer zur Entlüftung des Hydrauliksystems das Beiwegventil mehrmals verstellt oder am Handgerät ein Flüssigkeitsauslassventil öffnet. Der schädliche Raum und Luft eins chlüs se beeinträchtigen auch die Betriebs kennlinien des Handgeräts, insbesondere dann, wenn die Vorrichtung zur Druckerzeugung als hydraulischer Kraftübertrager betrieben wird; dann nämlich ist infolge der Kompressibilität von Luftblasen in der pulsierenden Flüssigkeitssäule keine getreue Uebertragung der Bewegung möglich.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Beiwegventils besteht darin, dass der Druck bereits bei nur ganz geringer Oeffnung dieses Beiwegventils praktisch momentan auf einen sehr niedrigen Wert absinkt und keine mit der Verschiebung des Beiwegventils lineare Druckänderung möglich ist. Eine typische Druck-Ventiliverstell-Kennlinie dieser Art ist in Fig. 7 durch die strichpunktierte Kurve b veranschaulicht. Dieser Effekt ist besonders nachteilig, da bei einer Flüssigkeitsbehandlung mit einem pulsierenden Strahl der Benutzer die Möglichkeit haben sollte, den Druck gerade in der Nähe des

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maximalen Druckes genau und fein einstellen zu können.

Den gleichen Nachteil weist eine andere bekannte Einrichtung zur Einstellung der Nebenleitung mit Hilfe eines verstellbaren Organs auf, welches derart mit dem Verschlussstück des ungünstigerweise wiederum in der Arbeitskammer angeordneten Einlassventils zusammenarbeitet, dass ein vollständiges Schliessen des Einlassventiles während des Arbeitshubes des Kolbens verhindert wird. Diese bekannte Massnahme ist insbesondere deshalb nachteilig, weil zwei sich widersprechende Forderungen bestehen. Einerseits sollte der Durchmesser des Einlassventils zur Verringerung von Druckverlusten der das geöffnete Einlassventil durchströmenden Flüssigkeit möglichst gross sein, andererseits sollte der Querschnitt der Nebenleitung, die in diesem Falle mit der Oeffnung des Einlassventils identisch ist, klein sein, urn eine feine Einstellung zu ermöglichen. Da beide Forderungen nicht erfüllbar sind, sinkt auch bei dieser bekannten Einrichtung der Druck sehr rasch ab, wenn während des Arbeitshubs des Kolbens das Verschlussstück des Einlassventils nur einige Hundertstelmillimeter von seinem Sitz abgehoben bleibt.

Berücksichtigt man ferner die aus hygienischen und wirtschaftlichen Gründen bestehende Forderung, dass möglichst alle Bauteile einer derartigen Hydraulikpumpe aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt sein sollten, welcher jedoch meistens durch Aufnahme von Feuchtigkeit im Laufe der Zeit seine Dimensionen etwas verändert, dann ist festzustellen, dass die bisher bekannten Hydraulikpumpen hinsichtlich einer reproduzierbaren und feinen Druckeinstellung keineswegs die Bedürfnisse des Benutzers erfüllen. Auch verschlechtert der Abrieb infolge der harten Schläge zwischen dem Ventilverschluss stück und dem als Anschlag wirkenden Organ die Genauigkeit der Druckeinstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art sowohl das« Einlassventil al? auch das Beiwegventil so auszubilden und aaÄUördren, daae ei:?;, schädlicher Raum in -lev A.rbsitskammer weitgehend vtstfmieuen wird wad gleichzeitig eine besonder in: 3ei¹ sieh hoher Drucke feine Druckregelung durch die Benutscr möglich ist,

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Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstange des Einlassventils in einem Ventilkörper gelagert ist, welcher ausserhalb der Arbeitskammer axial verstellbar in einer mit der Einlassleitung in Verbindung stehenden Einlasskammer des Vorrichtungs gehäuses angeordnet ist, und nur das über den Ventilsitz vorstehende Kopfteil des Verschlussstückes des Einlassventils in die Arbeitskammer ragt, und dass der Ventilkörper^ dessen Innenraum über wenigstens eine Durchlass öffnung mit der Einlasskammer in Verbindung steht, selber einen verstellbaren Kolben des Beiwegventils für die Nebenleitung bildet, welche in einer _ axialen Endlage dieses Ventilkörpers verschlossen ist.

Auf diese Weise bilden die Stirnfläche des Verschlussstückes des Einlassventils sowie die das Verschlussstück umgebende Stirnseite des Ventilkörpers bei geschlossenem Einlassventil und geschlossenem Beiwegventil direkt einen Teil der Begrenzungswand der Arbeitskammer, welche, so durch den Arbeitshub des Kolbens praktisch vollständig ausgefüllt werden kann, ohne dass die Ventilstange des Einlassventils oder Teile der Nebenleitung einen toten oder schädlichen Raum bilden können, und ausserdem entfällt ein besonderes Bauteil für das Beiwegvantil, dessen bewegliches Organ der eine Art Ventilkolben bildende, vorzugsweise in Form einer im Vorrich- _ tungsgehäuse schraubbar gelagerten Hülse ausgebildete Ventilkörper des

Einlassventils selber ist. Bei Abhebung des Venlilkörpers von einer den Sitz des Beiwegventils bildenden 4BBMSSHMI Ringkante wird die Nebenleitung geöffnet, welche vorzugsweise längs des Aussenumfangs des Ventilkörpers verläuft und deren Durchflussquerschnitt zweckmässigerweise durch auf dem Auasenumfang des Ventilkörpers angebrachte Nuten mit einem sich in Achsenrichtung des Ventilkörpers ändernden Quere chnittsprofil bestimmt wird.

Weitere Erfindungsmerkmale ergeben eich aus den Unteransprüchen.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Au sfüh rungs bei spiel
näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung nach der

Erfindung,
Figur 2: einen teilweisen Längsschnitt durch eine gleiche Vorrichtung

mit einem anders geformten Kolben,

Figur 3: einen Schnitt längs der Linie III-III nach Figur 1,

Figur 4: einen Schnitt längs der Linie IV-IV nach Figur 1,

Figur 5: einen Schnitt längs der Linie V-V nach Figur 1,

Figur 6: eine graphische Darstellung des sich als Funktion des Verstellweges L des Beiwegventils ändernden Querschnitts S
der Nebenleitung zwischen den beiden Endlagen maximalen Drucks(Pmax) und minimalen Drucks (Pmin) und
Figur 7: eine graphische Darstellung, welche den Verlauf des

Druckös P bzw. der Fördermenge Q als Funktion des Verstellweges L des Beiwegventils zeigt, wobei sich die Kennlinie a auf eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung und die strichpunktiert gezeichnete Kennlinie b auf eine bekannte Vorrichtung bezieht.

Nach Figur 1 weist das Vorrichtungsgehäuse 5 eine zentrale Stufenbohrung auf, welche die Einlasskammer 24, in die der Einlasskanal 14 mündet, und die Arbeitskammer 26 einschliesst, von welcher der Auslasskanal 13 abzweigt. An den Einlasskanal 14 ist der Auslass eines Flüssigkeitsbehälters angeschlossen, Über welchen die Vorrichtung mit Flüssigkeit gespeist wird. Der Auslasskanal 13 ist über einen nur teilweise angedeuteten Verbindungsschlauch 27 mit einem nicht dargestellten Handgerät zur Körperpflege verbunden. Der in der Arbeitskammer 26 angeordnete Kolben 1 wird durch
einen nicht dargestellten Motor im Sinne des Doppelpfeils hin- und hergehend angetrieben und ist durch eine Dichtungsmanschette 4 abgedichtet und durch eine Lochscheibe 3 zentriert.

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In der Einlasskammer 24 ist der insgesamt mit 19 bezeichnete, hülsenförmige Ventilkörper des Einlassventils angeordnet, welcher aus einem hinteren Hülsenabschnitt 19a mit einer an der Hinterseite des Gehäuses 5 herausragenden, als Drehknopf 20 mit einer Riffelung 25 ausgebildeten Verlängerung und aus einem vorderen Teil besteht, das eine Innenbuchse 10a sowie eine Aussenbuchse 10 aufweist. Der Hülsenabschnitt 19a hat auf seinem Aussenumfang einen Gewindeabschnitt, welcher in eine Mutter 21 eingeschraubt ist. Diese Mutter 21 sitzt drehfest im entsprechend angepassten hinteren Abschnitt der Stufenbohrung des Vorrichtungsgehäuses 5 und wird durch eine Ueberwurfklammer 22 aus elastischem Material gehalten, welche, wie insbesondere auf den Figuren 3 und 4 gezeigt, einen hintere Ringflansch des Vorrichtungsgehäuses über mehr als die Hälfte seines Umfangs umgreift. Auf dem in die Einlasskammer 24 hineinragenden Ende des Hülsenabschnitts 19a ist der hintere Teil der erwähnten Aussenbuchse 10 aufgepresst, deren Innenraum

durch eine diametrale Oeffnung 15 (Figuren 4 und 5) mit der Einlasskammer die

24 verbunden und/durch einen in einer Ringnut der Einlas skammer wand liegenden O-Ring 16 abgedichtet ist. Die konzentrisch zur Aussenbuchse 10 liegende Innenbuchse 10a bildet die Führung/der Ventilstange 18 mit ihrem konischen Verschlussstück 6 und ist durch radiale Stege 10b (Figur 5) derart mit der Aussenbuchse 10 verbunden, dass zwischen beiden Buchsen Durchflusskanäle 10c gebildet werden, welche die diametrale Oeffnung 15 mit einem den konischen Bereich des Verschluss Stückes 6 umgebenden freien Raum verbinden. Nach Figur 1 erstreckt sich die Innenbuchse 10a nur zwischen diesem freien Raum und der diametralen Oeffnung 15, während die vordere Stirnfläche der Aussenbuchse 10 mit ihrer Ringkante 7 den Sitz für das Verschlussstück 6 bildet und in der auf Figur 1 dargestellten Lage, in welche das Beiwegventil geschlossen ist, an einer das Verschlussstück 6 konzentrisch umgebenden Ringkante 8 des Vorrichtungsgehäuses 5 anliegt. Der hintere Abschnitt der Ventilstange 18 ist von einer Schliessfeder 12 umgeben, die sich einerseits an der hinteren Stirnfläche der Innenbuchse 10a und andererseits auf einem Federteller 17 abstützt, welcher an einer Verlängerung 18a der Ventilstange befestigt ist.

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Der vordere Umfangsbereich der Aussenbuchse 10 weist nach den Figuren 1 und 3 drei gleichmassig über den Umfang verteilte Nuten 9 auf, welche bei geschlossenem Beiwegventil von einem einen Abschnitt der eiwähnten Stufenbohrung bildenden zylindrischen Abschnitt 5a des Vorrichtungsgehäuses 5 wenigstens näherungsweise abgedeckt werden. Im betrachteten Ausführung s bei s pi el ist ein kleiner, an die vordere Stirnfläche der Aussenbuchse 10 grenzender Umfangsbereich dieser Buchse etwas abgesetzt, so dass zwischen diesem Umfangsbereich und dem Wandabschnitt 5a ein schmaler Ringraum gebildet wird, in welchen die Nuten 9 münden. Das Querschnittsprofil dieser Nuten ändert sich in Achsenrichtung und ist entsprechend der gewünschten Druckkennlinie des Beiwegventils gewählt. Um „ insbesondere eine lineare Druckkennlinie a (Figur 7) als Funktion des Verstellwegs L des Beiwegventils zu erhalten, muss, wie Versuche zeigten, die Aenderung des Durchflussquerschnitts der Nuten 9 in Achsenrichtung so gewählt werden, wie es auf Figur 6 schematisch angedeutet ist: Ausgehend von der geschlossenen Lage des Beiwegventils, entsprechend der Einstellung auf maximalen Druck Pmax, muss der Durchflussquerschnitt S der die Nebenleitung bildenden Nuten über etwa 10% des gesamten Verstellweges wenigstens näherungs weise konstant bleiben; ans chlies send muss der Durchflussquerschnitt über etwa 15 % des gesamten Verstellweges L wenigstens linear zunehmen; über den restlichen Bereich des Verstellweges ist die Querschnittsänderung derart zu wählen, dass der Querschnitt weniger ^ stark als linear zunimmt, insbesondere entweder hyperbolisch oder exponentiell.

Die beschriebene¹ Vorrichtung arbeitet folgendermassen:

In der auf Figur 1 dargestellten Lage ist das Beiwegventil geschlossen, d.h. der Ventilkörper 19 ist soweit in das Vorrichtungsgehäuse eingeschraubt, dass die vordere Stirnfläche der Aussenbuchse 10 dicht an der Ringkante 8 des Vorrichtungsgehäuses anliegt. In dieser Einstellung maximalen Drucks wird die Arbeitekammer 26 durch diese vordere Stirnfläche der Aussenbuchse verschlossen, und es ragt lediglich das vordere Kopfteil des Verschluss- stttckes 6 in die Arbeitskammer, so dass praktisch kein schädlicher Raum

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vorhanden ist. Während des Saughubs des Kolbens 1 gelangt Flüssigkeit aus dem Einlasskanal 14 über die E inlass kammer 24 und die Durchflusskanäle 10c durch das sich unter der Saugwirkung öffnende Einlassventil in die Arbeitskammer 26; während des folgenden Arbeitshubes des Kolbens 26 wird diese Flüssigkeit durch den Auslasskanal 13 in den Verbindungs schlauch 27 zum nicht dargestellten Handgerät gedrückt, wobei sich gleichzeitig infolge dieses Drucks das Einlassventil schliesst. Dabei kann der Arbeits-hub des Kolbens 1, wie strichpunktiert auf Figur 1 dargestellt, bis praktisch unmittelbar vor das Verschlussstück 6 reichen, so dass der Wirkungsgrad der Vorrichtung aus s er ordentlich gut ist. Es hat sich gezeigt, dass die eingangs erwähnten Schwierigkeiten der Inbetriebsetzung der Pumpe bzw. des Hydraulikmotors im Handgerät bei der Vorrichtung nach der Erfindung nicht auftreten, da die Gefahr einer Bildung von Lufteinschlüssen praktisch ausgeschlossen ist. Wenn die Vorrichtung als Flüssigkeitspumpe betrieben wird, d.h. also, wenn periodisch Flüssigkeit zum Antrieb eines Hydraulikmotors mit Rückleitung oder zur Speisung einer Spritzdüse gefördert wird, dann öffnet sich das Einlassventil bei jedem Saughub des Kolbens 1. Wenn dagegen die Vorrichtung als hydraulischer Kraftübertrager zum Antrieb eines Hydraulikmotors ohne Flüssigkeitsrückleitung betrieben wird, dann erfolgt nach vollständiger Auffüllung des Flüssigkeitspfades zwischen dem Kolben der Vorrichtung und dem Kolben des Hydraulikmotors im Handgerät keine weitere Flüssigkeitszufuhr durch das Einlassventil und der hin- und herbewegte Kolben 1 bewirkt lediglich eine Pulsation der geschlossenen Flüssigkeitssäule im Verbindungs schlauch 27. Da die Gefahr von Lufteinschlüssen, welche die Charakteristik der Bewegungsübertragung durch ihre Kompressibilität in Undefinierter Weise verändern könnten, praktisch ausgeschlossen ist, wird die Bewegung des Kolbens 1 exakt gemäss dessen Arbeitscharakteristik auf den Kolben des angetriebenen Hydraulikmotors übertragen.

Zur Einstellung des Druckes der geförderten Flüssigkeit kann nun vom Benutzer das Beiwegventil durch einfache Drehung am Betätigungsknopf 20 derart eingestellt werden, dass sich die Aussenbuchse 10 mehr oder weniger weit von der Ringkante 8 des Vorrichtungsgehäuses abhebt und demzufolge

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ein mehr oder weniger grosser, direkt in die Einlasskammer 24 mündender Bereich der Nuten 9 vom WandabscfeJtri.tt'5a freigegeben wird. Wenn der Durchflussquerschnitt der durch, die Nuten 9 gebildeten Nebenleitung die auf Figur 6 angegebene Form hat, dann nimmt der Druck der geförderten Flüssigkeit gemässjier Kurve a nach Figur 7 praktisch linear mit der Grosse des Verstellwegs des Ventilkörpers 19 bzw. mit dem Drehwinkel desselben ab. Die Möglichkeit einer derartigen feinen und linearen Druckeinstellung ist insbesondere dann erforderlich, wenn die geförderte Flüssigkeit zur Speisung einer Spritzdüse für die Flüssigkeitsbehandlung, insbesondere des Zahnfleisches, verwendet wird. Diese Druckkennlinie a unterscheidet sich vorteilhaft von der ungünstigen, strichpunktiert auf Figur 7 angedeuteten Kennlinie b, wie sie bekannte Vorrichtungen aufweisen.Da der Druck P der Durchflussmenge Q proportional ist, gilt die Kurve a selbstverständlich auch für die Fördermenge. Anzahl und Querschnittsform der Nuten 9 können je nach der gewünschten Druckkennlinie geeignet gewählt werden.

Ausser durch das vorteilhafte Betriebsverhalten zeichnet sich die Vorrichtung nach der Erfindung durch einen besonders einfachen Aufbau aus. Alle Vorrichtungsteile, Gehäuse 5, Kolben 1, der gesamte Ventilkörper 19 mit den beiden Buchsen 10 und 10a sowie Ventilstange 18 mit Verschlussstück 6 können vorzugsweise aus einem thermoplastischem Kunststoff gefertigt sein. Arbeitskammer 26, Einlasskammer 24, der durch den Wandabschnitt 5a gebildete Kammerabschnitt sowie die weiteren Innenräume zur Aufnahme des O-Ringes 16 sowie der drehfest einzusetzenden Mutter 21 können durch eine geeignete Stufenbohrung gebildet werden, wobei bei abgenommener Mutter der fertig montierte Ventilkörper mit dem auf den Hülsenteil 19a aufgepressten Buchsenteil 10, 10a einfach von hinten in das Vorrichtungsgehäuse einschiebbar und dann einschraubbar ist. Daher lässt sich die Vorrichtung nach der Erfindung besonders wirtschaftlich in Serienfertigung herstellen, wobei weder Spezialwerkzeuge noch Schrauben, Nieten od. dgl. für die Montage erforderlich sind, so dass keine besonderen Fachleute benötigt werden.

Im Beispiel nach Figur 2 bilden der Kolben 2 und eine kr eis ringförmige Dichtungsiippe 28 ein einziges Teil aus einem halbelastischen Kunststoff.

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Claims

PATENTANSPRUECHE:

( l.\Als Flüssigkeitspumpe zur Erzeugung eines pulsierenden Flüssigkeits-Strahles oder als hydraulischer Kraftübertrager arbeitende Vorrichtung zur Druckerzeugung für hydraulisch betriebene Handgeräte zur Körperpflege, mit einem in einer Arbeitskammer des Vorrichtungsgehäuses axial hin- und herverschiebbaren, durch einen Motor angetriebenen Kolben, einem Flüssigkeitseinlasskanal, einem im Verbindungsweg zwischen diesem Einlasskanal und der Arbeitskammer angeordneten Einlassventil mit einem an einer axial beweglichen Ventilstange angebrachten Verschlussstück, das unter der Wirkung einer Schliessfeder auf seinen Ventilsitz gedrückt wird, mit einem von der Arbeitskammer abzweigenden Auslasskanal und mit einer durch ein Beiwegventil einstellbaren Nebenleitung zwischen dem Einlasskanal und der Arbeitskammer, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstange (18) des Einlassventils in einem Ventilkörper (19) gelagert ist, welcher ausserhalb' der Arbeitskammer (26) axial verstellbar in einer mit der Einlassleitung (14) in Verbindung stehenden Einlasskammer (24) des Vorrichtungs gehäuses (5) angeordnet ist, und nur das über den Ventilsitz (7) vorstehende Kopfteil des Verschluss Stückes (6) des Einlassventils in die Arbeitskammer (26) ragt, und dass der Ventilkörper (I9);dessen Innenraurn über wenigstens eine Durchlassöffnung (15) mit der Einlasskammer (24) in Verbindung steht, selber einen verstellbaren Kolben des Beiwegventils für die Nebenleitung bildet, welche in einer axialen Endlage dieses Ventilkörpers (19) verschlossen ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper als im Vorrichtungsgehäuse (5) schraubbar gelagerte Hülse (19) ausgebildet ist, die eine aus dem Vorrichtungsgehäuse (5) herausragende, als Drehknopf (20) dienende Verlängerung aufweist und deren der Arbeitskammer (26) zugewandte Stirnseite einerseits den Ventilsitz (7) für das konisch ausgebildete Verschlussstück (6) des Einlassventils bildet und andererseits in der erwähnten axialen Endlage des Ventilkörpers an einer den Sitz für das Beiwegventil bildenden Kante (8) des Vorrichtungsgehäuses (5) anliest, und dass die Nebenleitung längs des an diese Hülsen-Stirnfläche

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grenzenden Umfangsabschnitt der Hülse (19) verläuft.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Umfangsabschnitt der Hülse (9) wenigstens eine axiale Nut (9) mit einem sich in Achsenrichtung ändernden Querschnitt aufweist, die erwähnte Kante eine das Verschlussstück (6) des Einlassventils konzentrisch umgebende Ringkante (8) ist und diese Nut (9) bei Anlage der Hülse (19) an dieser Ringkante (8) wenigstens näherungsweise durch den an diese Ringkante (8) grenzenden Wandabschnitt (5a) des Vorrichtungsgehäuses abgedeckt ist, während bei Abhebung der Hülse (19) von der Ringkante (8) ein der axialen Stellung der Hülse entsprechender Bereich der Nut von diesem Wandab schnitt (5a) *

freigegeben wird und in die Einlasskammer (24) mündet.
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und die Querschnittsform der Nuten (9) derart gewählt ist, dass der in der Arbeitskammer (26) erzeugte Flüssigkeitsdruck wenigstens näherungsweise linear mit dem Abstand der erwähnten Stirnfläche der Hülse (19) von der erwähnten Ringkante (8) abnimmt.
5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsform der Nuten (9), in Richtung auf die Einlasskammer (24) betrachtet, längs eines ersten Abschnitts konstant ist, längs eines zweiten % Abschnitts wenigstens näherungsweise linear zunimmt und längs des restlichen Abschnitts weniger stark als linear zunimmt.
6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ' erste Nutabschnitt wenigstens nähe rung sw eise 10 % und der zweite Nutabschnitt wenigstens näherungsweise 15 % der Gesamtlänge des Verschiebungsweges des Beiwegventils entspricht.
7. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitts zunähme des letzterwähnten Nutabschnitts wenigstens näherungsweise hyperbolisch kleiner wird.

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8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Quer Schnitts zunähme des letzterwähnten Nutabschnitts wenigstens näherungsweise exponentiell kleiner wird.
9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (19) aus einem das Gewinde und den äusseren Drehknopf (20) aufweisenden hinteren Teil (19a) mit einem in die Einlasskammer (24) ragenden Abschnitt und aus einem auf diesen Abschnitt aufgepressten vorderen Teil aus zwei konzentrischen, zwischen sich einen Ringraum bildenden und durch Radialstege (lOb) verbundenen Buchsen (10, 10a) besteht, von denen die innere Buchse (10a) die Ventiletange (18) des Einlassventils führt und die äussere Buchse (10) mit ihrem hinteren Ende auf das erwähnte hintere Teil (19a) aufgepresst ist, mit ihrem vorderen Ende die erwähnte Stirnfläche bildet und auf ihrem Umfang die erwähnte Nut (9) bzw, die erwähnten Nuten aufweist.
10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass das Vor richtungsgehäuse (5) eine Mehrfach -Stufenbohrung aufweist, von der ein Abschnitt die Arbeitskammer (26)_;ein zweiter Abschnitt den durch den erwähnten, die Nut (9) bzw. die Nuten abdeckenden Wandbereich (5a) gebildeten Raum und ein dritter Abschnitt die Einlasskammer (24) umfasst, dass in den hinteren, der Arbeitskammer (26) abgewandten Endabschnitt dieser Stufenbohrung drehfest eine zur Aufnahme des Gewindeabschnitts der Hülse (19) dienende Mutter (21) eingesetzt ist und dass der vollständige, aus hinterem und vorderem Teil (19a;10, 10a) bestehende Ventilkörper (19) des Einlassventils bei abgenommener Mutter (21) in die Einlasskammer (24) einschisbbar ißt.
11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (21) durch eine Ueberwurfklammer (22) aus elastischem Material, welche wenigstens teilweise einen rückwärtigen Flansch des Vorrichtungsgehäuses (5) umgreift, gehalten wird.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) an seinem vorderen Ende mit einer kr eis ringförmig en Di chtungs lippe (28) versehen ist und Kolben und Dichtungslippe ein gemeinsames Bauteil aus einem halbelastischen Material bilden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungsgehäuse (5), Kolben (1) sowie Ventilkörper (19) und Ventilstange (18) mit Verschlussstück (6) des Einlassventils aus Kunststoffteilen gefertigt sind.

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