DE2505493C3

DE2505493C3 - Flüssigkeitszerstäuber

Info

Publication number: DE2505493C3
Application number: DE2505493A
Authority: DE
Inventors: Hirosi Nagasaki Kondo (Japan)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1975-02-10
Publication date: 1980-02-07
Also published as: GB1460701A; FR2299919B1; DE2505493B2; JPS49121213A; DE2505493A1; US3865313A; FR2299919A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitszerstäuber, mit Sprühkopf und Sprühdüse, mit einem in einem Behälter angeordneten Ventilgehäuse, mit einer mit einem Abschlußventil zum Behälterinneren versehenen Verdichtungskammer, in welcher ein federbeaufschlagter, in Ruhestellung an einem Anschlag anliegender, bei Erreichen bestimmter Stellungen eine Durchtrittsöffnung zur Sprühdüse und zum Behälterinneren freigebender Ventilkolben bewegbar ist, und mit einem Hohlzapfen, dessen oberes Ende mit dem Sprühkopf mit Sprühdüse und dessen unteres Ende mit einem Verdichtungskolben verbunden ist, wobei das untere Ende die mit dem Innenraum des Ventilgehäuses und mit dem Innenkanal des Hohlzapfens verbindbare Durchtrittsöffnung aufweist.

Als Stand der Technik ist bereits ein Flüssigkeitszerstäuber bekannt, bei welchem zwei Federn Verwendung finden, welche den Venlilkolben und Verdichtungskolben gegeneinander drücken (FRPS 2097 353). Wird nun durch Fingerdrück auf den Sprühkopf ein bestimmter Grad an Verdichtung erzielt, so wird die Sprühöffnung freigegeben, so daß das unter Druck stehende Medium versprüht Werden kann.·

Nachteilig ist bei dieser bekannten Konstruktion, daß kein exakt festlegbarer Zeitpunkt vorliegt, an welchem die Sprühöffnung freigegeben wird. Die Betätigung ist daher von dem aufgewendeten Fingerdruck abhängig,

so daß sich jeweils ein anderes Sprühbild ergeben kann.

Als Stand der Technik ist weiterhin eine in einem Gefäß eingebaute, einfach wirkende, handbetätigte Schubkolbenpumpe bekannt (DE-AS 13 02 372). Diese Konstruktion ist so aufgeführt, daß ein federbelasteter Ventilkolben in Ruhestellung an einem Anschlag anliegt, wobei bei Erreichen von bestimmten Stellungen durch den Verdichtungskolben zunächst eine Durchtrittsöffnung zur Düse und dann eine Durchtrittsöffnung zum Behälterinneren geöffnet wird. Da der Hals des Verdichtungskolbens elastisch ausgebildet ist, ergibt sich eine Additionswirkung von Fingerdruck und Federdruck. Nachteilig ist hierbei die komplizierte Ausbildung des Verdichtungskolbens, welcher bei Betätigung ständig eine elastische Verformung des Halses erfährt. Hierdurch schränkt sich einmal die Lebensdauer ein und zum anderen kann die Möglichkeit entstehen, daß ein Teil des zu versprühenden Mediums zwischen den Hals und den Schaft des Hohlzapfens gerät, so daß die gesamte Anordnung nicht mehr funktionsfähig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, einen Flüssigkeitszerstäuber der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher gewährleistet, daß bei Addition von Fingerdruck und Federdruck eine hohe Lebensdauer und eine große Funktionssicherheit gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unterhalb des Anschlages, im Abstand von diesem, im Ventilgehäuse ein Anschlag für den Verdichtungskolben vorgesehen ist, daß der Verdichtungsskolben als auf dem Hohlzapfen axial bewegliches Verschiußteil für die Durchtrittsöffnung ausgebildet ist und daß unterhalb des Verdichtungskolbens eine weitere Verdichtungskammer angeordnet ist, welche über das Abschlußventil mit dem Inneren des Behälters verbunden ist.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines einfach aufgebauten Flüssigkeitszerstäubers, wobei dennoch gewährleistet ist, daß infolge Addk.rnswirkung von Federdruck und Fingerdruck ein im Laufe des Sprühvorganges auftretender Druckabfall wieder auf gebaut wird. Es wird damit unabhängig vom aufgewen deten Fingerdruck stets ein vorbestimmter Druck aufrechterhalten, wodurch ein einheitliches Sprühbild von Beginn bis Ende des Sprühvorganges vorliegt.

Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. I einen senkrechten Schnitt durch einen Flüssigkeitszerstäuber, vor Aufbringen von Druck auf den Sprühkopf;

Fig. 2 einen Schnitt nach Fig. I. nach Aufwendung von Druck auf den Sprühkopf;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Hauptbestandteile des Ventilgehäuses;

Fig. 4 einen senkrechten Schniu durch eine weitere Ausführungsform eines Flüssigkeits/erstäubers nach der Erfindung.

Wie aus Fig. I und 2 ersichtlich, ist der Flüssigkeitszerstäuber A auf bekannte Weise iri die Öffnung eines Behälters Beingesetzt.

Der Flüssigkeitszerstäuber A weist im wesentlichen ein Ventilgehäuse 11 auf, Welches in die Öffnung des Behälters Beingesetzt wird lind einen in das Gehäuse 11 eingepaßten Ventilkolbens 13 mit einem Sprühkopf 12 an seinem oberen Ende, Zur Verbindung des Vehtilge*

bäuses 11 mit dem Behälter B dient eine Abdeckkappe 14. Das zylindrische Ventilgehäuse 11 ist lose in die Öffnung im Behälter B einsetzbar und ist an seinem oberen Ende mit einem durchgehenden äußeren Umfangsflansch 15 ausgebildet, welcher die Oberkante der Öffnung im Behälter B übet lagert.

Durch das Innere des Ven'ilgehäuses 11 erstreckt sich axial eine erste zylindrische Verdichtungskammer 16 mit großem Durchmesser von der oberen Stirnwand des Gehäuses 11 bis auf dessen halbe Länge nach unten und geht in eine zweite Verdichtungskammer 17 kleineren Durchmessers über, an weiche sich wiederum eine dritte Verdichtungskammer 18 noch kleineren Durchmessers anschließt- Am unteren Ende der dritten und untersten Verdichtungskammer 18 ist eine Eintrittsöffnung 19 H geringeren Durchmessers mit einem sich nach unten verjüngenden Ende vorgesehen. Alle drei Kammern und die Eintrittsöffnung stehen untereinander in Verbindung. Am unteren Ende des Ventilgehäuses 11 ist außerdem ein Tauchrohr 20 befestigt, welches sich bis auf den Boden des Behälters ο erstreckt und mit seinem oberen Ende in die Eintrittsöffnung 19 mündet.

In der Eintrittsöffnung 19 sitzt ein Absperrventil 21, welches einer im Ventilgehäuse 11 erzeugten Gegenströmung des unter Druck stehenden flüssigen Sprühgutes zurück in den Behälter B entgegenwirkt.

Sobald im Ventilgehäuse infolge der Betätigung des Ventilkolbens 13 negativer Druck herrscht, öffnet sich das Absperrventil 21.

Der Ventilkolben 13 wird in das Ventilgehäuse 11 von dessen oberem offenen Ende her eingeführt, wobei auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 13 in etwa auf dessen halber Höhe ein Federsitz 22 innerhalb des Ventilgehäuses 11 vorgesehen ist.

Auf dem Ventilkolben 13 sitzt ein Kolben 23 J^r> unterhalb des Federsitzes 22 und ist luftdicht zwischen der inneren Umfangswandung der zylindrischen Kammer 16 und der Mantelfläche des Ventilkolbens 13 gleitbar; unterhalb des Kolbens 23 sitzt ein Verdichtungskolben «:4 mit einem gegenüber dem Innendurchmesser der mittleren Kammer 17 kleineren aber gegenüber dem Durchmesser der unteren Kammer 18 größeren Außendurchmesser und ist luftdicht auf der Mantelfläche des Ventilkolbens 13 gleitbar. Zur Sicherung des Verdichtungskolbens 24 ist am unteren ίί Ende des Ventilkolbens 13 ein Haltesiück 25 befestigt. Der Gicitabschnitt des Kolbens 23 sollte vorzugsweise federelastisch sein.

Auf dem Ventilkolben 13 sitzen zwischen dem Federsitz 22 und dem Kolben 23 Druckfedern 26. w welche den Ventilkolben 13 nach oben und den Kolben 23 nach unteii belasten.

Ein Durchtrittskanal 27 mit einem geschlossenen unteren Ende erstreckt sich axial durch den Ventilkolben von dessen oberem Ende her. wobei auf halber is Höhe des Durchlrittskanals 27 ein Absperrventil 28 sitzt. Vom unteren Endbereich des Kanals 27 erstreckt sich eine Durchtrittsöffnung 29 seitlich durch die Mantelfläche des Ventilkolbens 1Ϊ.

Das Absperrventil 28 läßt das verdichtete Sprühgut m> ungehindert nach oben in den Durchtrittskanal 27 strömen, verhindert aber ein Rückströmen.

Der Düfchlrillskähai 27 steht mit def Düse 30 des auf dem oberen Ende des Venlilkolbens 13 sitzenden Sprühkopfes 12 in Verbindung. Bei einer Düse 30 mit einem spiraligen Ausströmweg wird das flüssige Sprühgut unter Wirbelbewegung versprüht, so daß eine sehr feine Zerstäubung erhältlich isl.

Die Abdeckkappe 14 ist auf den Behälter B aufschraubhar und dient zur Fixierung des Ventilgehäuses 11 durch Festklemmen des Flansches 15 zwischen der oberen Stirnwand 31 der Abdeckkappe 14 und dem oberen offenen Ende des Behälters B, Mittig durch die obere Stirnwand 31 der Kappe 14 erstreckt sich eine durchgehende Bohrung 32, durch welche das obere Ende des Ventilkolbens 13 ragt

Bei unbelastetem Sprühkopf 12 beaufschlagt der Federsitz 22 des Ventilkolbens 22 die Innenfläche der oberen Stirnwand der Abdeckplatte 14 und schließt dabei den offenen Raum zwischen der durchgehenden Bohrung 32 und dem Ventilkolben 13, während der Kolben 23 auf einem Anschlag 33 zwischen der zylindrischen Kammer 16 und der mittleren Kammer 17 aufsitzt Der Verdichtungskolben 24 befindet sich dann in angehobener Stellung in Anlage gegen die Unterseite des Kolbens 23, und verschließt in dieser Stellung die Durchtrittsöffnung 29 (F ig. 1).

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist das Ventilgehäuse 11 mit einer Nut 35 in dem Anschlag 34 zwischen der mittleren Kammer 17 und der unteren Kammer 18 ausgebildet, wodurch die Verbindung zwischen den beiden Kammern selbst bei Anlage des Verdichtungskolbens 24 gegen den Anschlag 34 bei Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 13 bestehen bleibt Außerdem ist im oberen Bereich des Ventilgehäuses ein Verbindungskanal 36 vorgesehen, welcher das Auftreten von negativem Druck innerhalb des Behälters B verhindert, da er den Innenraum des Behälters mit der Atmosphäre verbindet, sobald die Durchbohrung 32 infolge der Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 13 durch den Federsitz 22 freigegeben wird.

Die vorstehend beschriebene Spruhanordnung arbeitet wie folgt:

Bei Ausübung von Druck auf den in Fig. 1 in seiner oberen Stellung gezeigten Sprühkopf 12 beaufschlagt der Kolben 23 den Anschlag 33; in die mittle-e Kanmer 17 und die untere Kammer 18 wird das flüssige Sprühgut eingesaugt und dann infolge des Eintritts des unteren End» * des Ventilkolbens 13 in die mittlere Kammer 17 und die untere Kammer 18 verdichtet.

Das verdichtete Sprühgut drückt den Kolben 23 abhängig vom Verdichtungsgrad unter der Wirkung des Absperrventils 21 nach oben.

Das flüssige Sprühgut bleibt jedoch unter Druck, da der Kolben 23 durch die Druckfedern 25 nach unten belastet wird.

Bei weiterem Niederdrücken des Sprühkopfes 12 wird die Abwärtsbewegung des Verdichtungskolbens 24 durch Beaufschlagung des Anschlags 34 begrenzt, so daß bei weiterem Druck auf den Sprühkopf 12 die Durchtrittsöffnung 29 am unteren Ende des Ventilkolbens 12 freigegeben wird und in die untere Kammer 18 mündet. Das unter Druck stehende flüssig» Sprühgut tritt dann über den Durchtrittskanal 27 durch die Düse 30 aus und wird versprüht.

Das flüssige Sprühgut wird unter einem vorbestimmten Druck verdichtti, bis sich die Durchtrittsöffnung 29 unabhängig von der durch Fingerdruck auf den Sprühkopf 12 aufgebrachten Belastung öffnet.

In anderen Worten, selbst, Wenn der Sprühkopf 12 nur langsam niedergedrückt wird, wird der erste Sprühstrahl dank der Druckfeder unter ausreichendem Druck abgegeben. Da sich die Druckkraft der Feder 26 infolge der Abwärtsbewegung des Federsitzes 22 erhöht, verstärkt sich der auf das Sprühgut wirkende Druck. Dieser Zustand hält für die Dauer des auf den Sprühkopf

12 ausgeübten Druckes an, d. h. solange sich der Federsitz 22 abwärts bewegt

Sobald der Sprühkopf 12 seine unterste Endstellung nach Einleitung des Sprühvorganges durch Freigabe der Durchtrittsöffnung 29 erreicht hat, steht die im Ventilgehäuse 11 befindliche Sprühgutflüssigkeit unter der gemeinsamen Belastung von Federdruck 26 und Fingerdruck. Dieser kombinierte bzw. sich addierende Druck wird durch den Druck der Feder 26 ausgeglichen, wobei der Kolben 23 in seine Ruhelage zurückkehrt.

Die Federn 26 wirken also als Puffer und ermöglichen damit, das flüssige Sprühgut im Ventilgehäuse 11 unter einem vorbestimmten Druck zu halten, das ja anderenfalls infolge der Sprühtätigkeit unter einem geringeren Druck stehen würde.

Die unter dem angestauten Druck verdichtete Sprühgutflüssigkeit in der zylindrischen Kammer 16 und

Behälter Bausgeschlossen.

Sollte eine vorbestimmte Menge Sprühgüt abgegeben werden, ohrie daß der Kolben 23 eine Anhebung über einen bestimmten Punkt hinaus erfährt, so wird das überschüssige unter angestautem Druck verdichtete Sprühgüt über einen Verbindungskanal zwischen dem Innenraum des Ventilgehäüses 11 und dem Behälterihrienraufn diesem wieder zurückgeführt.

Mit Einleitung des Sprühvorganges erfolgt auch gleichzeitig eine Kombination des Federdruckes und des Fingerdruckes, so daß der Druckabfall wieder aufgebaut wird und ein stets gleichbleibender Sprühdruck beibehalten werden kann. Es ergibt sich ein bis zum Schluß einheitliches Sprühbild.

Aus der nachfolgenden Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispieles nach Fig.4 entfallen die dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1—3 äquivalenten, mit

tier iimüeren is.<niuiier i7 geiangi uurun uie iNui 35 iü üic Durchtrittsöffnung 29.

Der Sprühvorgang endet, sobald der Sprühkopf seine unterste Endstellung erreicht hat und der Kolben 23 gegen den Anschlag 33 anschlägt. Läßt der Fingerdruck auf den Sprühkopf nach Beendigung des Sprühvorganges nach, dann beginnt der Ventilkolben 13 unter der Kraft der Feder 26 seine Aufwärtsbewegung.

Mit anhebender Aufwärtsbewegung des Ventilkolbens 13 schließt sich die Durchtrittsöffnung 29 unter dem Verdichtungskolben 24, welches durch das Haltestück 25 von dem Anschlag 34 nach oben abgehoben wird; das untere Ende des Ventilkolbens 23 verläßt damit die untere Kammer 18 und die mittlere Kammer 17, so daß in den beiden Kammern ein Vakuum entsteht und die dadurch erzeugte Saugkraft flüssiges Sprühgut aus dem Behälter B über das Tauchrohr 20 durch das Absperrventil 21 in das Ventilgehäuse 11 einströmen läßt und derart den nächsten Sprühvorgang einleitet.

Der Druck im Behälterinneren sinkt mit dei
Verbrauch der Sprühgutflüssigkeit, wobei der Druckabfall ein Nachströmen von Sprühgut in das Ventilgehäuse 11 verhindern würde.

Bei der Sprühanordnung nach der Erfindung wird jedoch der Federsitz 22 von der Unterseite der Abdeckkappe 14 abgehoben, sobald der Sprühkopf 12 niedergedrückt wird, so daß die durchgehende Bohrung 32 der Kappe 14 mit dem die Kammer 16 und den Behälter B verbindenden Kanal 36 des Ventilgehäuses 11 in Verbindung gelangt. Somit kann Atmosphäre in den Behälter B eindringen und einem Druckabfall entgegenwirken.

Wird auf den Sprühkopf 12 kein Druck ausgeübt, d. h. bei Ruhestellung der Sprühanordnung, beaufschlagt der auf halber Höhe des Ventilkolbens 13 vorgesehene Federsitz 22 die Unterseite der Abdeckkappe 14 in luftdichter Anlage und verschließt somit die Durchbohrung 32; damit ist ein Auslaufen des Sprühgutes aus dem zweiten Ausführungsbeispiel ist noch eine zweite Feder

2b 40 vorgesehen, die den Kolben 23 nach unten belastet und dadurch einen hohen Innendruck erzeugt. Diese Feder 40 bleibt zwischen der oberen Stirnwand 31 der Abdeckkappe 14 und dem Kolben 23 die Feder 26 umgebend vorgespannt, wobei der Durchmesser des Kolbens 23 größer ist als der des Kolbens 13.

Das flüssige Sprühgut wird durch Druck auf den Sprühkc₁i^r 12 in die mittlere Kammer 17 und die untere Kammer 18 gedrängt, wobei bei Erreichen der untersten Endstellung des Ventilkolbens 23 das unter Druck

jo stehende Sprühgut in diese beiden Kammern den Kolben 23 abhängig vom Druckgrad nach oben drängt.

Unter der zweifachen Belastung des Kolbens durch die Federn 26 und 40 wird das Sprühgut bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel unter stärkeren Druck gesetzt als im Falle des ersten Ausführungsbeispiels.

Durch Druck auf den Sprühkopf 12 gibt der Verdichtungskolben 24 die Durchtrittsöffnung 29 frei und leitet somit die Abgabe der unter Druck stehenden Sprühgutflüssigkeit ein. Mit dem durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 23 erzeugten Abfall des Innendrukkes streckt sich die Feder 40 und ermöglicht dabei die Wiederherstellung des Innendruckes aut eine vorbestimmte Höhe.

Selbst wenn der Kolben 23 seine unterste Anschlag-Stellung gegen den Anschlag 33 erreicht hat, wird die Feder 26 unter Druck gehalten, um den Ventilkolben 13 wieder in Gang zu setzen, so daß ein fortgesetzter Sprühvorgang ohne Absinken des Innendruckes möglich ist.

5n Die Feder 40 nach dem zweiten Ausführungsbe'ipiel gestattet nicht nur die Erzeugung eines Sprühnebels unter höherem, angestautem Druck, sondern ermöglicht zudem auch einen geringeren Fingerdruck: auf den Sprühkopf 12, da die Feder stark genug ist, einem im Verhältnis zum ersten Ausführungsbeispiel geringeren Fingerdruck auf den Sprühkopf auszugleichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

OC ΛΓ Patentansprüche:

1. Flüssigkeitszerstäuber mit Sprühkopf und Sprühdüse, mit einem in einem Behälter angeordneten Ventilgehäuse, mit einer mit einem Abschlußven- s til zum Behälterinneren versehenen Verdichtungskammer, in welcher ein federbeaufschlagter, in Ruhestellung an einem Anschlag anliegender, bei Erreichen bestimmter Stellungen eine Durchtrittsöffnung zur Sprühdüse, und zum Behälterinneren freigebender Ventilkolben bewegbar ist, und mit einem Hohlzapfen, dessen oberes Ende mit dem Sprühkopf mit Sprühdüse und dessen unteres Ende mit einem Verdichtungskolben verbunden ist, wobei das untere Ende die mit dem Innenraum des Ventilgehäuses und mit dem Innenkanal des Hohlzapfens verbindbare Durchtrittsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Anschlags (33), im Abstand von diesem, im Ventilgehäuse (11) ein Anschlag (34) für den Verdichiüngskolben (24) vorgesehen ist, daß der Verdichtungskolben (24) als auf dem Hohlzapfen (13) axial bewegliches Verschlußteil für die Durchtrittsöffnung (29) ausgebildet ist und daß unterhalb des Verdichtungskolbens (24) eine weitere Verdichtungskammer (18) angeordnet ist, weiche über das Abschlußventil (21) mit dem Inneren des Behälters fSJ verbunden ist.

2. Flüssigkeitszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, eine zweite Feder (40), über weiche die Fxler (26) des Ventilkolbens (23) zur Erzeugung eines hohen Innendruckes zusätzlich unter Druck setzbar ist (F i g. 4).

3. Flüssigkeitszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den. Anschlag (34) der « Verdichtungskammer (18) eine Nut (35) ausgebildet ist.

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