EP0519967B1

EP0519967B1 - Austragkopf für medien

Info

Publication number: EP0519967B1
Application number: EP91905785A
Authority: EP
Inventors: Karl-Heinz Fuchs
Original assignee: Erich Pfeiffer GmbH; Ing Erich Pfeiffer GmbH
Current assignee: Aptar Radolfzell GmbH
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1991-03-12
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2011-03-12
Also published as: ATE113506T1; EP0519967A1; ES2063501T3; WO1991013687A1; DE4008069A1; AU7464891A; DE59103430D1; JPH05505141A; US5520337A; ZA911829B; JP3329809B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Austragkopf für Medien, der insbesondere Mittel zur genau gesteuerten Strömungsbeeinflussung mindestens eines Mediums aufweisen soll, um dieses Medium gegebenenfalls durch handbetätigtes Pumpen innerhalb enger Toleranzen von Strömungsgeschwindigkeit und/oder Volumen je Zeiteinheit fördern zu können.
Insbesondere soll der Austragkopf Mittel zur Zusammenführung mindestens zweier gesondert zugeführter bzw. gespeicherter Medien aufweisen, die verschiedene Komponenten gleichen und/oder unterschiedlichen Aggregatzustandes sein können und spätestens im Bereich des Austrages aus einer Auslaßöffnung miteinander chemisch bzw. physikalisch z.B. durch Mischung zusammenwirken.
Bevorzugt sollen die Medien, insbesondere ein gasförmiges und ein flüssiges Medium so zusammenwirken, daß Schaum mit genau bestimmbaren Eigenschaften, z.B. ein sehr stabiler, feinststrukturierter Schaum, entsteht.
Zur Schaumherstellung bzw. intensiven Durchmischung der Medien kann eine handbetätigbare Austragvorrichtung vorgesehen werden, mit der Luft und Flüssigkeit zusammengeführt und dann durch einen porös durchlässigen Körper gedrückt wird. Dadurch kann die Austragvorrichtung z.B. für zahlreiche Anwendungsfälle, insbesondere für leicht zu schäumende, fließfähige Medien geeignet sein.
Aus der US-A-2 624 622 ist eine Schäumpistole bekannt geworden, bei der Druckluft aus einer eine Flüssigkeitsdüse umgebenden Ringdüse in eine Mischkammer eintritt. Sie saugt dabei Flüssigkeit aus einem Behälter an und vermischt sich mit dieser in der Mischkammer, bevor sie durch Schäumsiebe aus der Mündung austritt.
Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, einen Austragkopf der genannten Art zu schaffen, mit welchem auch verhältnismäßig schwer zu mischende bzw. zu schäumende Medien so zusammengebracht werden können, daß eine sehr genaue Struktur der Vermischung, vorzugsweise eine besonders homogene Vermischung, erreicht werden kann.
Zur Lösung wird vorgeschlagen, mindestens ein Medium vor, insbesondere unmittelbar vor der Zusammenführung einer Strömungsberuhigung z.B. dadurch zu unterwerfen, daß die Strömungsgeschwindigkeit schlagartig reduziert wird. Unabhängig davon kann auch mindestens ein Medium in einer Vielzahl gesonderter Strömungsstrahlen mit mindestens einem weiteren Medium zusammengeführt werden, wobei das Medium zweckmäßig unmittelbar vor der Zusammenführung zunächst als ungeteilter Volumenstrom der Strömungsberuhigung ausgesetzt und dann in die einzelnen Strömungsstrahlen unterteilt wird.
Die Zusammenführung der Medien erfolgt erst unmittelbar benachbart zu bzw. an mindestens einem durchlässigen Flächenkörper, wie einem Sieb, der nach Art eines Schwammes wenigstens an der Eingangsseite so mit dem flüssigen Medium benetzt bzw. getränkt sein kann, daß seine Durchgangsöffnungen nach Art von Flüssigkeitsfilmen mit dem flüssigen Medium überspannt werden. Diese Öffnungen können eine Weite in der Größenordnung von etwa einem hundertstel Millimeter oder weniger, z.B. einem halben hundertstel Millimeter haben. Die Siebe können Stanzteile aus einem flächigen Siebmaterial aus Kunststoff o.dgl. und zu einem mehrschichtigen Siebpaket zusammengesetzt sein.
Sind zwei oder mehr gleiche oder abgestuft feinporige Siebkörper unmittelbar hintereinandergeschaltet, so erfolgt die Durchmischung während des Durchtrittes in aufeinanderfolgenden Stufen bis zur Erreichung des gewünschten Durchmischungsgrades bzw. der gewünschten Schaumstruktur. Benachbarte Siebkörper können flächig unmittelbar aneinander anliegen und/oder einen geringen Spaltabstand etwa in der Größenordnung ihrer Dicke von z.B. wesentlich weniger als einem Millimeter voneinander aufweisen, der Querströmungen und gegebenenfalls Querausdehnungen des sich bildenden Schaumes zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite innerhalb der gesamten Siebanordnung entlang der Sieboberfläche ermöglicht. Wo Siebe aneinander anliegen sind deren Sieböffnungen, gegebenenfalls nach einer Wahrscheinlichkeitsverteilung, gegeneinander so versetzt, daß Öffnungstrennungen des einen Siebes Öffnungen des anderen Siebes kreuzen.
Zur Lösung der genannten Aufgabe kann es auch vorteilhaft sein, die Medien quer zu einer Eingangsseite ohne vorherige Zusammenführung bis unmittelbar an den Siebkörper heranzuführen und erst unmittelbar und/oder nach dieser Eingangsseite innerhalb des Siebkörpers zusammenzuführen. Zwischen den zugehörigen Einlaßöffnungen von Kanälen für Medien und der Eingangsseite des Siebkörpers kann allerdings ein Spaltabstand von der genannten Größenordnung vorgesehen sein.
Vorteilhaft liegen alle der Zusammenführung zugehörigen Eintrittsöffnungen für mindestens zwei Medien in einer gemeinsamen, zur Strömungsrichtung etwa rechtwinkligen Fläche bzw. Ebene, an welche der Siebkörper mit konstantem Abstand oder flächig anliegend anschließt; die davon abgekehrte Seite des Siebkörpers bildet den Austritt, so daß vor und nach dem Siebkörper gegenüber diesem mehrfach längere und etwa gleichgerichtet parallele bzw. fluchtende Strömungswege gebildet sind.
Zweckmäßig wird das gasförmige Medium durch mindestens einen Kranz von verhältnismäßig kleinen Öffnungen zugeführt, der eine einzige oder mehrere, wesentlich größere Öffnungen zur Zuführung des flüssigen Mediums umgibt und sehr nahe benachbart zum Außenumfang des dadurch gebildeten zentralen Öffnungsfeldes liegt. Die, gegebenenfalls den Siebkörper aufweisende Kammer zur Zusammenführung ist demgegenüber zweckmäßig weiter.
An die Zusammenführung bzw. den Siebkörper schließt vorteilhaft ein von der Zuführung für das weitere Medium getrennter Zwischenspeicher für das flüssige Medium an, der im Bereich seines vom Siebkörper entfernten Endes eine oder mehrere verhältnismäßig enge Versorgungsöffnungen aufweist, so daß an dem Siebkörper stets ein größeres Quantum an flüssigem Medium als Vorlage ansteht, aus welcher der Siebkörper durch Kapillarwirkung nachsaugen kann und aus dem das Medium durch die Versorgungsöffnungen nicht von selbst zurückfließt. Die Strömungsberuhigung kann in mehreren Stufen aufeinanderfolgend, z.B. in axial hintereinanderliegenden, koaxialen, gleichen und/oder ringförmigen bzw. erweiterten Kammern vorgenommen werden.
Die für das gasförmige Medium vorgesehenen Ringkammern sind über durchgehend geradlinige, parallele Längskanäle miteinander verbunden, deren Weite geringfügig größer und deren Anzahl kleiner als diejenige von Verbindungskanälen sein kann, welche dieses Medium der Zusammenführung bzw. dem Siebkörper unmittelbar zuführen. Der jeweilige Kanal bzw. die jeweilige Kammer hat zweckmäßig über die gesamte Länge im wesentlichen konstanten Querschnitt.
Insbesondere bei der Schaumerzeugung kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung erreicht werden, daß die Luft mit verhältnismäßig geringem Druck und geringer Geschwindigkeit in die Siebkammer gleichmäßig verteilt eintritt. Ferner bleiben der Druck und die Geschwindigkeit auch dann im wesentlichen konstant, wenn die Luft mit einer Pumpe, wie einer Schubkolbenpumpe, gefördert wird. Dadurch kann ein sehr feinkörniger und homogener Schaum erzeugt werden. Der feine Siebkörper bildet einen ausreichend wirksamen Verschluß für die Flüssigkeitszuführung im Nichtgebrauchsfalle, da er im Hinblick auf die Fließeigenschaften bzw. Viskosität des flüssigen Mediums so ausgebildet ist, daß dieses Medium den Siebkörper allein unter Gewichtskraft nicht durchfließt. Dadurch ist ein wirksamer Auslaufschutz gegeben.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen erfindungsgemäßen Austragkopf im Schnitt;
Fig. 2: einen Ausschnitt der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 3: einen Querschnitt durch die Zusammenführung;
Fig. 4: einen Querschnitt durch eine Strömungsberuhigung und
Fig. 5: eine weitere Ausführungsform in einer Darstellung entsprechend Fig. 2.

Der Austragkopf 1 ist insbesondere zur Verwendung an einer Austragvorrichtung nach der DE-OS 37 22 469 geeignet, auf die wegen weiterer Einzelheiten und Wirkungen Bezug genommen wird. Er weist einen kappenförmigen, auf den Kolbenschaft einer Fluid-Pumpe der Austragvorrichtung aufzusteckenden Grundkörper mit einem etwa radial von diesem abstehenden Austragstutzen 3 auf und bildet mit seiner Kappen-Stirnwand eine Druck-Handhabe zur Pumpenbetätigung. Der Austragstutzen 3 nimmt gemeinsam mit dem Grundkörper 2 eine Schäumeinrichtung 4 zur gesonderten Zuführung, Zwischenspeicherung, Strömungsberuhigung und darauffolgenden Zusammenführung unter Schaumbildung von einem flüssigen Medium und Luft auf. Das gewonnene Austragmedium tritt als Schaumstrang durch eine am freien Ende des Austragstutzens 3 vorgesehene Auslaßöffnung 5 aus.
Zum Anschluß an den Kolbenschaft und einen in diesem vorgesehenen Auslaßkanal ist der Grundkörper 2 mit einem über die Innenseite seiner Kappen-Stirnwand frei vorstehenden, muffenförmigen Steck-Anschluß 6 versehen. Dieser ist ringförmig von einem innerhalb des Kappen-Mantels liegenden, in gleicher Richtung ausragenden Steck-Anschluß 7 für eine im einzelnen nicht näher dargestellte Luft-Pumpe 8 umgeben, deren Zylinder durch den Kappen-Mantel gebildet ist und die einen am Gehäuse der Flüssigkeits-Pumpe fest angeordneten, vom Kolbenschaft abgedichtet durchsetzten Ringkolben aufweist. Der Anschluß 6 weist einen abgewinkelt zum hinteren Ende des Austragstutzens 3 führenden Zuleitkanal 9 auf. Ein den Anschluß 6 ringförmig umgebender Zuleitkanal 11 des Luft-Anschlusses 7 führt ebenfalls innerhalb des Grundkörpers 2 in dieses hintere Ende. Zwischen den Zuleitkanälen 9, 11 und der Auslaßöffnung 5 sind im wesentlichen nur geradlinige bzw. parallel oder symmetrisch zu einer Mittelachse 10 liegende Strömungswege mit wechselnden Innenweiten vorgesehen.
Der Austragstutzen 3 ist als in sich geschlossene Baugruppe mit seinem hinteren Ende in einen entsprechenden Flanschbereich des einteiligen Grundkörpers 2 eingesteckt, an dessen Anschluß 7 durch eine Schnappverbindung eine unmittelbar an die zugehörige Pumpenkammer angrenzende Auslaß-Ventileinheit der Luft-Pumpe 8 befestigt sein kann. Der Auslaßstutzen 3 bzw. die Schäumeinrichtung 4 besteht aus drei ineinandergesteckten Hülsenteilen, nämlich zwei inneren Hülsenteilen 12, 13 und einer die Auslaßöffnung 5 bildenden Außenhülse 14. Der Hülsenteil 12 dient mit einem über das hintere Ende der Außenhülse 14 vorstehenden und im Innern einen Kern 15 aufnehmenden Befestigungsende 16, das zwei im Durchmesser gegeneinander abgesetzte Abschnitte 17, 18 aufweist, zur Steck- bzw. Schnappverbindung mit dem Flanschteil des Grundkörpers 2.
Ein anschließender, geringfügig erweiterter Abschnitt 19 liegt innerhalb einer durch das hintere Ende der Außenhülse 14 gebildeten Aufnahmehülse 21, deren konstanter Innenumfang über eine Ringschulter an einen Endkanal anschließt.
Der Abschnitt 19 geht über eine annähernd ebene Ringschulter in einen im Außendurchmesser wesentlich reduzierten Endabschnitt 20 über, auf den der längere Hülsenteil 13 aufgesteckt ist. Der Hülsenteil 12 und der Hülsenteil 13 können eine Montagebaugruppe mit konstantem Außendurchmesser im Bereich des Abschnittes 19 und des Hülsenteiles 13 bilden sowie mit Spannung in die Aufnahmehülse 21 eingesetzt sein.
Der einteilig mit dem Anschluß 6 ausgebildete Kern 15 greift vom hinteren Ende des Hülsenteiles 12 in die zentrale Bohrung des Hülsenteiles 12 ein, die annähernd über dessen gesamte Länge konstante Weite hat. Zwischen dem Außenumfang des Kernes 15 und dem Innenumfang dieser Bohrung sind in Form von Längsnuten gleichmäßig über den Umfang verteilte Längskanäle 22 vorgesehen, die über das vordere Ende des Kernes 15 hinausreichen und an deren hintere Enden der Zuleitkanal 9 über einen ringförmigen Spalt anschließt. Zwischen den vorderen Enden des dornförmigen Kernes 15 und des Hülsenteiles 12 bildet dessen Inneres eine durchgehend konstant weite, langgestreckte Kammer 23.
Der Luft-Zuleitkanal 11 schließt an das hintere Ende einer vor dem Ringspalt für die Zuführkanäle 22 liegenden, diese ringförmig umgebenden Kammer 24 an, die an ihrer vorderen Stirnfläche vom hinteren Ende des Abschnittes 18 und am Innenumfang vom Abschnitt 17 begrenzt ist. Von der vorderen Stirnfläche der Kammer 24 geht ein Kranz von gleichmäßig um die Mittelachse 10 angeordneten Anschlußkanälen 25 aus, die bis zur vorderen Ringschulter des Abschnittes 19 reichen und bohrungsartig vollständig innerhalb des Mantels des Hülsenteiles 12 liegen. An die vorderen Enden der Anschlußkanäle 25 schließt eine weitere, ringförmige Kammer 26 an, die in entsprechender Weise einerseits von den Abschnitten 19, 20 und andererseits vom Hülsenteil 13 begrenzt ist, gegenüber der Kammer 24 größer sein kann und ebenfalls etwa quadratische Querschnitte hat.
An die vordere Stirnwand der Kammer 26 schließt eine Vielzahl von Verbindungskanälen 27 an, die gegenüber den Anschlußkanälen 25 enger und wesentlich kürzer sowie in einem Kranz um die Kammer 23 angeordnet sind. Die Verbindungskanäle 27 sind durch Längsnuten am Innenumfang des Hülsenteiles 13 gebildet und vom Außenumfang des Endabschnittes 20 begrenzt und haben, wie die Anschlußkanäle 25, über ihre Länge jeweils konstante Weite. Sie reichen bis an die bodenseitige Stirnwand 29 einer als Zusammenführung 28 für die Medien vorgesehenen Kammer; diese Stirnwand 29 ist durch die vordere Endfläche des Hülsenteiles 12 und eine in deren Ebene liegende innere Ringfläche eines erweiterten Innenabschnittes des Hülsenteiles 13 gebildet. Durch die beschriebene Kanalanordnung ist eine unmittelbar vor der Zusammenführung 28 liegende Strömungsberuhigung 30 für die zugeführte Luft gebildet, die wie die Flüssigkeit im wesentlichen nur axial geführt wird bzw. eintritt und austritt.
In der Kammer 32 der Zusammenführung 28, deren Weite größer als die aller übrigen, einlaßseitig angeschlossenen Kanäle ist, wird die Flüssigkeit mit der Luft so aufgeschäumt, daß der Schaum aus dem stirnseitig gegenüberliegenden Austritt 31 in einen annähernd konstant weiten, langgestreckten Endkanal 33 eintritt, dessen vorderes Ende die Auslaßöffnung 5 bildet und in dem sich der Schaum noch vollends stabilisieren kann. Der gegenüber der Kammer 23 geringfügig weitere Endkanal 33 ist gegenüber der Kammer 32 enger.
Während alle übrigen Kanäle und Kammern von Einbauten bzw. hineinragenden Teilen frei sowie durchgehend glattwandig ausgebildet sind, ist die Kammer 32 im wesentlichen vollständig mit einer Siebeinheit 37 ausgefüllt, deren feinstmaschige bzw. mikroporige Siebe 38 rechtwinklig zur Strömungsrichtung und zur Mittelachse 10 in gleichmäßigen, geringen Abständen hintereinander stehen und die mit ihren Umfangs-Rändern 39 festsitzend in den Innenumfang 36 der Kammer 32 eingreifen. Die in einer gemeinsamen Ebene liegenden, durch die Enden der Kammer 23 und der Verbindungskanäle 27 gebildeten Eintrittsöffnungen 34, 35 für Flüssigkeit und Luft liegen im Radialabstand innerhalb des Innenumfanges 36 unmittelbar benachbart zur Stirnseite des ersten Siebes 38 und im wesentlichen in gleichen Abständen von diesen. Diese Siebe 38 und die Kammer 32 bewirken eine weitere Drosselung und Beruhigung der Luftströmung, die unter Mitnahme der Flüssigkeit die Siebporen durchdringt, so daß zwischen benachbarten Sieben 38 die Aufschäumung beginnen bzw. erfolgen kann und der entstehende Schaum auch durch die auftretende Volumenvergrößerung durch die weiteren Siebe 38 gedrückt wird. Der Schaum wird dann im Bereich des engeren Austrittes 31 geringfügig komprimiert. Die Länge der Kammer 32 kann kleiner als ihre Weite sein, wobei im dargestellten Fall vier Siebe 38 hintereinander angeordnet sind. Aus der Kammer 23 kann die Kammer 32 jederzeit mit weiterer Flüssigkeit versorgt werden.
Der Luftaustritt der Luft-Pumpe 8 kann ventilfrei bzw. über ein nicht nach Art eines Überdruckventiles vorgespanntes Ventil mit frei beweglichem Ventilkörper erfolgen, so daß im wesentlichen allein durch den manuell ausgeübten Betätigungsdruck die Strömungsgeschwindigkeit und der Druck der geförderten Luft steuerbar sind. Zum Austrag bestimmter Flüssigkeiten kann der Luftaustritt der Pumpe aber auch mit einem Überdruckventil versehen sein. Entsprechendes gilt auch für ein Auslaßventil der Flüssigkeitspumpe, die der Nachfüllung der Kammer 23 gleichzeitig mit der Luftförderung dient. Auch die Kammer 23 dient der Strömungsberuhigung, so daß sowohl die Luft als auch die Flüssigkeit nur mit geringem Druck und geringer Strömungsgeschwindigkeit der Zusammenführung 28 zugeführt werden.
In Fig. 5 sind für einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den übrigen Figuren, jedoch mit dem Index "a" verwendet, weshalb alle Beschreibungsteile sinngemäß für alle Ausführungsformen gelten. Beliebige Merkmale bzw. Ausbildungen bei den Ausführungsformen können in beliebiger Kombination bzw. additiv in weiteren Ausführungsformen vorgesehen sein.
Gemäß Fig. 5 sind die Kammern 24a, 26a, 32a und die Kanäle 25a, 27a durch zwei über den größten Teil ihrer Länge ineinandergreifende Hülsenteile 12, 40 gebildet. Dadurch können die Anschlußkanäle 25a ähnlich wie anhand der Kanäle 27 beschrieben an einer Längsseite durch den Außenumfang des inneren Hülsenteiles 40 und an allen übrigen Längsseiten durch eine Nut im Innenumfang des äußeren Hülsenteiles 12a begrenzt sein. Der Boden dieser Nut bildet die zugehörige, radial äußere Begrenzung der Kammer 26a, deren Seitenflanken ähnlich wie bei der Kammer 24a von zwei einander gegenüberliegenden Ringschultern einerseits des Hülsenteiles 40 und andererseits des Hülsenteiles 12a gebildet sind.
Die in Strömungsrichtung weiter vorne liegende Ringschulter des äußeren Hülsenteiles 12a geht in einen Kanalabschnitt über, der etwa gleiche Innenweite wie der Innenumfang 36a hat und von dieser Ringschulter bis zum Austritt 31a konstant ist. In einen hinteren Teil dieses Innenkanales greift das vordere Ende des Hülsenteiles 40 so ein, daß nur die Verbindungkanäle 27a frei bleiben. Zu diesem Zweck ist der vordere Endabschnitt 20a des Hülsenteiles 40 gegenüber dem an die hintere Ringschulter der Kammer 26a anschließenden Abschnitt im Außendurchmesser reduziert und über den Umfang verteilt mit Längsstegen 44 versehen, die in entsprechende Längsnuten am Innenumfang des Innenkanales durch Einstecken eingreifen. Die Längsnuten 45 können am vorderen Ende 29a des Hülsenteiles 40 bzw. an den vorderen Enden der Stege 44 und damit etwa am hinteren Ende der Kammer 32a enden oder länger sein bzw. bis zum Austritt 31a durchgehen.
Nicht nur das hintere Befestigungsende 16a des Hülsenteiles 40, sondern auch das hintere Ende 18a des Hülsenteiles 12a sind jeweils in entsprechenden Bohrungen des Grundkörpers 2a durch Eingriff bzw. Pressung festgesetzt. Nur das hintere Befestigungsende 18a des Hülsenteiles 12a ist dabei durch eine Schnappverbindung gegenüber dem Grundkörper 2a axial gesichert, während der innere Hülsenteil 40 durch Anschlag seines vorderen Endes am Hülsenteil 12a gegen Bewegungen nach vorne gesichert ist.
Die Kammer 23a weist einen hinteren Kanalabschnitt 42 und einen engeren, vorderen Kanalabschnitt 43 auf, der glattwandig bis zur Eintrittsöffnung 34a durchgeht. Die Zuführkanäle 22a bilden im Bereich des Kernes 15a Kanalabschnitte 41, welche im Querschnitt über den Umfang geschlossen begrenzt sind. Die den Kern 15a aufnehmende Bohrung reicht mit konstanter Innenweite über das vordere Ende des Kernes 15a um ein Maß hinaus, das kleiner als ihre Weite ist. Dann geht diese Bohrung in den geringfügig erweiterten Abschnitt 42 über, der über eine ringförmig konische Schulter an das hintere Ende des Kanalabschnittes 43 anschließt und gegenüber seiner Innenweite länger ist. Der demgegenüber längere Kanalabschnitt 43 ist enger als die den Kern 15a aufnehmende Bohrung. Die Bodenflächen der die Kanalabschnitte 41 bildenden Nuten gehen kontinuierlich bis zur konischen Ringschulter durch, wobei jedoch die Nuttiefe durch die Erweiterung des Kanalabschnittes 42 in dessen Bereich entsprechend kleiner ist. Dadurch kann die Flüssigkeit die Eintrittsöffnung 34a als Hüllstrom verlassen, der am Innenumfang des Kanalabschnittes 43 geformt worden ist. In einem entsprechenden, aus einzelnen Längsströmen geformten Hüllstrom verläßt auch die Luft die Eintrittsöffnungen 35a.
Das vordere Ende 13a des Hülsenteiles 12a ist in der Außenweite reduziert und liegt im wesentlichen berührungsfrei in einem vorderen Bohrungsabschnitt 47 der Außenhülse 14a, der über eine innere Ringschulter in das hintere Ende des Endkanales 33a übergeht. Nach hinten geht der Bohrungabschnitt 47 über eine Ringschulter in einen geringfügig erweiterten Bohrungsabschnitt 46 über, in welchen der weitere Abschnitt des Hülsenteiles 12a festsitzend und anschlagbegrenzt eingreift. Sowohl das hintere Ende der Außenhülse 14a wie auch eine hintere Ringschulter des Hülsenteiles 12a schlagen an einer gemeinsamen Ringschulter des Grundkörpers 2a an, wobei das hintere Ende der Außenhülse 14a zweckmäßig in eine Vertiefung am Außenumfang des Grundkörpers 2a eingreift.
Der Endkanal 33 bzw. 33a dient zur fertigen Entwicklung und Stabilisierung des Schaumes und ist daher glattwandig und frei von Kanten oder abrupten Änderungen seiner Weite. Gemäß Fig. 5 ist der Endkanal 33a vom hinteren Ende zur Auslaßöffnung 5a spitzwinklig erweitert, und seine Länge ist größer als seine mittlere Weite. Dadurch hat der Schaum auf dem Weg durch den Endkanal 33a die Möglichkeit, sich radial geringfügig auszudehnen und eine noch feinere Struktur anzunehmen. Im Bereich der Auslaßöffnung 5a ist die vordere Kante des Endkanales 33a im Querschnitt konvex abgerundet, so daß auch hier der Schaum nicht abrupt von seiner Umfangsbegrenzung freigegeben wird.
Der Zuleitkanal 11a des Anschlusses 7a ist durch einen rohrförmigen Stutzen gebildet, auf den ein Ventilgehäuse eines Auslaßventiles der Luftpumpe aufgeschnappt und dadurch befestigt werden kann. Dadurch liegt dieses Ventil bzw. der zugehörige Ventilsitz unmittelbar benachbart zur Kammer 24a, in welche der Zuleitkanal 11a radial mündet.
Die Hülsenteile 12a, 40 und die Außenhülse 14a können paarweise oder alle beliebig zu vormontierten Baugruppen zusammengesetzt werden. Auch läßt sich der Hülsenteil 40 vor dem Hülsenteil 12a und der Außenhülse 14a am Grundkörper 2a vormontieren, wonach der Hülsenteil 12a und die Außenhülse 14a nacheinander oder als Baugruppe montiert werden können. Dadurch ergibt sich eine einfache Montage.

Claims

Austragkopf für Medien, mit einer Zusammenführung (28, 28a) für mindestens zwei gesonderte, miteinander zu mischende oder schäumende Medien, einer Auslaßöffnung (5, 5a) und, für mindestens eines der Medien, einer wenigstens einer der Zusammenführungen (28, 28a) vorgeschaltete Strömungsberuhigung (30, 30a), wobei die Zusammenführung der Medien erst unmittelbar benachbart zu oder an einem durchlässigen Flächenkörper (38) erfolgt.
Austragkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Strömungsweg zur Zuführung eines Mediums mindestens einmal erweitert und wenigstens einmal wieder verengt ist, wobei der Strömungsweg vorzugsweise in wenigstens einem verengten Bereich in mehrere Einzelkanäle unterteilt ist, die an mindestens einen gemeinsamen, erweiterten und insbesondere im Abstand vor der Zusammenführung (28) liegenden Bereich angeschlossen sind.
Austragkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens eine Strömungsberuhigung (30) mindestens eine gegenüber wenigstens einem angeschlossenen Kanal bzw. einer zugehörigen Eintrittsöffnung einen erweiterten Durchflußquerschnitt aufweisende Beruhigungs-Kammer (24, 26, 32) vorgesehen ist, die vorzugsweise ringförmig ist und/oder an die mindestens eine Medien-Eintrittsöffnung einerseits und wenigstens eine Medien-Austrittsöffnung andererseits an annähernd gegenüberliegenden Kammerwandungen anschließt.
Austragkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßquerschnitt wenigstens einer Beruhigungs-Kammer (24, 26, 32) größer als ihr Eintrittsquerschnitt und/oder kleiner als ihr wirksamer Querschnitt ist, daß insbesondere die Beruhigungs-Kammer eine größere Anzahl von Auslaßöffnungen als Eintrittsöffnungen aufweist, deren Weite annähernd gleich wie diejenige zugehöriger Kanäle ist und daß vorzugsweise wenigstens eine Beruhigungs-Kammer (26) über mindestens eine Auslaßöffnung, insbesondere über mindestens einen im wesentlichen geradlinigen und/oder konstante Querschnitte aufweisenden Verbindungskanal (27) an die Zusammenführung (28) angeschlossen ist, wobei Eintrittsöffnungen (35) für die Zusammenführung (28) in mindestens einem Kranz angeordnet sein können.
Austragkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Strömungsweg zur Zuführung eines Mediums wenigstens zwei hintereinanderliegende, erweiterte, insbesondere etwa gleich große Kammern (24, 26) aufweist, von denen eine hintere als Verteiler-Kammer (24) für Zuleit- und Anschlußkanäle (11, 25) einer vorderen Beruhigungs-Kammer (26) ausgebildet ist, die insbesondere einen kleineren Abstand von der Zusammenführung (28) als die Kammern (24, 26) voneinander aufweist und daß vorzugsweise zwischen mindestens einer Beruhigungs-Kammer (24, 26) und der Zusammenführung (28) mindestens ein langgestreckter Verbindungskanal, wie ein Kranz von Verbindungskanälen (27), vorgesehen ist, die insbesondere jeweils im wesentlichen geradlinig sind und/oder konstante Querschnitte aufweisen.
Austragkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Beruhigungs-Kammer (23) für wenigstens ein Medium langgestreckt bohrungsartig und/oder an mindestens einen zwischen einem Mantel und einem Kern (15) liegenden Zuführkanal (22) angeschlossen ist, daß insbesondere der Durchlaßquerschnitt der Kammer mehrfach größer als der Gesamt-Durchlaßquerschnitt der Zuführkanäle ist und daß vorzugsweise mindestens eine Kammer (26) für die Zuführung eines Mediums seitlich unmittelbar benachbart zu wenigstens einer Kammer (23) für die Zuführung eines weiteren Mediums, insbesondere ringförmig um diese Kammer (23) angeordnet ist, wobei die Strömungsrichtungen beider Medien vor der Zusammenführung (28) und insbesondere wenigstens ab mindestens einer Verteilerkammer nach Art einer Koaxialführung etwa parallel liegen können.
Austragkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens ein Medium eine insbesondere durch einen Pumphub nach Art eines Fördertaktes volumenbegrenzte Zuführung vorgesehen ist und/oder daß für wenigstens ein Medium der Zuführungsdruck manuell bzw. im wesentlichen ventilfrei steuerbar ist, wobei vorzugsweise für mindestens ein Medium eine Pumpe mit einer Pumpen-Kammer vorgesehen ist, insbesondere zwei gemeinsam betätigbare Schubkolben-Pumpen im wesentlichen achsgleich hintereinander angeordnet sind.
Austragkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenführung (28) zur intensiven Mischung der Medien, insbesondere zur Schaumerzeugung aus einem flüssigen und einem gasförmigen Medium ausgebildet ist und vorzugsweise eine Reaktions-Kammer (32) aufweist, in deren einlaßseitiger Stirnwand (29) mindestens ein Kranz kleiner Eintrittsöffnungen (35) für ein Medium und mindestens eine innerhalb dieses Kranzes liegende Eintrittsöffnung (34) für wenigstens ein weiteres Medium vorgesehen ist.
Austragkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an eine die Zusammenführung (28) bildende Kammer (32) eine, insbesondere für flüssiges Medium vorgesehene, Beruhigungs-Kammer (23) im wesentlichen auf voller Weite unmittelbar mit einem Ende und/oder eine, insbesondere für gasförmiges Medium vorgesehene, Beruhigungs-Kammer (26) über eine Mehrzahl von Verbindungskanälen (27) anschließt, und daß vorzugsweise die Durchflußweite der Flüssigkeits-Eintrittsöffnung (34) mehrfach größer als die gesamte Durchfluß-Weite aller Gas-Eintrittsöffnungen (35) ist.
Austragkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mediendurchlässige Kammer (32) für mindestens ein Medium mehrfach unterteilt, insbesondere im wesentlichen vollständig als feinporige Struktur ausgebildet ist bzw. mindestens einen oder mehrere flächige Siebe (38) aufweist, wobei vorzugsweise mindestens eine Medien-Eintrittsöffnung (34, 35) für die Kammer (32) im wesentlichen unter Vermeidung von Leerräumen unmittelbar an die Poren der Struktur anschließt bzw. die Zusammenführung (28) der Medien im wesentlichen ausschließlich innerhalb der feinporigen Struktur vorgesehen ist.
Austragkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (32) für die zusammengeführten Medien in Strömungsrichtung an einen gegenüber ihr höchstens etwa gleich weiten Auslaß- bzw. Endkanal (33) anschließt und insbesondere in Durchflußrichtung eine gegenüber ihrer Weite kleinere Erstreckung aufweist, wobei vorzugsweise ein Kranz aus Medien-Eintrittsöffnungen (35) näher bei ihrem Innenumfang (36) als bei dessen Mittelachse (10) liegt und/oder eine zentrale Medien-Eintrittsöffnung (34) eng von diesem Kranz umgeben ist.
Austragkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenführung (28) und/oder die Strömungsberuhigung (30) axial ineinander gesteckte Hülsenteile, insbesondere einen, bohrungsartige Anschlußkanäle (25) an einem Hülsenmantel und eine innerhalb dieser liegenden Beruhigungs-Kammer (23) umgebenden ersten Hülsenteil (12) aufweist, auf dessen vorderen, reduzierten Endabschnitt (20) insbesondere ein die Zusammenführung (28) wenigstens am Außenumfang, Verbindungskanäle (27) gemeinsam mit diesem Endabschnitt (20) und/oder eine ringförmige Beruhigungs-Kammer (26) wenigstens am Außenumfang begrenzender zweiter Hülsenteil (13) aufgesetzt ist, wobei vorzugsweise der zweite Hülsenteil (13) vollständig und/oder der erste Hülsenteil (12) bis auf ein, eine hintere ringförmige Kammer (24) wenigstens am Innenumfang begrenzendes und in einer Hülsenbohrung einen Kern (15) aufnehmendes Anschluß- und Befestigungsende (16) von einer Außenhülse (14) umgeben sind, die einen über die Zusammenführung (28) vorstehenden und die Auslaßöffnung (5) aufweisenden Auslaßstutzen (3) bildet.
Austragkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichent, daß ein innerer Hülsenteil (40) und ein äußerer Hülsenteil (12a) zwischen ihren einander zugekehrten Mantelflächen, insbesondere durch Längsnuten, Anschlußkanäle (25a), mindestens eine Beruhigungskammer (26a) und/oder Verbindungskanäle (27a) begrenzen, daß vorzugsweise ein vorderes Ende (29a) des inneren Hülsenteiles (40) eine Kammer (32a) am hinteren Ende begrenzt und daß insbesondere eine innerhalb des inneren Hülsenteiles (40) liegende Kammer (23a) mindestens zwei in Längsrichtung aneinanderschließende Längsabschnitte (42, 43) unterschiedlichen Durchlaßquerschnittes aufweist, wobei vorzugsweise ein weiterer Längsabschnitt (42) mit Längsnuten versehen ist und in Strömungsrichtung an einen glattwandigen engeren Längsabschnitt (43) anschließt, welcherbis zum vorderen Ende (29a) des inneren Hülsenteiles (40) durchgeht.