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Von Hand betätigbare Vorrichtung zum Sprühen oder Spritzen von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine von Hand betätigbare Vorrichtung zum Sprühen oder Spritzen von Flüssigkeiten, bei der ein Kolben in einem Zylinder, der mit einem Ansaug- und einem Auslassventil verbunden und innerhalb eines die Einzelteile der Vorrichtung umschliessenden Gehäuses angeordnet ist, durch einen Betätigungsmechanismus verschiebbar ist, so dass er die Flüssigkeit pumpt und unter Druck setzt.
Erfindungsgemäss steht das Ansaugventil unter dem Einfluss eines federnden Organs, z. B. einer Ventilaufhängefeder, durch welches es in der Ausgangsstellung offengehalten ist und welches Organ so dimensioniert ist, dass das Ansaugventil erst nach Überschreiten eines vorbestimmten Druckes der Flüssigkeit im Zylinder schliesst.
Durch diese Vorrichtung wird verhindert, dass die Flüssigkeit tropfenweise austritt, wenn infolge zu langsamer Bewegung des Betätigungsmechanismus im Zylinder ein zu geringer Druck entsteht. Der Bedienungsmann ist daher gezwungen, zur Erwirkung eines Austrittes der Flüssigkeit den Betätigungsmechanismus, welcher als Hebel ausgebildet ist, schnell durchzuziehen.
Zweckmässig ist als Auslassventil am Gehäuse eine Düse aus gepresstem Kunststoff angebracht und in der Düse zur Bildung einer Präzisionsaustrittsöffnung ein metallischer Düseneinsatz eingebaut. Durch die Kombination der Anordnung des besonderen Federorgans am Ansaugventil mit der vorteilhaften Ausbildung des Auslassventils wird erreicht, dass bei Beendigung oder beim Nachlassen des Druckes am Betäti- gungshebel eine sofortige Unterbrechung des Flüssigkeitsaustrittes ohne störendes Nachtropfen eintritt.
Die angestrebte Funktion der Vorrichtung hängt natürlich im hohen Masse von einer günstigen Entfaltung des Druckes im Flüssigkeitszylinder ab, woran im besonderen auch die Ausbildung des Ansaugstutzens beteiligt ist, in dessen Bohrung das Ansaugventil nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einem Kopf sitzt. Diese Druckentfaltung soll unabhängig von der Ausbildung des Flüssigkeitsbehälters, an welchen die Vorrichtung angeschlossen wird, erzielt werden. Zu diesem Zwecke weist der Ansaugstutzen nach einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung einen Flansch auf, auf dem ein zur Befestigung der Vorrichtung auf einem Flüssigkeitsbehälter dienender Teil drehbar gelagert ist.
In Abänderung dieser Konstruktion kann der Ansaugstutzen als Handgriff ausgebildet und an seinem unteren Ende an eine flexible Verlängerungsleitung angeschlossen sein, auf welcher ein einstellbares Kupplungselement sitzt, mittels welches die Verlängerungsleitung an einer von der Vorrichtung entfernten Stelle an einen Flüssigkeitsbehälter angeschlossen und in diesem in der gewünschten Tiefe gehalten werden kann.
Im Gesamtaufbau weist die erfindungsgemässe Vorrichtung eine ansprechende äussere Form auf und ist gleichzeitig von so gedrungener Bauweise, dass sie ein nur geringes Stück über das Gefäss oder den Behälter, an dem sie angebracht ist, hinausragt. Die Vorrichtung kann leicht und bequem mit einer Hand betätigt werden.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt.
Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. l, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3, Fig. 6 einen axialen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des Ansaugstutzens, Fig. 7 einen axialen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Ansaugstutzens mit zusätzlichen Teilen und Fig. 8 eine Ansicht einer andern Einstellung der Düseneinrichtung nach Fig. 3.
Wie in Fig. 1-4 dargestellt ist, besitzt die erfindungsgemässe Vorrichtung ein Gehäuse 10, einen Be-
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ein Zerstäuberelement 28, ein Auslassventil 29 und eine Ventilschliessfeder 30.
Die Düse 23 ist auf der Nase des Gehäuses 10 mittels eines Schraubengewindes 31 aufgeschraubt. Die Buchse 26 ist in der Nase des Gehäuses im Presssitz eingepasst.
Das Gehäuse 10 weist einen Zylinder 32, einen Federführungsstift 33, eine Ansaugöffnung 34, eine Auslassleitung 35 und einen als Stütze für die Hand der Bedienungsperson dienenden Ansatz 36 auf.
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Das Ansaugventil 17 wird durch die Ventilaufhängefeder 19 normalerweise in Offenstellung gehalten, wobei der Kopf des Ansaugventils lose in der Bohrung des Ansaugstutzens 15 sitzt, so dass ein vorbestimmter Strömungsweg 37 geschaffen wird.
Der Betätigungshebel 11 ist an seinem oberen Ende um einen Metallstift 38 schwenkbar gelagert, der seinerseits in im Abstand voneinander angeordneten Seitenteilen 39 des Gehäuses 10 befestigt ist. Ein Quersteg 40 ist in dem Betätigungshebel 11 so angeordnet, dass er mit einer Einkerbung 41 am äusseren Ende des Kolbens 12 in Eingriff steht. An dem Betätigungshebel 11 ist ferner eine Fingerstütze 42 vorgesehen. Die zum Ansaugen der Flüssigkeit notwendige Bewegung des Betätigungshebels 11 und somit des Kolbens 12 nach aussen wird durch einen Anschlag 43 begrenzt, der sich gegen eine Abflachung am Mantel des Zylinders 32 anlegen kann. Die Bewegung des Betätigungshebels 11 nach innen zum Ausspritzen der Flüssigkeit wird durch den Anschlag von radialen Vorsprüngen 44 gegen das vordere Ende des Zylinders 32 begrenzt.
Wie Fig. 3 und 5 zeigen, ist das Zerstäuberelement 28 auf seiner ringförmigen Umfangsfläche mit sich in Längsrichtung erstreckenden, abgeflachten Durchlasskanälen 45 versehen. An einem Ende der zwischen den Durchlasskanälen 45 liegenden Teilabschnitte des Umfangs des Zerstäuberelements ist eine Schulter 46 angeordnet, die mit einer weiteren Schulter 47 zusammenarbeiten kann, die in der Bohrung der in der Nase des Gehäuses 10 sitzenden Buchse 26 vorgesehen ist. Der Zweck dieser Anordnung wird später beschrieben werden. An dem vorderen, geschlossenen Ende des Zerstäuberelements 28 ist ein leicht vorstehender Ring 48 angeformt, der mit im Abstand voneinander angeordneten, tangential verlaufenden Nuten 49 versehen ist.
In der dargestellten normalen aufrechten Stellung der Vorrichtung sind der Kolben 12 und der Zylinder 32 nach unten geneigt angeordnet. Dies ist in bezug auf die Konstruktionsgrösse und-höhe der Vorrichtung wichtig, denn es ist klar, dass zwischen dem schwenkbar gelagerten oberen Ende des Betätigungshebels 11 und dem Quersteg 40 eine bestimmte Spanne vorhanden sein muss. Wäre der Zylinder 32 horizontal angeordnet, müssten daher die Düse 23 und die Auslassleitung 35 um einen viel grösseren Winkel nach oben geneigt angeordnet werden, was die Kosten der Vorrichtung erhöhen und ihre äussere Erscheinung beeinträchtigen würde.
Der Kolben 12 sowie die Kolbendichtung 13 sind becherförmig oder im wesentlichen über ihre ganze Länge hohl ausgebildet, wobei die Länge des Hohlraumes grösser als dessen Durchmesser ist. Dies gestattet
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sich verbiegt, die Ausführung der Feder 14 in maximaler Länge, um einen möglichst gleichmässigen Grad der Einwirkung der Feder auf den Kolben zu erzielen.
Das Auslassventil 29 ist in der Form eines Kegelstumpfes und vorzugsweise aus einem weichen, nachgiebigen Kunststoff, wie Polyäthylen, hergestellt.
Der von der Ventilschliessfeder 30 ausgeübte seitliche Druck wird durch die Kugelstumpfform des Auslassventils 29 verstärkt, so dass das Auslassventil mit maximalem Druck in seinen Sitz in Schliessstellung gepresst wird und dabei etwaige Unregelmässigkeiten des Ventilsitzes in der Auslassleitung 35 ausgeglichen werden.
Die Siebhaltebuchse 21 ist entfernbar, so dass das Filtersieb 20 zur Reinigung herausgenommen werden kann.
Wie Fig. 6 zeigt, kann an Stelle des Ansaugstutzens 15 ein längerer Ansaugstutzen 50 vorgesehen sein.
Der Ansaugstutzen 50 kann von verschiedener Länge sein und Kragen 51 und 52 aufweisen, die in geeigneter Weise, beispielsweise im Presssitz, auf dem Ansaugstutzen in Stellung gehalten werden.
In Fig. 7 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einem handgrifförmigen Ansaugstutzen 53 versehen, der den Kragen 51 und einen Knauf 54 aufweist und an dem eine flexible Verlängerungsleitung 55, eine Leitungsklemmhülse 56, ein Behälterverschluss 57, ein zusätzliches Filtersieb 58 und ein Siebhalter 59 angeschlossen sind. Die so ausgerüstete Vorrichtung kann für Behälter verwendet werden, die 3, 78l oder mehr Flüssigkeit enthalten.
Die Leitungsklemmhülse 56, die mit einem Längsschlitz 60 versehen ist, gestattet das Durchziehen der Leitung 55 durch sie hindurch, wenn sie von dem Behälterverschluss 57 entfernt ist, und hält dann die Leitung 55 in der gewünschten Tiefe des Behälters fest, nachdem sie wieder in den Behälterverschluss eingesetzt worden ist.
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Da die Hauptteile der Vorrichtung vorzugsweise aus einem unlöslichen aber schmelzbaren Kunststoff hergestellt sind, besteht ein wichtiges Merkmal der Erfindung in der Art und Weise, wie die Ansaugstutzen 15, 50 oder 53 mit dem Gehäuse 10 verbunden werden und in den Mitteln, mit denen dies geschieht.
Wie aus Fig. 3,6 und 7 ersichtlich ist, sind das obere Ende der Ansaugstutzen 15, 50 und 53 und der dieses Ende aufnehmende Hohlraum des Gehäuses 10 bei 61 in einander entsprechender Weise konisch ausgebildet.
Um die Einzelteile des Ansaugventils 17 einzubauen und den Ansaugstutzen 15, 50 oder 53 mit dem Gehäuse 10 zu verbinden, werden der jeweilige Ansaugstutzen und das Gehäuse in eine. Spezialmaschine montiert, worauf die Ventilteile eingesetzt und der Flaschenhalsverschluss und/oder die Kragen 51 und 52 über den Ansaugstutzen geschoben werden. Letzterer wird dann mit hoher Geschwindigkeit gedreht,
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während sein konisches oberes Ende in den entsprechenden konischen Hohlraum des Gehäuses 10 gepresst wird. Durch dieses Verfahren wird durch Reibung genügend Wärme erzeugt, um die konischen Flächen vollständig miteinander zu verschmelzen, so dass die Teile praktisch eine Einheit bilden.
Nur auf Grund dieses erfindungsgemässen Merkmals ist es möglich, die Vorrichtung aus einem unlöslichen Kunststoff herzustellen, denn um einen zufriedenstellenden Sprühnebel zu erzeugen, muss ein minimaler Flüssigkeitsdruck von 21, 1 kg/cm"erreicht werden, der zum Bruch oder Undichtwerden einer nicht dauerhaft und gut schliessenden Verbindung ausreichen würde.
Der Flaschenhalsverschluss 16 ist auf dem Ansaugstutzen vorzugsweise drehbar angeordnet, so dass die Vorrichtung auf dem Flüssigkeitsbehälter, auf dem sie angebracht ist, nach allen Richtungen gedreht werden kann.
Die in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist hauptsächlich zur Verwendung bei langhalsigen Flaschen od. dgl. bestimmt, während die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform bei kurzhalsigen Flaschen, kleinen Kannen od. dgl. verwendet werden kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 oder 6 wird die auf dem Flüssigkeitsbehälter angebrachte Vorrichtung von der Bedienungsperson in der Weise gehalten, dass mehrere Finger den Betätigungshebel n umfassen, wobei der Zeigefinger auf der Fingerstütze 42 aufliegt und der Teil der Hand zwischen dem Daumen und dem Zeigefinger bequem in dem Ansatz 36 gelagert ist. Auf diese Weise kann ein verhältnismässig schwerer Flüssigkeitsbehälter sicher und leicht mit einer Hand gehalten werden, während die Vorrichtung betätigt wird.
Die Vorrichtung kann durch mehrere schnelle Züge an dem Betätigungshebel 11 in Betrieb gesetzt werden, wodurch der Kolben 12 veranlasst wird, in Zusammenarbeit mit der Feder 14 sich hin-und herzubewegen und in Abhängigkeit von dem Öffnen und Schliessen des Ansaugventils 17 und des Auslassventils 29 die Flüssigkeit durch die Öffnung 34 anzusaugen und durch die Auslassleitung 35 in die Düse 23 vorwärtszutreiben. Wenn die Bedienungsperson zu langsam oder zu schwach an dem Betätigungshebel 11 zieht, reicht der erzeugte Flüssigkeitsdruck oder die Strömungsmenge nicht aus, um das Auslassventil 29 gegen den Druck der Ventilschliessfeder 30 zu öffnen und das Ansaugventil 17 gegen den Druck der Ventilaufhängefeder 19 zu schliessen.
In diesem Fall fliesst die sich langsam bewegende Flüssigkeit durch den Strömungsweg 37 und den offenen Ansaugventilsitz in den Behälter zurück. Somit ist es zum Austritt der Flüssigkeit durch die Düse erforderlich, dass an dem Betätigungshebel. M mit ausreichender Kraft gezogen wird, um ein so schnelles Ausströmen der in der Vorrichtung enthaltenen Flüssigkeit zu bewirken, dass es durch den Strömungsweg 37 und den Druck der Ventilschliessfeder 30 nicht verhindert werden kann.
Bei Anwendung dieser Kraft bewegt sich das Ansaugventil 17 in seinen Sitz in Schliessstellung, wird die Flüssigkeit unter ausreichenden Druck gesetzt, um ein Tröpfeln zu verhindern, das Auslassventil 29 zu öffnen und einen kräftigen Strahl oder dichten Nebel auszuspritzen.
Der Raum des Strömungsweges 37 und der Druck der Ventilschliessfeder 30 sind so vorbestimmt, dass durch schnelle volle Züge an dem Betätigungshebel 11 ein Luftdruck erzeugt wird, der allein ausreicht, um das Ansaugventil 77 zu schliessen und die Vorrichtung in Betrieb zu setzen. Der Raum des Strömungsweges ist ebenfalls gross genug, um die Flüssigkeit in einem ausreichend schnellen Strom ansaugen zu können.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, liegt der Ring 48 des Zerstäuberelements 28 fest gegen die flache Innenfläche der Düse 23 an. Diese Anlage wird sowohl durch den Flüssigkeitsdruck als auch die Ventilschliessfeder 30 aufrechtgehalten. Nachdem die Flüssigkeit an dem geöffneten Auslassventil 29 vorbeigeströmt ist, fliesst sie durch die flachen Durchlasskanäle 45 auf dem Zerstäuberelement 28 und dann durch die tangentialen Nuten 49, die ein schnelles Herumwirbelnder Flüssigkeit in dem durch den Ring 48 innerhalb desselben gebildeten Hohlraum bewirken, bevor sie durch die Austrittsöffnung 25 austritt. Dadurch wird die Flüssigkeit bei ihrem Austritt in einen Nebel zerstäubt.
In vielen Fällen ist es erwünscht, an Stelle eines Nebels die Flüssigkeit in Form eines Strahls oder in verschiedenen Formen oder Abstufungen zwischen einem glatten Strahl und einem dichten Nebel austreten zu lassen. Um eine solche Auswahl zu ermöglichen, ist die Düse 23 einstellbar ausgebildet. Bei der in Fig. 3 dargestellten Einstellung der Düse 23 tritt die Flüssigkeit als dichter Nebel in Form eines verhältnismässig weiten Kegels aus. In Fig. 8 ist die Düse so eingestellt worden, dass die Flüssigkeit als ein glatter Strahl austreten kann. Hiezu ist die Düse so weit abgeschraubt worden, dass ihre Innenfläche aus dem Kontakt mit dem Ring 48 des Zerstäuberelements 28 herausbewegt ist, wobei das Zerstäuber- element 28 selbst durch den Anschlag seiner Schulter 46 gegen die Schulter 47 in der Buchse 26 an einem solchen Kontakt gehindert wird.
Die nunmehr ohne Wirbelbewegung durchlaufende Flüssigkeit tritt als glatter Strahl aus.
Durch Einstellen der Düse 23 in veränderlichen Graden näher zu dem Ring 48 des Zerstäuberelements 28 hin kann die Flüssigkeitsaustrittsform in viele Arten von einem glatten Strahl bis zu einem Nebel als weiter
Kegel abgestuft werden.
Wenn die Düse sich in der in Fig. 8 dargestellten abgeschraubten Einstellung befindet, ist sie allein durch den Dichtring 27 gegen Flüssigkeitslecken abgedichtet, während, wenn sie fest aufgeschraubt ist, sie ferner durch die Anlage ihrer Innenfläche gegen das spitz auslaufende Ende der Buchse 26 abgedichtet ist, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Somit kann in den Fällen, in denen keine Einstellbarkeit der Düse 23 erforderlich ist, der Dichtring 27 zwecks Kosteneinsparung in Fortfall kommen.