CH661451A5

CH661451A5 - Pumpe fuer zerstaeuber von fluessigkeiten.

Info

Publication number: CH661451A5
Application number: CH6095/83A
Authority: CH
Inventors: Miloslav Sorm; Jiri Vacha; Karel Ulbert; Frantisek Jagos; Stanislav Nespurek; Josef Langpaul; Stanislav Skalicky; Jaromir Kensa; Miroslav Zvonicek; Oldrich Drabek
Original assignee: Ceskoslovenska Akademie Ved
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1987-07-31
Also published as: GB8330047D0; CS242610B1; US4646969A; AT393486B; JPS59120265A; FR2536307A1; GB2131103B; GB2131103A; AU573546B2; MX156610A; IT1170249B; ATA366183A; CA1226855A; AU2094883A; DE3341410C2; FR2536307B1; JPH0316183B2; DE3341410A1; IT8323758A0

Description

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PATENTANSPRUCH Doppeltwirkende mechanische Pumpe zum Zerstäuben von Flüssigkeiten mit einer Düse (27), enthaltend einen äusseren hohlen Körper (1) mit einem darin eingeschobenen Einsatz, welcher aus einem Arbeitszylinder (14), dessen Innenraum mittels eines Längskanals (19) mit dem Behälter (5) verbunden ist und weiter aus einem Zylinder (15) mit einem kleineren Innendurchmesser als der Durchmesser des Innenraumes besteht, in welchem ein Dichtungsrohr (24) gleitend gelagert ist, welches auf einer Seite mit einem Dichtungskolben (25) endet und fest auf einem Stössel (28) aufgesetzt ist, der mit einem manschettenartigen Arbeitskolben (31) endet, welcher in einer Richtung von einer Feder (34) betätigbar ist, wobei im Mantel des Stössels (28) wenigstens ein Längskanal (29, 30) ausgebildet ist, welcher den Raum oberhalb des Arbeitskolbens mit dem Raum der Düse verbindet, und auf der äusseren Oberfläche des Zylinders mit dem kleineren Innendurchmesser ein ringförmiger Hohlraum (17) ausgebildet ist, welcher mit dem Behälter und mit einem Radialkanal (20) in der Wand dieses Zylinders verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialkanal (20) in der Wand des Zylinders (15) mit dem kleineren Innendurchmesser ausserhalb des Bereiches eines Dichtungskolbens (25) des Dichtungsrohres (24) ausgebildet ist und dass er in Verbindung steht mit den Längskanälen (29, 30), mit der Düse (27) und mit dem Raum oberhalb des Arbeitskolbens (31), wenn sich der Dichtungskolben (25) im oberen Umkehrpunkt befindet.

Die Erfindung betrifft eine doppeltwirkende mechanische Pumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bekannte Zerstäuber, deren Konstruktion verbessert werden soll, bestehen aus einer Pumpe und einem Behälter für die zu zerstäubende Flüssigkeit. Beide Teile sind in einer gemeinsamen Achse angeordnet. Der Arbeitszylinder der Pumpe ist in den Hals des Behälters eingeschoben. Der untere Teil des Arbeitszylinders ist für eine Feder und für die Arbeitsbahn des Arbeitskolbens bestimmt. Im Boden des Arbeitszylinders ist ein Saugventil angeordnet. Der Oberteil des Arbeitszylinders hat einen kleineren Durchmesser und bildet einen kleineren Zylinder, der zur Führung des breiteren Stösselteils und des Arbeitskolbens bestimmt ist. Der Oberteil des Stössels ist enger und bildet einen Dorn, auf welchen ein Dichtungsrohr fest aufgesetzt ist. Dieses Dichtungsrohr ist in einem Überwurfstützen gleitend gelagert, welcher als Mutter für eine Schraubenverbindung mit dem Behälter ausgebildet ist. Der Unterteil des Dichtungsrohres ist in der Form eines manschettenartigen Dichtungskolbens ausgebildet, dessen Durchmesser grösser ist als der des Dichtungsrohres. Wenn sich der Arbeitskolben im oberen Wendepunkt befindet, überdeckt der Dichtungszylinder einen Radialkanal, welcher durch die Wand des kleineren Zylinders führt. Der Radialkanal führt auf einer Seite zur Oberfläche des Dichtungsrohres und auf der anderen Seite mündet er in einen ringförmigen Hohlraum, welcher zwischen der Aussen-wand des kleineren Zylinders und der Innenwand des Überwurfstutzens ausgebildet ist. Der untere Teil dieses ringförmigen Hohlraumes ist mit dem Behälter durch einen Längskanal verbunden, welcher durch den Flansch des Arbeitszylinders und durch eine Dichtung führt. Wenn sich der Arbeitskolben im oberen Umkehrpunkt befindet, kommt er mit der dichtenden Stirnfläche des kleineren Zylinders nicht in Berührung. Im Gegenteil, über dem Arbeitskolben befindet sich ein Raum für die Flüssigkeit, welche von hier durch einen Längskanal zur Düse verdrängt wird. Der Längskanal ist in der Oberfläche des Stössels ausgebildet. Wenn der Arbeitskolben aus dem unteren Umkehrpunkt hinaufgeschoben wird, wird die Flüssigkeit aus dem Behälter in den Ar-beitszylinder eingesaugt. Im Behälter entsteht ein Unterdruck, welcher das Einsaugen der Ausgleichsluft durch den Längskanal, den ringförmigen Hohlraum und den Radialkanal verursacht. Die Ausgleichsluft wird aus dem Spiel zwischen dem Dichtungsrohr und der inneren Oberfläche des Überwurfstutzens angesaugt.

Ein Nachteil der bisherigen Konstruktion besteht darin, dass der Radialkanal vom Dichtungskolben überdeckt wird, sofern sich dieser im oberen Umkehrpunkt befindet. Demzufolge kann in diesem Augenblick der Radialkanal nie eine Verbindung mit der Düse erreichen, so dass nach Beendigung der Arbeit die Düse nie gereinigt werden kann. Infolgedessen verstopft sich die Düse durch schnelltrocknende Flüssigkeitsreste, so dass solche Zerstäuberpumpen nicht für schnelltrocknende Farben, Lacke, usw. anwendbar sind. Bisher ist kein doppeltwirkender Zerstäuber bekannt, der während seiner Arbeitstätigkeit die Möglichkeit hätte, die Düse verlässlich zu säubern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs so auszugestalten, dass ohne grosse Konstruktionsänderungen ein Zerstäuber herstellbar ist, welcher während seines Betriebes und besonders bei Beendigung des Zerstäubens ein Säubern der Düse ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäss durch das Kennzeichen des Patentanspruchs gelöst.

Die gemäss der Erfindung vervollkommnete doppeltwirkende Pumpe beseitigt die erwähnten Nachteile. Nach Beendigung des Zerstäubens ermöglicht die Pumpe eine Säuberung der Düse, indem der Rest der Flüssigkeit von der Düse zurück in den Behälter gesaugt wird. Bei dieser Säuberung wird zugleich auch der Behälter belüftet. Eine bessere Anordnung des Radialkanals verursacht zwei Belüftungen: für die eine Belüftung wird das Spiel zwischen dem kleineren Zylinder und dem Dichtungsrohr ausgenützt. Diese Belüftung wirkt stets während des Betriebes. Die zweite Belüftung nützt die Längskanäle in der Oberfläche des Stössels aus. Diese Belüftung wirkt nur nach Beendigung des Betriebes, wenn der Betätigungsnippel des vertikalen Zerstäubers oder der Auslöser des Pistolenzerstäubers nicht mehr belastet ist. In diesem Augenblick ist gleichzeitig der erste Belüftungsweg ausser Betrieb gesetzt. Dieser erste Belüftungsweg sichert eine genügende und regelmässige Belüftung des Behälters während des Betriebs, lässt jedoch einen gewissen kleinen Unterdruck im Behälter, welcher dazu genügt, den Rest der Flüssigkeit aus der Düse in den Behälter zu saugen. Infolgedessen kann man auch schnelltrocknende Flüssigkeiten zerstäuben.

Als Ausführungsbeispiel für die Erfindung wird in der Zeichnung ein Zerstäuber dargestellt, obwohl die erfin-dungsgemässe Konstruktion auch bei vertikalen Zerstäubern benützt werden kann.

Die doppeltwirkende Pumpe ist in einem hohlen Körper 1 gelagert. An diesen Körper 1 ist quer zu seiner Längsachse ein Verbindungsteil 3 angebracht, welcher mit einem Verbindungsstutzen 4 endet, der die Verbindung mit einem Behälter 5 ermöglicht. Innen im Verbindungsteil 3 ist ein Verbindungsrohr 6 ausgebildet, welches oben in den Raum des Körpers 1 mündet und unten mit einem Saugventil 7 endet, auf welches ein Schlauch 8 aufgesetzt ist. Auf dem Körper 1 ist ein Arm 9 angebracht, an dem ein Auslöser 10 befestigt ist. In den Hohlraum des Körpers 1 ist ein Einsatz eingeschoben, welcher gegenüber dem Körper 1 mit Dichtungsringen 12,13 abgedichtet ist. Der Einsatz besteht aus einem Arbeitszylinder 14 mit einem grösseren Innendurchmesser,

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als ein darin anschliessender Zylinder 15 mit einem kleineren Innendurchmesser. Am Übergang des grösseren zum kleineren Innendurchmesser der Zylinder 14,15 ist eine keilförmige Aussparung 16 ausgebildet. Auf der Aussenseite des Einsatzes gegenüber dem kleineren Innendurchmesser ist ein ringförmiger Hohlraum 17 ausgebildet. Ein weiterer ringförmiger Hohlraum 18 befindet sich gegenüber der keilförmigen Aussparung 16.

Auf der Aussenseite des Einsatzes befindet sich noch ein Verbindungskanal 19, welcher das Verbindungsrohr 6 mit dem unteren Teil des Innenraumes 2 des Arbeitszylinders 14 verbindet. Ein Radialkanal 20 in der Wand des Zylinders 15 verbindet den ringförmigen Hohlraum 17 mit dem Innenraum des Zylinders 15 und zugleich auch mit Längskanälen 29, 30. Der Radialkanal 20 muss so angebracht sein, dass er durch einen Dichtungskolben 25 nicht überdeckt wird, wenn sich dieser im oberen Umkehrpunkt befindet. Ausserdem ist der ringförmige Hohlraum 17 durch einen Radialkanal 22 in der Wand des Körpers 1 mit einem Zwischenraum 23 im Verbindungsteil 3 verbunden, wodurch eine Verbindung mit dem Behälter 5 erzielt wird. Der Längskanal 19 ist auf einer Seite mittels eines Radialkanals 21 in der Wand des Arbeitszylinders 14 mit dem Innenraum des Arbeitszylinders 14 verbunden. Diese Verbindung wird vorteilhaft zwischen der Stirnseite des Arbeitszylinders 14 und dem Boden des Körpers 1 vorgesehen. Auf der anderen Seite mündet der Längskanal 19 in das Verbindungsrohr 6, welches die Verbindung mit der Flüssigkeit im Behälter 5 herstellt.

Die doppeltwirkende mechanische Pumpe enthält noch ein Dichtungsrohr 24 eines Stössels 28, welches gleitend im Zylinder 15 mit einem Spiel von 0,05 bis 0,20 mm gelagert ist. Das innere Ende des Dichtungsrohres 24 bildet der manschettenartig ausgebildete Dichtungskolben 25, welcher die Dichtung im Zylinder 15 bildet. Der Durchmesser der Manschette des Dichtungskolbens 25 vergrössert sich in der Richtung zum Arbeitskolben 31. Auf dem aus dem Zylinder 15 herausragenden Dichtungsrohr 24 sind zwei Vorsprünge 26 angebracht, auf welche der Auslöser 10 aufsitzt. Das äussere Ende des Dichtungsrohres 24 führt bis zu einer Düse 27.

Der Stössel 28 besteht aus drei Teilen: aus einem dünnen Teil 28a, auf welchem das Dichtungsrohr 24 aufgesetzt ist, aus einem Übergangsteil 28b, dessen Durchmesser sich bis zu einem stärkeren Teil 28c vergrössert. Auf dem stärkeren Teil 28c ist ein Arbeitskolben 31 angebracht. In der ganzen Länge des Stössels 28, d.h. vom Arbeitskolben 31 bis zum Ende bei der Düse 27 ist zumindest ein Längskanal vorgesehen; vorteilhaft sind zwei Längskanäle 29, 30 ausgespart, welche sowohl die verdrängte Flüssigkeit zur Düse 27 führen, als auch zum Zurücksaugen des Restes der Flüssigkeit von der Düse 27 zurück in den Behälter 5, nach Beendigung der Arbeit dienen. Weil der Radialkanal 20 so angebracht ist, dass er durch den Dichtungskolben 25 nicht geschlossen wird, wenn dieser sich in seinem oberen Umkehrpunkt befindet, können die Längskanäle 29, 30 zwei Aufgaben erfüllen: das Zuführen der verdrängten Flüssigkeit zur Düse 27 und nach Arbeitsende das Abführen der zurückgesaugten Flüssigkeit von der Düse 27 in den Behälter 5. Auch der Radialkanal 22, der ringförmige Hohlraum 17 und der Radialkanal 20 dienen zu zwei Zwecken: sie ermöglichen die Belüftung während der Arbeit, und sie ermöglichen das Zurücksaugen des Flüssigkeitsrestes von der Düse 27 in den Behälter 5. wenn der Arbeitskolben 31 seinen oberen Umkehrpunkt erreicht hat. Der Arbeitskolben 31 hat eine Manschette 32. deren Durchmesser sich nach oben, in der Richtung zum Dichtungskolben 25, erweitert. Die Feder 34 ist einerseits an einem Vorsprung 33 des Kolbenbodens gelagert und andererseits an einem Vorsprung des Bodens des Körpers 1.

Die Arbeitsweise der doppeltwirkenden mechanischen Pumpe ist folgende: In der Ruhestellung wird die Manschette 32 durch die Feder 34 in die keilförmige Aussparung 16 gedrückt. Der Übergangsteil 28b und somit auch die Längskanäle 29, 30 und die Düse 27 sind mittels der Radialkanäle 22, 20 mit dem Behälter 5 verbunden. Es wird vorausgesetzt, dass noch von der vorausgehenden Tätigkeit alle Hohlräume zwischen dem Boden des Arbeitskolbens 31 und dem Saugventil 7 mit Flüssigkeit gefüllt sind. Wenn der Auslöser 10 gedrückt wird, beginnt die Flüssigkeit entlang des Arbeitskolbens 31 zu fliessen. Die Manschette 32 wirkt als einseitiges Ventil, so dass die Flüssigkeit in die Räume über dem Arbeitskolben 31, also in die Längskanäle 29, 30 fliesst. Für einen kleinen Augenblick dringt die Flüssigkeit zuerst durch die Radialkanäle 20, 22 zurück in den Behälter 5. Nachdem der Radialkanal 20 überbrückt wird, beginnt die Flüssigkeit durch die Längskanäle 29, 30 zur Düse 27 zu fliessen. Durch das Spiel zwischen dem Dichtungsrohr 24 und dem Zylinder 15 wird in den Behälter 5 Luft gesaugt, welche die ggf. in das Spiel gesickerte Flüssigkeit zurückreisst und durch den Radialkanal 20, den ringförmigen Hohlraum 17 und den Radialkanal 22 in den Behälter führt. Wenn jetzt der Auslöser 10 entlastet wird, drückt die Feder 34 die Manschette 32 des Arbeitskolbens 31 in die keilförmige Aussparung 16 und somit wird die Flüssigkeit aus dem Raum oberhalb des Arbeitskolbens 31 durch die gleichen Längskanäle 29, 30 zur Düse 27 verdrängt. Durch wiederholte Belastung und Entlastung des Auslösers 10 sprüht aus der Düse 27 die Flüssigkeit in einem ununterbrochenen Strahl. Die beschriebene Konstruktion hat die Eigenschaft, dass die durch den Betrieb entstandene Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Dichtungsrohr 24 und der Innenwand des kleineren Zylinders 15 immer genügend Luft durchlässt, damit der Zerstäuber zuverlässig funktionieren kann, aber sie erlaubt kein schnelles und vollständiges Ausgleichen des inneren und äusseren Luftdrucks. Wenn nach Vollendung des Zerstäubers der Auslöser 10 entlastet wird, gleicht sich der im Behälter 5 gebliebene Unterdruck mit dem atmosphärischen Druck aus. Der Ausgleich geschieht durch Einsaugen von Luft durch die Düse 27 über Längskanäle 29, 30 und Radialkanäle 22, 20 zurück in den Behälter 5.

Die beschriebene pistolenartige Zerstäuberkonstruktion ist nicht die einzig mögliche Ausführung eines doppeltwirkenden Zerstäubers, sondern wurde wegen ihrer Einfachheit und vorteilhaften Eigenschaften gewählt.

Die beschriebene Pumpe weist somit eine verbesserte Belüftung des Behälters 5 auf und ermöglicht das Reinigen der Düse 27 nach Beendigung der Arbeit. Dieses Reinigen der Düse ermöglicht es, den Zerstäuber auch für Farben und Lacke und ähnliche schnelltrocknende Flüssigkeiten einzusetzen. Die dazu nötigen Konstruktionsänderungen sind sowohl bei vertikalen, mit dem Daumen betätigten Zerstäubern als auch bei Pistolenzerstäubern anwendbar.

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1 Blatt Zeichnungen