CS235119B1 - Double-acting mechanical pump for liquid sprayers - Google Patents

Description

Vynález se týká dvojčinného mechanického čerpadla rozprašovače kapalin, určeného pro rozprašování laků, barev, insekticidů, kosmetických a čisticích prostředků, antistatik a podobně, které udržuje při práci zavzdušněnou nádrž kapaliny, přičemž jsou jeho podstatné součásti vyrobitelné z plastů.

Problém dvojčinných mechanických čerpadel je spolehlivé utěsnění pístnice, neboť kapalina se nalézá i v prostoru nad pístem, dále spolehlivé zavzdušnění nádrže kapaliny při provozu a posléze zamezení průsaků kapaliny při uložení v obecné poloze.

Tyto problémy byly vyřešeny čs. АО číslo 231 727, v němž se použilo statického těsnění pístnice. Rozprašovač obsahoval pracovní válec zasunutý do nádobky s tekutinou. Dolní část pracovního válce obsahuje jednosměrný ventil a horní část je ukončena přírubou, kterou dosedá na hrdlo nádoby s tekutinou. Na horní plochu příruby dosedá statické těsnění, které má také tvar příruby, v jejímž středu je otvor větší než pístnice, která jím prochází. Proto má otvor nahoře a dole těsnicí výstupky. Pístnice obsahuje na dolním konci v pracovním válci pracovní píst s jednosměrným ventilem, buď kuličkovým, nebo manžetovým, použije-li se manžetového pístu. Pístnice se udržuje v horní poloze pružinou, zasunutou na horní ploše statického těsnění a opírající se nahoře o ovládač, nasazený na pístnicí. V ovládači je tryska spojená podélným kanálkem v pístnici s prostorem nad manžetovým pístem. Odvzdušňovací kanálek prochází přírubou pracovního válce do statického těsnění, kde se napojuje na volný prostor kolem pístnice a ústí nad těsněním ve dně ovládače, kde je v klidové poloze utěsněn těsnicím kroužkem přitlačovaným pružinou. Toto těsnění je vhodné pro přesné, mnohonásobně znovu plněné rozprašovače. Pro hromadnou levnou výrobu, kde je kladen mimořádný důraz na nízký počet součástí a nenáročnost výrobních tolerancí při jednorázovém nebo dvakrát či třikrát opakovaném plnění, je uvedené řešení výrobně náročné.

Cílem vynálezu je spolehlivé utěsnění pístnice při snížených nárocích na tolerance součásti, zjednodušení zavzdušňovací cesty a uzávěru proti průsaku při uložení v obecné klidové poloze, doprovázené z toho plynoucím snížením počtu součástí, jakož i realizace nastavení stejnosti rozprášeného množství kapaliny v obou směrech Chodu pístu pouhou modifikací běžných částí čerpadla, toto nastavení je potřebné v řadě odvozených provedení rozprašovačů pro různá množství výstřiku na jeden cykl, docilovaná změnou zdvihu pístu, a s různým charakterem rozprašovaného oblaku kapaliny, docilovaným změnou trysky.

Uvedené nevýhody známého řešení odstraňuje dvojčinné mechanické čerpadlo rozprašovače kapalin podle vynálezu, které obsahuje pracovní válec, do jehož horní části je zasunuta vložka s menším vnitřním průměrem, která je svolí horní částí uložena v objímce, uvedenou vložkou prochází pístnice s podélnými kanálky na povrchu, zakončená dole manžetovým pracovním pístem s manžetami směřujícími nahoru a zakončená nahoře ovládačem s tryskou trvale spojenou podélnými kanálky s prostorem nad manžetovým pracovním pístem, ovládaným v jednom směru pružinou, a v dolní části pracovního válce je jednosměrný vstupní ventil. Podstata vynálezu spočívá v tom, že nad manžetovým pístem je prostor ohraničený nahoře dolní čelní hranou vložky, mezi jejímž vnějším povrchem a mezi vnitřním povrchem objímky je vytvořen volný prostor spojený dole s nádrží a spojený nahoře prostřednictvím radiálních kanálků, umístěných v horní části vložky, s povrchem trubky, která je navlečena na pístnicí a která je dole ukončená manžetovým pístem, který v horní poloze překrývá radiální kanálky.

Zlepšeného rozprašování se dosáhne, jestliže se na vnitřní stěně vložky pracovního válce vytvoří zápichy pod dolním okrajem manžetového pístu, který je v horní úvrati.

Výhodou dvojčinného mechanického čerpadla rozprašovače dle vynálezu je, že užívá к těsnění pístnice kinematického těsnění, tvořeného těsnicím manžetovým pístem nasazeným na pístnicí. Toto těsnění je málo citlivé к výrobním tolerancím a vykazuje nízké tření.

Další výhodou je, že zavzdušňovací cesta vykazuje konstrukční jednoduchost při vysoké účinnosti. Tato účinnost je dána především tím, že pístnice prochází s jistou malou vůlí hrdlem vnějšího tělesa. Tato vůle stačí pro průchod vyrovnávacího vzduchu, představuje však značný odpor pro případně prosáklou kapalinu, která má ostatními cestami snazší zpětný průchod do nádrže kapaliny. Pokud by nepatrné množství kapaliny proniklo i do vůle v hrdle, je vlivem podtlaku vznikajícího při každém stisknutí i uvolnění tlačítka v nádrži kapaliny, bezprostředně směrováno do návratné cesty.

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na přiložených dvou výkresech. Obr. 1 představuje preferované provedení s tryskou v ovládači, s pracovním pístem manžetového typu, který vykonává současně funkci ventilu a s pružinou v pracovním válci. Obr. 2 znázorňuje pozměněné provedení, v němž je pružina umístěna mimo válec a jednosměrný ventil ve dně válce je manžetového typu.

Pro příkladné vyřešení dvojičnného mechanického čerpadla rozprašovače kapalin je podle tohoto vynálezu na obr. 1 znázorněno provedení, které se skládá z pracovního válce 1, který je nahoře opatřen přírubou 2 pro nasazení na nádrž 19 kapali233119 ny. Dolní širší část pracovního válce 1 je určena pro pracovní píst 8 a do horní části válce 1 je zasunuta vložka 10 s menším vnitřním průměrem, která je určena pro kluzné vedení dolní širší části pistulce 9. Uvedená vložka 10 pracovního válce 1 přečnívá nad přírubu '2. Válec 1 i vložka 10 se mohou vyrobit vcelku nebo jako samostatné díly. V dolní ' širší části pracovního válce 1 je jednosměrný ventil 3 pro vstup kapaliny do prostoru pracovního válce 1. V tomto konkrétním případě se jedná o kuličkový ventil. Dále je v dolní širší části pracovního válce 1 uložena klec 4 ve tvaru tubusu, ukončená dole přírubou 5, dosedajícího na dno pracovního válce 1. Tato klec 4 je součástí jednosměrného ventilu 3 a současně slouží pro korekci rozprašovaného množství kapaliny, résp. k seřízení stejnosti výstřiku v obou směrech Chodu pracovního pístu 8. Tato korekce ' se provádí zvětšením nebo zmenšením objemu tubusu klece 4 nebo změnou průřezu ' spojovacího otvoru 33. Na přírubu 5 dosedá pružina 6, jejíž horní konec se opírá o vybírání 7 ve dně 38 pracovního pístu 8. Dno 38 pracovního pístu 8 se může také použít pro korekci množství rozprašované kapaliny. Korekci lze opět provést zvětšením nebo zmenšením objemu dna 38 pracovního pístu 8. Pracovní .píst 8 je manžetového typu, kde ' manžeta 8a je současně prvkem pro jednosměrný tok kapaliny do prostoru nad pracovní píst 8. Pracovní píst 8 je vsazen do pístnice 9, jejíž dolní širší část je kluzně uložena ve vložce 19 pracovního válce 1. Užší horní část pístnice 9 je pevně vsazena do trubky 11 ukončené dole těsnicím manžetovým pístem 12, jehož dolní konec určuje minimální délku užší části ' pístnice 9. Současně jsou pod jeho dolním koncem vytvořeny čtyři zápichy 37 ve vnitřní stěně vložky 10. Zápichy '37 mohou mít kruhový nebo oválný profil a dostatečný je počet čtyř zápichů 37 umístěných po 90°. Horní hrana těsnicího manžetového pístu 12 je ukončena klínovým výstupkem 13, který je tvarově negativně shodný s dosedací plochou 14 na dolní vnitřní části hrdla 15 objímky 16. Hrdlo 15 tvoří vnější stranou vodítko pro tubulární nástavec 29 ovládače 17. Objímka 16 je uvnitř opatřena spojovacím vybíráním 18 pro dočasné nebo trvalé spojení s nádrží 19 kapaliny. Nad spojovacím vybráním 18 je vybírání 20 pro těsnění 21 a vybrání 22 pro přírubu 2 pracovního válce 1, kapalinotěsně vsazeného do vybírání

22. V uvedené přírubě 2 je vytvořen v blízkosti vnějšího pláště pracovního válce 1 jeden nebo více osových kanálků 23 pro zavzdušnění a návrat prosáklé kapaliny do nádrže 19. Na tento osový kanálek 23 navazuje volný prostor 24 vytvořený například ' v objímce 16 rotačně symetrickým vybráním, tvarově přizpůsobeným vnějším tvarůHl vložky 10 pracovního vdlce 1 nad přírubou 2. Vzdálenost mezi oběma stěnami vo-lného prostoru 24 může být v rozmezí 0,3 až 5 mm. Horní část volného prostoru 24 je nahoře ukončena již dříve zmíněnou dosedací plochou 14, o jejíž část se opírá jednak horní konec těsnicího manžetového pístu 12 a jednak horní konec vložky 10 pracovního válce 1. Horní konec vložky 10 je opatřen jedním nebo více průchozími radiálními kanálky ' 25, jejichž profil je menší než 'délka 'těsnicího manžetového pístu 12, spojeného s dolním koncem trubky 11. Trubka ' 11 prochází hrdlem 15 objímky ' 16 s vůlí v rozmezí 0,05 až 0,15 mm. Na horní část trubky 11 je nasazen ovládač 17, v jehož. horní části je vytvořena dutina 26 pro přívod kapaliny k trysce 27. Tato 'dutina' 26 má rozvodnou část 26a, na jejímž vnějším okraji je upevněna řečená tryska 27, a sběrnou část 26b spojenou s podélným kanálkem 28 vytvořeným v tělese pístnice 9, s výhodou ve formě 'drážky na jejím vnějším povrchu. Podélný kanálek 28 je dole v blízkosti pracovního pístu 8, vyústěn . do prostoru nad tímto pracovním pístem 8. Ovládač 17 je ve své dolní části opatřen tubulárním nástavcem 29, který je přibližně stejně dlouhý jako hrdlo 15, jehož délka je o 1 až 5 mm větší než výška zdvihu pracovního pístu 8. Vnitřní průměr tubulárního nástavce 29 jé o 0,1 až 0,5 mm větší než průměr hrdla 15.

Další alternativa příkladného provedení je znázorněna na obr. 2 a liší se od příkladu znázorněného na obr. 1 tím, že pružina 6 se opírá jedním koncem o vybírání 30 ve dnu Ovládače 17 a druhým koncem je opřena o dno vybírání '31 Vytvořeného v hrdle 15 objímky 16. V dolní širší části pracovního válce 1 nese klec 4 jednosměrný ventil 3, který je v tomto 'konkrétním provedení tvořen kuželovou manžetou '39 uloženou patkou '34 na 'kruhovém osazení '32 a opřenou, svým větším průměrem o stenu pracovního válce 1. V přírubě 5 a v patce . 34 je vytvořen spojovací otvor 33 pro přívod kapaliny z nádrže 19 pod horní hranu manžety 39.

Rozprašovač kapalin se uvede ' v činnost zmáčknutím ovládače 17, kterým se posune do dolní polohy těsnicí ' manžetový píst 12 a pracovní píst 8. Po povolení stisku zvedne pružina 6 oba písty 8, 12 do horní polohy a do širší části pracovního válce 1 se pod pracovní píst 8 nasaje kapalina. Dalším stisknutím ovládače 17 vytlačí se kapalina kolem manžety 8a nad pracovní píst 8 ' a po uvolnění tlaku se pracovní píst 8 posune nahoru a vytlačí kapalinu nahromaděnou nad pracovním pístem 8 podélným kanálkem 28 k trysce 27. Těsně před tím, než těsnicí manžetový píst 12 dosáhne horní polohy, odkryje jeho dolní konec . zápichy 37, čímž prudce poklesne tlak v podélném ' kanálku 28 a výstřik z trysky 27 ' se ukončí bez vytvoření větších kapek, takže jemnost rozprachu zůstává stejná. Při zmáč

Ί knutí ovládače 17 odkryje horní okraj těsnicího manžetového pístu 12 radiální kanálky 25, které ústí k povrchu trubky 11, které jsou přes dutinu 24 a osové kanálky 23 spojeny s nádrží 19. Podtlak v nádrži 19 nasaje eventuální nepatrné množství kapaliny, které by prošlo nad těsnicí manžetový píst 12. Současně se uvedenými radiálními kanálky 25 nasaje zavzdušňovací vzduch, který v dostatečném množství pronikne mezi trubkou 11 a hrdlem - 15. Tato vůle stačí pro průchod vyrovnávacího vzduchu, představuje však značný odpor pro případně prosáklou kapalinu, která má ostatními cestami snažší zpětný průchod do nádrže 19. Množství kapaliny rozprášené každým Chodem pracovního pístu 8 lze měnit změnou objemu dna 38 pracovního pístu 8 a klece 4. - Dno 38 pracovního pístu 8 lze buď zvýšit, snížit, nebo lze v něm udělat prohlubeň. Tubus klece 4 lze rovněž zvýšit či sní žit a rovněž lze - měnit průměr osového spojovacího otvoru 33. Tím lze provádět potřebnou korekci k dosažení stejného výstřiku v obou pracovních směrech pracovního pístu 8. Takto lze snadno vytvořit řadu rozprašovačů pro různé účely ze stejné základní konstrukce. Korekce na stejnost výstřiku je zapotřebí zvláště při změně charakteristiky trysky 2Ί.

Dvojčinné mechanické čerpadlo rozprašovače kapalin podle vynálezu lze použít pro všechny aplikace, kde se dosud používá rozprašovačů s hnacím médiem, například freonem, - zvláště pak pro případy, kdy je třeba pokrýt souvislým postřikem osetřované povrchy, jako je tomu u čisticích prostředků, laků, barev, prostředků pro úpravu vlasů, herbicidů, antistatik, rozmrazovacích a protiopocovacích prostředků apod. I pro další aplikace je spojitá činnost žádoucí, neboť odpovídá psychologii uživatele.

Claims (3)

1. Dvojčinné mechanické čerpadlo rozprašovače - kapalin, obsahující pracovní válec, do jehož horní části je zasunuta vložka s menším vnitřním průměrem, která je svou horní částí uložena v objímce, a uvedenou vložkou prochází pístnice s podélnými kanálky na povrchu, zakončená dole manžetovým pracovním pístem s manžetami směřujícími nahoru a zakončené nahoře ovládačem s tryskou trvale spojenou podélnými kanálky s prostorem nad manžetovým pracovním pístem ovládaným v jednom směru pružinou, a v dolní části pracovního válce je jednosměrný vstupní ventil, vyznačené tím, že nad manžetovým pístem (8) je prostor (40) ohraničený nahoře dolní čelní hranou vložky (10), mezi jejímž vnějším povrchem a mezi vnitřním povrchem objímky (16) je vytvořen volný prostor (24) spo-

VYNALEZU jený dole s nádrží (19) a spojený nahoře prostřednictvím radiálních kanálků (25), umístěných v horní části vložky (10), s povrchem trubky (11), která je navlečena na pístnici (9) a která je dole ukončená manžetovým pístem (12), který v horní poloze překrývá radiální kanálky (25).

2. Dvojčinné mechanické čerpadlo rozprašovače kapalin podle bodu 1, vyznačené tím, že volný prostor (24) je spojen s nádrží (19) prostřednictvím osových kanálků (23) procházejících těsněním (21) a přírubou (2).

3. Dvojčinné mechanické čerpadlo rozprašovače kapalin podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že - na vnitřní stěně vložky (10) jsou vytvořeny zápichy (37) pod dolním okrajem manžetového pístu (12), který je v horní úvrati.