CZ288430B6 - Precompression pump sprayer - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká stlačovacího čerpacího rozprašovače, obsahující čerpadlo zahrnující čerpací válec se vstupním ventilem řídícím vstup na spodním konci čerpací komory. Čerpací válec má v horní části nasazen uzávěr nádoby. V čerpacím válci je vratný čerpací píst. Horní konec jehly tlačítka vystupuje z horní části čerpacího válce, dolní část jehly tlačítka prochází čerpacím pístem. Jehla tlačítka má spodní rozšířený konec, mezi nímž a dnem čerpací komoiy je usazena první pružina. Mezi čerpacím pístem a prstencovitou přírubou na jehle tlačítka je umístěna druhá pružina.

Dosavadní stav techniky

Jednou z charakteristik známých čerpadel je relativně krátký celkový rozměr, srovnatelný s balením voňavky bez stlačovacího čerpacího rozprašovače, takže je možné mít pro čerpací rozprašovač stejné víčko, obal a tak podobně, přičemž mechanizmus není viditelný přes stěnu skleněné či plastické láhve v jejím hrdle, podobně jako u obalu bez čerpadla. Vzhledem k tomu, že vnitřní průměr ústí běžných lahví má omezenou velikost pro každé balení, je důležité docílit maximální optimalizace výšky každého prvku čerpacího rozprašovače.

Patent US 4 051 983 je na předstlačovací čerpací rozprašovač, který má jednu pístovou vrtanou pružinu a kónický výpustný ventil, usazený uvnitř pístu, takže vzniklá velmi přijatelná jemná mlha bez tvorby kapek či kapání na uzavřeném výtoku.

Nemůže však být samostatně nastaven stupeň stlačení a tlačná síla kolísá po dráze pístu, takže potřebná síla vyvolávaná prstem je velká. Výkon čerpadla vzhledem k délce jeho zdvihu je nízký a rozměiy čerpadla jsou velké ve srovnání s jeho výkonem.

Patent US 4 856 677 je na stlačovací čerpací rozprašovač se dvěma pružinami. Celková výška čerpadla je nízká a jeho plný zdvih je přeměněn na čerpací výkon. Pro ovládání čerpadla je potřebná menší síla vyvolaná prstem, přitom dvě pružiny působí v obráceném směru, takže stlačovací sílaje téměř konstantní během dráhy pístu.

Prstencové těsnění na spodním konci pístu vyžaduje relativní prokluz jehly tlačítka k zakrývání a odkrývání bočního výtokového kanálku pro řízení výtoku. Při takovém uspořádání vzniká mnoho kapek a dokonce odkapávání při začátku každého stlačování.

Patent US 4 941 595 obsahuje stlačovací čerpací rozprašovač se sekundárním válcem, který je spojený s čerpacím pístem pro zapouzdření druhého pístového výtokového ventilu, připojeného kluzně, a druhou pružinu tlačící druhý píst směrem do uzavírací polohy výtokového ventilu.

Tento stlačovací rozprašovač vyžaduje malou ovládací sílu vzhledem ke konstantnímu předpětí během zdvihu. Velmi kvalitní jemná rozprášená mlha vzniká bez tvorby kapek a odkapáváni, neboť náhlé a úplné uzavření výtoku je způsobeno kónickým výtokovým ventilem.

Tímto známým stlačovacím čerpacím rozprašovačem může být účinně rozprašován široký okruh látek volbou druhé pružiny podle vlastností rozprašované kapaliny. Takto efektivně se mohou rozprašovat i viskózní látky a gely.

Je však zapotřebí použít poměrně široký čerpací válec pro umístění druhého válce.

Patent US 5 234 135 je obdobně uspořádán jako výše uvedený patent US 4 856 677 s tím, že je vyžadován vzájemný kluzný posuvný pohyb mezi jehlou tlačítka a pístem pro uzavírání a odkrývání bočního výtokového kanálku křížení výtoku. Jsou použity dvě nezávislé pružiny a je přidán prvek zpětného sání.

Tento stlačovací čerpací rozprašovač vyžaduje malou sílu k ovládání a má relativně malé vnější rozměry. Systém zpětného sání na konci zdvihu tlačítka vyvolá vakuum ve druhé vnitřní komůrce, čímž zabraňuje tvorbě kapek a odkapávání na výtokové trysce.

-1 CZ 288430 B6

Kluzný posuvný pohyb, nutný mezi tlačítkovou jehlou a pístem pro řízení výtoku, překáží rychlému a úplnému uzavření výtoku, protože způsobuje mezeru vedoucí ke vzniku kapek či vykapávání kapaliny, nebo dokonce ke snížené kvalitě spreje. Ačkoliv stlačovací čerpací rozprašovač tohoto druhu by mohl být přizpůsoben různým látkám, praktický rozsah jeho použití je omezen nízkou kvalitou vznikajícího spreje.

Jednou z mnoha nevýhod, spojených s užíváním čerpacích rozprašovačů bez předstlačení, je jeho neschopnost rychlého uzavření výtoku na konci stlačení, což způsobuje, že zbytková kapalina se změní do kapek a odkapává po kapkách.

V patentu EP 301 615 je popsán čerpací rozprašovač, který má utěsněn vnitřní prostor čerpací komory pomocí prstencovitého límce směřujícího z těsnicí obruby na uzávěru kolem jehly tlačítka směřujícího proti přírubě na jehle tlačítka. Toto těsnění čerpací komory je dokonalé, ale dlouhý tenký límec je při každém návratu jehly do klidové polohy deformován a proto se velmi brzy opotřebuje.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí stlačovacím čerpacím rozprašovačem podle tohoto vynálezu, obsahujícím čerpadlo zahrnující čerpací válec se vstupním ventilem řídicím vstup na spodním konci čerpací komory, který má v horní části nasazen uzávěr nádoby a v němž je umístěn vratný čerpací píst a jehla tlačítka, osazená prstencovitou přírubou a procházející čerpacím pístem. Mezi spodním rozšířeným koncem jehly tlačítka a dnem čerpací komory je usazena první pružina a mezi vratným čerpacím pístem a prstencovitou přírubou jehly tlačítka je uspořádána druhá pružina. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že jehla tlačítka má spodní rozšířený konec, který vytváří sedlo výtokového ventilu, přitom dutý vratný čerpací píst je tvořen prstencovitým tělesem, na jehož spodní ploše je ostrá kruhová hrana pro jediný dotyk se stěnou výtokového ventilu podél kruhové linie bez prokluzu pro rychlé a náhlé nastavení výtokového kanálu na „otevřeno“ a „zavřeno“ během stisku tlačítka.

Hlavní výhodou je zdokonalení obecného typu provedení rychle působícího výtokového ventilu, který zabraňuje třecímu záběru mezi sedlem ventilu na jehle tlačítka a vratným čerpacím pístem, který působí jako ventil, což vyvolává dokonalejší stlačení, čímž se zabraňuje výtoku kapalin za nižšího tlaku, a zamezí se tvorbě kapek a odkapávání mimo výtokovou trysku.

Předností tohoto stlačovacího čerpacího rozprašovače se dvěma pružinami, které zvyšují hodnoty předstlačení, je omezení nevýhod známých stlačovacích čerpacích rozprašovačů rychlým a úplným uzavřením výtoku, aniž by bylo zapotřebí zpětného sání. Stlačovací čerpací rozprašovač podle tohoto vynálezu má poměrně malé vnější rozměry. Ke stisku stlačovacího čerpacího rozprašovače postačí malá síla, a vytváří se vysoce kvalitní jemná mlha bez vzniku kapek a vykapávání kapaliny na začátku nebo konci tlačného zdvihu.

Sedlo výtokového ventilu může mít kónickou nebo zakřivenou stěnu.

Druhá pružina může být nahrazena další pružinou, vytvořenou integrálně s jehlou tlačítka.

Dno čerpacího válce může být tvořeno sedlem vstupního ventilu, do něhož dosedá kuželka vstupního ventilu pří zavřené poloze vstupního ventilu.

Rozšířený konec jehly tlačítka vytvořený jako zátka může mít nátrubek, případně dutý výčnělek, zasahující dovnitř čerpací komory a vytvářející vstupní ventil, který má kuželku, zasahující do zmíněného nátrubku, případně dutého výčnělku pro její vedení během čerpání.

Dolní konec čerpacího válce může mít sedlo kuličkového ventilu, v němž je usazena kulička při uzavřené poloze kuličkového ventilu, který je opatřen prostředky zadržujícími kuličku ve vstupním kuličkovém ventilu.

Vratný čerpací píst může být vytvořen z prstencovitého tělesa, opatřeného ve spodní části prstencovitým dolním těsnicím břitem posuvným těsně po vnitřní stěně čerpacího válce a v horní části nálevkovitým pružným horním břitovým těsněním posuvným těsně po jehle tlačítka.

-2CZ 288430 B6

Vnitřní spodní plocha prstencovitého tělesa vratného čerpacího pístu vytváří prstencovou těsnicí plochu, kde na straně přivrácené jehle tlačítka je vytvořena ostrá kruhová hrana. Z tohoto prstencovitého tělesa protilehle zevně vystupují dolní těsnicí břit a horní břitové těsnění, zhotovené z pružného dolů rozbíhavě směřujícího chevronového těsnění.

Vnitřní spodní plocha prstencovitého tělesa vratného čerpacího pístu vymezuje prstencovou těsnicí plochu, a z tohoto prstencovitého tělesa vystupují z jedné strany dolní těsnicí břit a horní břitové těsnění.

Jehla tlačítka může být opatřena prstencovitou přírubou, z níž vystupuje bočnice, posuvná těsně po horním těsnění vratného čerpacího pístu.

V alternativním provedení je vratný čerpací píst vytvarován ve tvaru písmene „U“ v příčném řezu a opatřen párem vystupujících prstencovitých těsnicích ramen. Vnitřní těsnicí rameno obsahuje na spodní ploše dotykovou hranu posuvnou těsně po jehle tlačítka a vnější těsnicí hranu vymezující prstencovou těsnicí plochu posuvnou těsně po vnitřní stěně sedla výtokového ventilu.

V jiném alternativním provedení může být vratný čerpací píst vytvarován ve tvaru písmene „U“ v příčném řezu a opatřen párem vystupujících prstencovitých těsnicích ramen, z nichž vnitřní rameno obsahuje na spodní ploše hranu těsně posuvnou po vnitřní stěně čerpacího válce, a vnější těsnicí rameno vymezuje prstencové osazení a prstencové těsnění těsně posuvné po jehle tlačítka.

Podle vytvarování sedla výtokového ventilu může jeho kónická stěna představovat vnější nebo vnitřní povrch stěny sedla výtokového ventilu.

Výtokový kanál na konci jehly tlačítka může končit v několika do stran uspořádaných bočních kanálcích.

Tyto boční kanálky mohou procházet vnějším nebo i vnitřním povrchem stěny sedla výtokového ventilu.

Ve výhodném uspořádání je rozšířený konec jehly tlačítka vytvářející sedlo výtokového ventilu zhotoven ve formě zátky připojené k jednomu konci jehly tlačítka, přitom zátka může být opatřena bočními kanálky a výtokovými spárami.

Kónická stěna může představovat i vnitřní povrch sedla výtokového ventilu.

V dalším alternativním provedení rozšířený konec jehly tlačítka vytvářející sedlo výtokového ventilu obsahuje kalíškovitou zátku, připojenou k jednomu konci jehly tlačítka, a tato kalíškovitá zátka má spojovací kanálky spojené s výtokovým kanálem.

Další možné vylepšení představuje vratný čerpací píst, který má své prstencovité horní břitové těsnění opatřeno zesílenou prstencovitou vnější obrubou, těsně posuvnou po přivráceném vnitřním povrchu bočnice vystupující z jehly tlačítka.

Spirálovitá druhá pružina může být umístěna vně bočnice.

Další výhodné uskutečnění vynálezu představuje vratný čerpací píst vytvarovaný v příčném řezu ve tvaru písmene „T“, který obsahuje centrální prstencovou objímku, z níž vystupuje pár prstencovitých těsnicích křídel. Vnější těsnicí křídlo obsahuje pístový břit posuvný těsně po vnitřní stěně čerpacího válce. Vnitřní těsnicí křídlo vytvářející prstencovité těsnění je posuvné těsně po jehle tlačítka.

Jiné možné provedení představuje vratný čerpací píst ve tvaru obráceného písmene „V“, opatřený dvojicí prstencovitých oddělených těsnicích křídel. Vnější delší křídlo je opatřeno pístovým břitem těsně posuvným těsně po vnitřní stěně čerpacího válce. Vnitřní kratší křídlo vytvářející prstencovité těsnění je posuvné těsně po jehle tlačítka.

Mezi čerpacím válcem a uzávěrem, například víčkem nádoby nasazeným na jeho horní část mohou být situovány větrací kanálky, a to větrací žlábky, větrací otvor a větrací průduch pro umožnění spojení mezi obrácenými stranami uzávěru. Na prstencovité přírubě na jehle tlačítka na straně přivrácené uzávěru je upevněna prstencovité těsnicí vložka pro utěsnění větracího otvoru pro uzavření v klidové poloze a pro otevření větracího otvoru při stlačení jehly tlačítka.

-3CZ 288430 B6

Víčko může mít homí stěnu ležící nad prstencovitou přírubou jehly tlačítka, přičemž prstencovitá těsnicí vložka zaujímá prostor mezi homí stěnou uzávěru a přírubou jehly tlačítka pro utěsnění v klidové poloze.

Vratný čerpací píst určuje proměnný objem čerpací komory a vykonává vratný pohyb mezi klidovou polohou a polohou na konci zdvihu. Vratný čerpací píst zabírá do sedla výtokového ventilu v uzavírací poloze a je mimo záběr se sedlem výtokového ventilu v jeho otevřené poloze. První pružina tlačí jehlu tlačítka směrem do klidové polohy a druhá pružina slouží pro přenos pohybu jehly tlačítka na vratný čerpací píst. Druhá pružina má předem nastavené předpětí pro zatlačení vratného čerpacího pístu směrem do uzavřené polohy výtoku, když nastavené předpětí překoná tlak v čerpací komoře. Vratný čerpací píst se pohybuje směrem do otevřené polohy výtoku, když tlak v čerpací komoře překoná sílu pružiny. Jehla tlačítka procházející vratným čerpacím pístem vykonává vratný pohyb mezi klidovou polohou a polohou na konci zdvihu. Během stisku tlačítka se výtokový otvor otevře, když tlak v čerpací komoře překoná sílu druhé pružiny.

Kónické sedlo výtokového ventilu, případně kulové nebo ve tvaru paraboloidu, a výtokový ventil na vrtaném čerpacím pístu, který má ostrou kruhovou hranu proti kónickému sedlu ventilu podél kruhové linie bez vzájemného prokluzu, účinně ovládají výtok bez vzniku netěsností na začátku nebo konci tlačného zdvihu. Může tak být efektivně rozprašován široký okruh látek, protože stlačovací čerpací rozprašovač může být přizpůsoben jejich vlastnostem změnou druhé pružiny. Vzhledem k dokonalejší mlze zůstává méně látky blízko výtokové trysky, takže není zapotřebí zpětné sání.

Přehled obrázků na výkresech

Další skutečnosti, výhody a nové charakteristické rysy vynálezu jsou zřejmé z následujícího podrobného popisu vynálezu ve spojení se schematickými výkresy, z nichž představuje:

obr. 1 svislý řez jednoho provedení stlačovacího Čerpacího rozprašovače v klidové poloze, obr. 1A svislý řez jiného provedení sedla výtokového ventilu, obr. 2 svislý řez obdobný obr. 1 pro stlačovací čerpací rozprašovač při poloze tlačítka na konci zdvihu při prvním naplnění, obr. 3 řez obdobný obr. 1 pro stlačovací čerpací rozprašovač v poloze na konci zdvihu během čerpání, obr. 4 řez 4-4 z obr. 1, obr. 5 svislý řez částí stlačovacího čerpacího rozprašovače dle dalšího provedení s čeipacím pístem ve tvaru písmene „U“, obr. 6 svislý řez detailu zátky a provedením druhé pružiny integrální s jehlou tlačítka, obr. 7 svislý řez detailu zátky a čerpacího pístu s horním těsněním a bočnicí na prstencovité přírubě jehly tlačítka, obr. 8 svislý řez detailu zátky a čerpacím pístem s vnější prstencovitou těsnicí obrubou, a vnější druhou pružinou vně bočnice prstencovité příruby na jehle tlačítka, obr. 9 svislý řez detailu zátky s čerpacím pístem ve tvaru písmene „T“, obr. 10 svislý řez detailu zátky s čerpacím pístem ve tvaru písmene „V“.

Příklady provedení vynálezu

Stlačovací čerpací rozprašovač 20, znázorněný na obr. 1 až 3, obsahuje čerpací těleso, které zahrnuje čerpací válec 21, nesoucí ponornou trubici 22, zasahující do neznázoměné nádoby s rozprašovanou látkou. Čerpací těleso je upevněno na neznázoměné hrdlo nádoby pomocí

-4CZ 288430 B6 uzávěru, který může být v podobě víčka 23 zalemovaného či jiným způsobem připevněného na horní část čerpacího válce 21. Lem 23a víčka 23 je libovolně zalemován kolem ústí hrdla nádoby pro fixaci uzávěru na nádobě. Prstencovité těsnění 24 je vloženo mezi uzavíracím víčkem 23 a horní hranou hrdla nádoby pro utěsnění proti průsaku. Mohou být použity i jiné typy uzávěrů než je víčko 23 podle tohoto vynálezu, například víčko šroubového typu.

Vratný čerpací píst 25 je umístěn v čerpacím válci 21 tak, aby se mohl vratně pohybovat uvnitř čerpacího válce 21. Válcová část tělesa vratného čerpacího pístu 25 má výstupek, či nálevkovitě se rozšiřující manžetu nebo dolní těsnicí břit 26 v těsném záběru s vnitřní stěnou čerpacího válce 21, čímž je umožněn proměnný objem čerpací komory 27.

Ovladač čerpadla nebo tlačítko zahrnuje jehlu 28 tlačítka, která může být dutá a vytváří tak výtokový kanál 29, nebo může mít jeden nebo více kanálků vytvářejících výtok. Jehla 28 tlačítka prochází vratným čerpacím pístem 25 tak, aby se umožnil vratný pohyb mezi klidovou polohou, znázorněnou na obr. 1, polohou na konci zdvihu znázorněnou na obr. 2 během prvotního plnění a během čerpání na obr. 3. Horní část jehly 28 tlačítka prochází horní částí čerpacího válce 21, kde je spojena s krytkou 31 tlačítka známé konstrukce. Krytka 31 tlačítka má výtokový kanálek 32, spojený s převodními kanálky 33 na misce trysky 34. Tryska 34 má výtokový otvor 35 vytvarovaný tak, aby uděloval proudu točivost, a je připojena k výtokové části 36 pro rozprašování kapaliny během čerpání, což vede k vytvoření jemného mlhového spreje.

Jehla 28 tlačítka je vně opatřena prstencovitou přírubou 37 situovanou pod horní stěnou 38 víčka 23. Mezi horní stěnou 38 víčka 23 a prstencovitou přírubou 37 je vložena těsnicí vložka 39, která je upevněna k prstencovité přírubě 37.

Zátka 41 je zapuštěna do spodní části jehly 28 tlačítka. Zátka 41 má svislý kolík 42 s výtokovými spárami 43 a vnějším výstupkem 44, znázorněným na obr. 6, který lícuje s vnitřním výstupkem 45 vytvořeným na jehle 28 tlačítka.

Mezi zátkou 41 a jehlou 28 tlačítka jsou uspořádány boční kanálky 46, znázorněné například obr. 1, 2, 3 a 6. Zátka 41 má nátrubek 47 nebo dutý výčnělek, který zasahuje do čerpací komory 27 a navazuje na osazení 48 zátky 41.

První pružina 49, která může být vytvořena ve formě spirálové pružiny, se rozpíná mezi dnem 51 čerpacího válce 21 a osazením 48 zátky 41 a tlačí vratný čerpací píst 25 do jeho klidové polohy znázorněné na obr. 1.

Dno 51 čerpacího válce 21 má vytvořen vstupní kanál 52 a sedlo 53, proti němuž je usazena kuželka 54 vstupního ventilu pro ovládání vstupního kanálu 52. Kuželka 54 je vedena vnitřkem nátrubku 47 v dolní pozici zdvihu tlačítka jak je znázorněno na obr. 2 a 3, i při návratu tlačítka.

Vratný čerpací píst 25 má na svém horním konci směrem dolů se nálevkovitě rozšiřující břitové těsnění 55, zhotovené např. z pružného dolů rozbíhavě směřujícího chevronu, což je tkanina s keprovou vazbou. Břitové těsnění 55 je v těsném záběru s vnějším povrchem jehly 28 tlačítka. Spodní vnitřní konec tělesa vratného čerpacího pístu 25 je tlačen do těsného záběru se zátkou 41 pomocí druhé pružiny 56. která může být vytvořena ve formě spirály situované mezi prstencovitou přírubou 37 jehly 28 tlačítka a horní hranou vratného čerpacího pístu 25.

Zátka 41 má kónickou stěnu 57, která tvoří kónickou stěnu 57 sedla výtokového ventilu. Boční kanálky 46 mohou být uzavírány na kónické stěně 57 sedla výtokového ventilu přibližováním dotykové hrany prstencovité spodní plochy 58 čerpacího pístu 25, jak je znázorněno na obr. 1, v uzavřené poloze a v otevřené poloze, na obr. 2. Nebo mohou boční kanálky 46 procházet bočně skrz stěnu jehly 28 tlačítka pod břitovým těsněním 55. což je také předmětem vynálezu.

Spodní vnitřní konec čerpacího pístu 25, který těsní proti kónické stěně 57 sedla výtokového ventilu, má dotykovou hranu prstencovité spodní plochy 58 čerpacího pístu 25, který vytváří ostrou kruhovou dotykovou hranu, která dosedá na kónickou stěnu 57 podél kruhového obvodu bez vzájemného prokluzu, a tím rychle a úplně otvírá a zavírá boční kanálek 46 během ovládání tlačítka, jak je popsáno podrobněji dále.

-5CZ 288430 B6

K naplnění čerpadla musí být nežádoucí vzduch z čerpací komory 27 nahrazen kapalinou nasávanou z nádoby ve stavu připravenosti pro rozstřikování stlačovacím čerpacím rozprašovačem 20. Nežádoucí vzduch z čerpací komory 27 je odveden do okolí výtokovým otvorem 35 tlakem prstu na krytku 31 tlačítka, a stlačením jehly 28 tlačítka z polohy na obr. 1 do polohy na obr. 2. Když je jehla 28 tlačítka vnořována do čerpacího válce 21, vratný čerpací píst 25. který je s ní svázán přes druhou pružinu 56, je rovněž vnořován do čerpacího válce 21. a protože vzduch v čerpací komoře 27 je stlačitelný, tak vratný čerpací píst 25 zůstane utěsněn vůči zátce 41 a stlačuje vzduch v čerpací komoře 27, až dolní těsnicí břit 26 na vratném čerpacím pístu 25 dosedne na prstencovitý schůdek 59 na čerpacím válci 21. Prstencovitý schůdek 59 představuje zarážku, takže pokračující pohyb tlačítka dolů oddálí kónickou stěnu 57 sedla výtokového ventilu od dotykové hrany prstencovité spodní plochy 58 vratného čerpacího pístu 25, Čímž otevře boční kanálky 46 a dovolí tak stlačenému vzduchu uniknout z čerpací komory 27 výtokovými spárami 43 a výtokovým kanálem 29 a dále ven výtokovým otvorem 35 trysky 34 přes výtokový kanálek 32 a převodní kanálky 33.

Během zdvihu tlačítka směrem dolů je kuželka 54 vstupního ventilu tlačena proti svému ventilovému sedlu 53 vstupního ventilu, uzavírá tak vstup a je vedena v nátrubku 47, jak je znázorněno na obr. 2. Uvolněním vnějšího tlaku prstu na krytku 31 tlačítka nutí pružná energie první pružiny 49 jehlu 28 tlačítka k pohybu směrem vzhůru, takže se přibližuje vratnému čerpacímu pístu 25. až se dotkne kónické stěny 57 sedla výtokového ventilu a uzavře výtok, což vytvoří podtlak v čerpací komoře 27, a způsobí vzhledem k atmosférickému tlaku v nádobě nasávání látky z nádoby ponornou trubicí 22 do čerpací komory 27 otevřeným vstupním ventilem.

Pro úplné vyčištění čerpací komory 27 od nežádoucího vzduchu a nahrazení objemu čerpací komory 27 kapalinou může být zapotřebí dvojí nebo trojí zdvih jehly 28 tlačítka, než je čerpací komora 27 zcela naplněna. Během plnění čerpací komoiy 27 a během rozprašování, popsaného dále, kapalina vtahovaná z nádoby do čerpací komory 27 musí být nahrazena vzduchem s atmosférickým tlakem, aby se vyloučila hydraulická uzávěra vratného čerpacího pístu 25 a aby se zabránilo smrštění nádoby. Nádoba je zavzdušněna větracími kanálky, které mohou mít tvar jednoho nebo více větracích žlábků 61 (obr. 2 a 3) na horním konci čerpacího válce 21 nebo provedením jednoho či více větracích kanálků ve stěně čerpacího válce 21 nad klidovou polohou vratného čerpacího pístu 25, podle obr. 1. Další větrací kanálek odvětrávající nádobu je vytvořen zvětšením průměru větracího otvoru 62 v homí stěně 38 víčka 23 vzhledem k vnějšímu průměru jehly 28 tlačítka, takže mezi nimi vznikne prstencovitý větrací otvor 62, jak je znázorněno na obr. 1 a 2. Větrací kanálek je ještě dále vytvořen zvětšením vnitřního průměru prstencovitého těsnění 24, čímž vznikne prstencovitý větrací průduch 63 kolem čerpacího válce 21, což umožní průchod vzduchu do vnitřku nádoby.

Větrací otvor pro průchod vzduchu z vnějšku stlačovacího čerpacího rozprašovače 20 dovnitř nádoby je těsně uzavřen v klidové poloze čerpadla prstencovitou těsnicí vložkou 39, která těsní proti spodní straně homí stěny 38 víčka 23 díky tlaku první pružiny 49. Během každého tlačného zdvihu tlačítka, prstencovitá těsnicí vložka 39 se vzdálí od homí stěny 38, takže se otevře větrací otvor 62, což umožní, že vzduch pod atmosférickým tlakem vnikne do nádoby a nahradí látku natlačenou do čerpací komory 27 během každého následujícího sacího zdvihu.

Až je čerpací komora 27 zcela zaplněna, vnějším tlakem prstu na tlačítko se stlačí jehla 28 tlačítka, která započne vnořovat vratný čerpací píst 25 do čerpacího válce 21. a protože kapalina je nestlačitelná, naplněná čerpací komora 27 je rychle natlakována až do prahového tlaku. Až se dosáhne tento prahový tlak, který překoná vratnou sílu druhé pružiny 56, vratný čerpací píst 25 se odpojí od zátky 41 a otevře výtok, protože boční kanálky 46 jsou otevřeny, jak je znázorněno na obr. 3. Látka vytéká pod tlakem tryskou 34, zatímco vstupní ventil je nucené uzavřen. Jakmile je prahový tlak v čerpací komoře 27 překonán protisílou druhé pružiny 56 tím, že klesne tlak v čerpací komoře 27, vratný čerpací píst 25 se bezprostředně spojí se zátkou 41 a uzavře výtok. Jehla 28 tlačítka je vrácena do její polohy na obr. 1 působením první pružiny 49, takže snížený tlak v čerpací komoře 27 způsobí sání látky z nádoby do čerpací komory 27 otevřeným vstupním kanálem 52.

-6CZ 288430 B6

Otevírání a uzavírání výtoku podle vynálezu je rychlé a náhlé a je bez prokluzu, který by mohl vyvolávat kluzné odpory v záběru se sedlem ventilu, jelikož výtokový ventil je tvořen hladkou hranou na prstencovité spodní ploše 58 vratného čerpacího pístu 25, která se dotýká kuželové stěny 57 sedla výtokového ventilu podél tenké kruhové hrany. Vratný čerpací píst 25 a/nebo zátka 41 mohou být zhotoveny z relativně měkké plastické hmoty ve srovnání s jehlou 28 tlačítka a jinými plastovými prvky čerpadla. Kruhová hrana vratného čerpacího pístu 25 se dotýká kónické stěny 57 sedla výtokového ventilu, což znásobuje pružnou sílu druhé pružiny 56, a způsobí mnohem přesnější hodnoty stlačení a zamezí odkapávání látky z výtokového otvoru 35 trysky 34 při každém zavírání výtokového ventilu. V předloženém systému rovnováha udržovaná mezi druhou pružinou 56 a tlakem v čerpací komoře 27 během každého tlačného zdvihu je překonána rychle a úplně, neboť výtok je otevřen bezprostředně po rozpojení mezi hranou na prstencovité spodní ploše 58 vratného čerpacího pístu 25 a kónickou stěnou 57 sedla výtokového ventilu bez posunu nebo kluzného vlečení vznikajícího během otevírání výtokového ventilu.

Rovněž při uzavírání výtokového ventilu opěrným spojením mezi hranou na prstencovité spodní ploše 58 čerpacího pístu 25 a stěnou 57 sedla výtokového ventilu je uzavření náhlé a úplné bez posunu nebo postupného uzavírání bočních kanálků 46. Tedy na začátku a konci každého čerpacího zdvihu je zabráněno úniku látky z trysky 34 nebo tvorbě kapek a odkapávání, čímž se zajistí výtok velmi kvalitní jemné mlhy.

Mimoto během čerpání dráha vratného čerpacího pístu 25 během jeho vratného pohybu je dost krátká, což je dáno poměrně malým pohybem, potřebným mezi jeho hranou na prstencovité spodní ploše 58 vratného čerpacího pístu 25 a stěnou 57 sedla výtokového ventilu křížení výtoku. Omezená dráha vratného čerpacího pístu 25 zvyšuje předpětí druhé náhradní pružiny 64, která, jak je znázorněno na obr. 6, může být zhotovena vcelku s prstencovou přírubou 37 jehly 28 tlačítka a opírá se přímo o homí hranu vratného čerpacího pístu 25. Takže náhradní pružina 64 nahrazuje kovovou spirálovitou druhou pružinu 56, což ušetří část příslušenství stlačovacího čerpacího rozprašovače 20. Jako ve výše zmíněném patentu US 4 941 595 může být druhá pružina 56 zvolena pro každý případ podle stupně předpětí, potřebném pro čerpadlo. A první pružina 49 může být vybrána v závislosti na viskozitě čerpané kapaliny a podle požadovaného měkkého či tvrdého stisku čerpadla. I když integrální náhradní pružina 64 nemůže být snadno nahrazena sama o sobě jinou s jiným předpětím, protože první pružina 49 a druhá pružina 56, ať jako samostatné nebo integrální části, jsou zcela nezávislé, stlačení první pružiny 49 závisí pouze na síle vyvozené na tlačítko bez vlivu druhé pružiny 56.

Stěna 57 sedla výtokového ventilu vytvořené na zátce 41, podle vynálezu, jak bylo výše uvedeno, je vytvarováno jako kónická stěna, která však není omezena na tento tvar. Např. jiné provedení alternativní zátky 65, znázorněné na obr. IA, která je v podstatě stejná, jako zátka 41 popsaná výše, má místo kónické stěny zakřivenou stěnu 66, která tvoří stěnu 57 sedla výtokového ventilu, což je také součástí vynálezu. Hrana na prstencovité spodní ploše 58 vratného čerpacího pístu 25 tvořící výtokový ventil na vratném čerpacím pístu 25 se dotýká rovněž zakřivené stěny 66 podél tenké kruhové linie. Zakřivená stěna 66 může být kulová, nebo může být tvarována jako rotační paraboloid. Oba tvary a jiné jim ekvivalentní tvary budou vytvářet louhovou kontaktní linii při poloze uzavřeného výtoku na ostré vnitřní dotykové hraně na prstencovité spodní ploše 58 vratného čerpacího pístu 25.

V provedení na obr. 7 má vratný čerpací píst 25 místo vnitřního nálevkovitého břitového těsnění 55 směrem nahoru a do strany rozšířené homí těsnění 67, které je v těsném záběru s bočnicí 68, vystupující z prstencovité příruby 37 na jehle 28 tlačítka. Druhá pružina 56 je ovšem vystavena kontaktu s látkou, když vytéká otevřeným výtokovým ventilem.

Řídicí vstupní ventil může být jiný než kuželkový ventil, jako například kuličkový ventil 69 znázorněný na obr. 5. Jeden nebo více prstů 71, vytvořených na dně 51 čerpacího válce 21. volně obklopuje kuličku kuličkového ventilu 69 a vytvářejí klec pro zadržení kuličky, pokud kulička neleží v sedle při každém sacím zdvihu. Samozřejmě i jiné jednocestné řídicí vstupní ventily je možné použít pro provedení vynálezu, jako například klapkový ventil a tak podobně.

-7CZ 288430 B6

Výše popsaná kónická stěna 57 sedla výtokového ventilu je. skloněna směrem k čerpací komoře 27 (vnitřní sklon), ačkoliv stěna 57 sedla výtokového ventilu se může naklánět od čerpací komory 27 (vnější sklon), což je rovněž součástí vynálezu. Standardní úhel sklonu od horizontály může být 60°, ale může být rovněž 45°, nebo 30° (jak pro vnitřní sklon, tak pro vnější sklon). Zátka 41 může vyžadovat zhotovení z měkčí plastické hmoty k zajištění těsnosti v zavírací poloze výtokového ventilu, když je úhel vnitřního nebo vnějšího kužele 30°, nebo méně.

Provedení stlačovacího čerpacího rozprašovače 72 znázorněného na obr. 5 zahrnuje další možné vytvarování vratného čerpacího pístu 73 zhruba ve tvaru písmene „U“ v příčném řezu s párem spojených prstencovitých těsnicích ramen 74 a 75. Vnější těsnicí rameno 74 se nálevkovitě rozšiřuje ven do těsného záběru s vnitřní stěnou čerpacího válce 21 a vnitřní těsnicí rameno 75 se rozšiřuje dovnitř k těsnému záběru s vnějším povrchem jehly 28 tlačítka. Vnější hrana spodní plochy 76 vnitřního ramene 75 vratného čerpacího pístu 73 tvaru písmene „U“ představuje ostrou kruhovou hranu vytvářející výtokový ventil v záběru s kónickou stěnou 77 sedla výtokového ventilu. Toto tak říkajíc vnější ventilové sedlo je vytvořeno na vnitřním povrchu kalíškovité zátky 78 přivrácené ke spodnímu konci jehly 28 tlačítka. Kalíškovitá zátka 78 má jeden nebo více spojovacích kanálků 79 umožňující spojení mezi čerpací komorou 27 a výtokovým kanálem 29 v poloze otevřeného výtokového ventilu.

Tento stlačovací čerpací rozprašovač 72 pracuje v podstatě stejně, jak je popsáno v souvislosti s provedením dle obr. 1 až 4, ačkoliv kónická stěna 77 sedla výtokového ventilu v uzavřené poloze vyvozuje boční sílu dovnitř na břitové vnější těsnění 75, zvyšující těsnost jehly 28 tlačítka.

Také v tomto provedení má vratný čerpací píst 73 tvaru písmene „U“ menší průmětnou plochu vystavenou tlaku čerpací komory 27 pro otevření výtokového ventilu, takže může být použita měkčí druhá pružina 56. Na druhé straně prahový tlak, při němž je napětí druhé pružiny 56 překonáno k otevření výtokového ventilu, může být použit vyšší, při rozprašování obtížných kapalin, například s vysokou viskozitou.

Provedení dle obr. 8 je podobné jako na obr. Ί s výjimkou, že druhá pružina 56 je vně bočnice 68 a břitové horní těsnění 67 je nahrazeno prstencovitou vnější těsnicí obrubou 81. která je v těsném záběru s vnitřním povrchem bočnice 68. což zmenšuje prostor mezi bočnicí 68 a jehlou 28 tlačítka k instalaci vnější druhé pružiny 56.

Provedení na obr. 9 představuje vratný čerpací píst 82 v průřezu tvaru písmene „T“ s párem prstencovitých těsnicích křídel 83 a 84 na tomto pístu 82, vystupujících na obě strany z prstencovité objímky 85. Spodní vnitřní okraj objímky 85 tvoří ostrou hranu, působící jako výtokový ventil. Od osy vzdálenější vnější těsnicí křídlo 83 se nálevkovitě rozšiřuje dolů a ven a je v těsném záběru s vnitřní stěnou čerpacího válce 21. K ose bližší vnitřní těsnicí křídlo 84 se nálevkovitě rozšiřuje dolů a dovnitř a je v těsném záběru s vnějším povrchem jehly 28 tlačítka.

V provedení na obr. 10 je uveden jiný typ vratného čerpacího pístu 86 tvaru písmene „V“ v příčném řezu, který má pár těsnicích křídel 87 a 88. Vnější delší těsnicí křídlo 87 se nálevkovitě rozšiřuje dolů a ven a je v těsném záběru s vnitřní stěnou čerpacího válce 21, a jeho spodní vnitřní konec tvoří hranu, která vymezuje výtokový ventil dle vynálezu. Vnitřní kratší těsnicí křídlo 88 se nálevkovitě rozšiřuje dolů a dovnitř do těsném záběru s vnější stěnou jehly 28 tlačítka.

Každé z popsaných provedení pracuje samozřejmě v podstatě tímtéž způsobem, jak je popsáno v souvislosti s provedeními dle obr. 1 až 4.

Orientační pojmy jako „horní“, „dolní“, „vrchol“ a „dno“ jsou použity za účelem srozumitelnosti při ozřejmění polohy na obrázcích. Tyto pojmy neomezují předmět tohoto vynálezu nebo nevylučují ekvivalentní konstrukci.

Samozřejmě jsou možné jiné modifikace a úpravy předloženého vynálezu v souvislosti s výkladem výše uvedeným. Proto se rozumí samo sebou, že jako předmět přiložených nároků vynálezu mohou být uplatněny i jiná provedení stlačovacích čerpacích rozprašovačů, než výslovně popsaných.

-8CZ 288430 B6

Průmyslová využitelnost

Stlačovací čerpací rozprašovač má široké použití pro rozprašování jemné mlhy z kapalin, jako jsou voňavky či kolínské vody a mnohé jiné prostředky osobní hygieny.

Claims (26)

1. Stlačovací čerpací rozprašovač, obsahující čerpadlo zahrnující čerpací válec (21) se vstupním ventilem řídícím vstup na spodním konci čerpací komory (27), čerpací válec (21) má v horní části nasazen uzávěr nádoby, v čerpacím válci (21) je umístěn vratný čerpací píst (25, 73, 82, 86) a jehla (28) tlačítka s vnitřním výtokovým kanálem (29), horní konec jehly (28) tlačítka vystupuje z horní části čerpacího válce (21), dolní část jehly (28) tlačítka prochází vratným čerpacím pístem (25, 73, 82, 86), jehla (28) tlačítka má rozšířený konec, mezi nímž a dnem čerpací komory (27) je usazena první pružina (49) a mezi vratným čerpacím pístem (25, 73, 82, 86) a prstencovitou přírubou (37) na jehle (28) tlačítka je umístěna druhá pružina (56, 64), vyznačující se tím, že spodní rozšířený konec jehly (28) tlačítka vytváří sedlo výtokového ventilu se stěnou (57, 66) vytvarovanou pro těsnicí dotyk vjedné kruhové linii s ostrou kruhovou hranou, vytvořenou na spodní ploše (58) prstencovitého tělesa vratného čerpacího pístu (25).

2. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, zešedlo výtokového ventilu má kónickou stěnu (57).

3. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že sedlo výtokového ventilu má zakřivenou stěnu (66).

4. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhá pružina (64) je vytvořena integrálně s jehlou (28) tlačítka.

5. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že dno (51) čerpacího válce (21) je tvořeno sedlem (53) vstupního ventilu, do něhož dosedá kuželka (54) vstupního ventilu.

6. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 5, vyznačující se tím, že rozšířený konec jehly (28) tlačítka je vytvořen jako zátka (41, 65), která má nátrubek (47), zasahující dovnitř čerpací komory (27) pro vytvoření vstupního ventilu, který má kuželku (54), zasahující do zmíněného dutého nátrubku (47) případně dutého výčnělku pro vedení kuželky (54) během čerpání.

7. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že dolní konec čerpacího válce (21) má sedlo (53) kuličkového ventilu (69) a je opatřený prostředky pro zadržení kuličky ve vstupním kuličkovém ventilu (69).

8. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že vratný čerpací píst (25) sestává z prstencovitého tělesa, opatřeného vně spodní plochy (58) prstencovitým dolním těsnicím břitem (26), posuvným těsně po vnitřní stěně čerpacího válce (21) a v horní části nálevkovitým pružným horním břitovým těsněním (55), posuvným těsně po jehle (28) tlačítka.

9. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 8, vyznačující se tím, že vnitřní spodní plocha (58) prstencovitého tělesa vratného čerpacího pístu (25) vytváří prstencovitou těsnicí plochu, kde na straně přivrácené jehle (28) tlačítka je vytvořena ostrá kruhová hrana, z tohoto prstencovitého tělesa protilehle zevně vystupují dolní těsnicí břit (26) a horní břitové těsnění (55), zhotovené z pružného dolů rozbíhavě směřujícího chevronového těsnění.

-9CZ 288430 B6

10. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 8, vyznačující se tím, že vnitřní spodní plocha (58) prstencovitého tělesa vratného čerpacího pístu (25) vymezuje prstencovitou těsnicí plochu, z tohoto prstencovitého tělesa vystupují z jedné strany dolní těsnicí břit (26) a horní břitové těsnění (55).

11. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 8, vyznačující se tím, že jehla (28) tlačítka je opatřena prstencovitou přírubou (37), z níž vystupuje bočnice (68), posuvná těsně po horním těsnění (67) vratného čerpacího pístu (25).

12. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že vratný čerpací píst (73) je vytvarován ve tvaru písmene „U“ v příčném řezu, je opatřen párem vystupujících prstencovitých těsnicích ramen (74, 75), z nichž vnitřní těsnicí rameno (75) obsahuje hranu spodní plochy (76) vnitřního ramene (75), posuvnou těsně po jehle (28) tlačítka, a vnější těsnicí hranu vymezující prstencovou těsnicí plochu, těsně posuvnou po vnitřní kónické stěně (77) sedla výtokového ventilu.

13. Stlačovací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že sedlo výtokového ventiluje na svém vnějším povrchu vytvořeno jako kónická stěna (57).

14. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 12, vyznačující se tím, že sedlo výtokového ventiluje na vnitřním povrchu vytvořeno jako kónická stěna (77).

15. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že na konci jehly (28) tlačítka uspořádaný výtokový kanál (29) končí v několika do stran uspořádaných bočních kanálcích (46).

16. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že na konci jehly (28) tlačítka uspořádaný výtokový kanál (29) končí v několika do stran uspořádaných bočních kanálcích (46) procházejících vnějším povrchem stěny (57) sedla výtokového ventilu.

17. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 14, vyznačující se tím, že na konci jehly (28) tlačítka uspořádaný výtokový kanál (29) končí v bočních kanálcích (46), které procházejí vnitřním povrchem stěny (77) sedla výtokového ventilu.

18. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 13, vyznačující se t í m, že rozšířený konec jehly (28) tlačítka, vytvářející sedlo výtokového ventilu, je zhotoven ve formě zátky (41) připojené k jednomu konci jehly (28) tlačítka, přitom zátka (41) obsahuje boční kanálky (46) a výtokové spáiy (43).

19. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 2, vyznačující se tím, že kónická stěna (57) vytváří vnitřní povrch sedla výtokového ventilu.

20. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 19, vyznačující se tím, že rozšířený konec jehly (28) tlačítka vytvářející sedlo výtokového ventilu obsahuje kalíškovitou zátku (78) připojenou kjednomu konci jehly (28) tlačítka, přitom kalíškovitá zátka (78) je opatřena spojovacími kanálky (79), spojenými s výtokovým kanálem (29).

21. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 8, vyznačující se tím, že vratný čerpací píst (25) má své prstencovité horní břitové těsnění (55) opatřeno zesílenou prstencovitou vnější obrubou (81) posuvnou těsně po přivráceném vnitřním povrchu bočnice (68) vystupující z jehly (28) tlačítka.

22. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 21, vyznačující se tím, že vně bočnice (68) je umístěna druhá pružina (56), která je spirálovitá.

23. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že vratný čerpací píst (82) vytvarovaný v příčném řezu ve tvaru písmene „T“, obsahuje centrální prstencovitou objímku (85) z níž vystupuje pár prstencovitých těsnicích křídel (83, 84), z nichž

-10CZ 288430 B6 vnější těsnicí křídlo (83) obsahuje břit posuvný těsně po vnitřní stěně čerpacího válce (21) a vnitřní těsnicí křídlo (84) vytvářející prstencovité těsnění, posuvné těsně po jehle (28) tlačítka.

24. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že vratný čerpací píst (86) ve tvaru obráceného písmene „V“ je opatřen dvojicí prstencovitých oddělených těsnicích křídel (87, 88), z nichž vnější delší křídlo (87) je opatřeno břitem, posuvným těsně po vnitřní stěně čerpacího válce (21), a vnitřní kratší křídlo (88) vytvářející prstencovité těsnění, posuvné těsně po jehle (28) tlačítka.

25. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi čerpacím válcem (21) a uzávěrem, například víčkem (23) nádoby, nasazeným na jeho horní část, jsou situovány větrací kanálky, a to větrací žlábky (61), větrací otvor (62) a větrací průduch (63) pro spojení mezi obrácenými stranami uzávěru, a na prstencovité přírubě (37) na jehle (28) tlačítka na straně přivrácené uzávěru je upevněna prstencovitá těsnicí vložka (39) pro utěsnění větracího otvoru (62) pro uzavření v klidové poloze a pro otevření větracího otvoru (62) při stlačení jehly (28) tlačítka.

26. Stlačovací čerpací rozprašovač podle nároku 25, vyznačující se tím, že víčko (23) má homí stěnu (38) ležící nad prstencovitou přírubou (37) jehly (28) tlačítka, přičemž prstencovitá těsnicí vložka (39) zaujímá prostor mezi homí stěnou (38) uzávěru a přírubou (37) jehly (28) tlačítka pro utěsnění v klidové poloze.