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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sprühkopfeinrichtung, einen Zerstäuber und einen Bausatz.
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Vorrichtungen zum Zerstäuben/Schäumen flüssiger Medien sind im Stand der Technik weithin bekannt und kommen in den verschiedensten Bereichen zur Anwendung, in welchen flüssige Medien zerstäubt bzw. versprüht oder geschäumt werden sollen. Beispiele hierfür finden sich in den Druckschriften
DE 20 2013 102 734 U und
DE 10 2013 102 806 B4 . Einsatzbereiche sind zum Beispiel Industrie, Handwerk, Werkstatt oder Haushalt. Zerstäuber weisen üblicherweise einen Behälter zum Aufnehmen der zu zerstäubenden/zu schäumenden Flüssigkeit und einen daran angebrachten Aufsatz auf, an dem wiederum eine Sprühkopfeinrichtung reversibel montierbar ist.
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Diese Sprühkopfeinrichtungen dienen dem tatsächlichen Zerstäuben/Schäumen eines aus dem Zerstäuber herausgeförderten Mediums und bestimmen im Besonderen ein Sprühprofil des zerstäubten/geschäumten Mediums, beim bzw. nach dem Verlassen der Sprühkopfeinrichtung.
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Hiervon ausgehend macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, eine Sprühkopfeinrichtung bereitzustellen, die einen flexiblen und schnellen Wechsel zwischen verschiedenen Sprühprofilen bzw. -arten gestattet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sprühkopfeinrichtung gemäß Anspruch 1, einen Zerstäuber gemäß Anspruch 14 und einem Bausatz gemäß Anspruch 15 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Erfindungsgemäß ist eine Sprühkopfeinrichtung zur Montage an einem Zerstäuber, insbesondere zur reversiblen Montage an einem Zerstäuber, mit einem ersten Hülsenelement und einem zweiten Hülsenelement, vorgesehen, wobei das erste Hülsenelement und das zweite Hülsenelement in einem zusammengesetzten Zustand einen Hohlraum ausbilden, in dem eine Manipulationseinrichtung zur Manipulation eines aus der Sprühkopfeinrichtung austretenden Mediums anordenbar ist, wobei das erste Hülsenelement und das zweite Hülsenelement zur Bildung des zusammengesetzten Zustand über einen Bajonettverschluss miteinander verbindbar sind.
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Gegenüber dem Stand der Technik ist erfindungsgemäß ein Hohlraum vorgesehen, der sich mittels eines Bajonettverschlusses schnell und zuverlässig öffnen und schließen lässt. Dadurch kann in einfacher Weise Zugang zum Hohlraum ermöglich werden, der einen Austausch der Manipulationseinrichtung gestattet. Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass das zweite Hülsenelement auf das erste Hülsenelement über den Bajonettverschluss aufgesteckt wird. Im zusammengesetzten Zustand wirken dabei das erste Hülsenelement und das zweite Hülsenelement formschlüssig entlang einer Längsrichtung der Sprühkopfeinrichtung zusammen, während im nicht - zusammengesetzten Zustand der Hohlraum geöffnet ist und das Einsetzen bzw. den Austausch der Manipulationseinrichtung gestattet. Vorzugsweise umfasst die Manipulationseinrichtung eine Kapseleinheit, die austauschbar in den Hohlraum einsetzbar. Beispielsweise weist das erste Hülsenelement eine Aufnahme auf, die im zusammengesetzten Zustand Teil des Hohlraums ist und in die die Kapseleinheit im nicht-zusammengesetzten Zustand einsteckbar bzw. einschiebbar ist. Vorzugsweise lässt sich die Kapseleinheit passgenau in die Aufnahme einschieben.
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Vorzugsweise ist dabei die Sprühkopfeinrichtung zur reversibel Montage am Zerstäuber vorgesehen. Dabei versteht der Fachmann unter reversibel, dass sich die Sprühkopfeinrichtung - als Baugruppe oder nur das erste Hülsenelement - zerstörungsfrei an dem Zerstäuber montieren lässt. Als Manipulationseinrichtung sind insbesondere Kapseleinheiten vorgesehen, die sich in die Aufnahme einstecken lassen. Besonders bevorzugt ist in der Kapseleinheit ein Material zur Schaumbildung des Medium eingelassen. Beispielsweise handelt es sich bei dem Material um einen Filzeinsatz. Insbesondere handelt es sich bei der Manipulationeinrichtungum eine Hülse mit Schaumkörper, eine Filterhülse, eine Filzhülse für Schaumkörper und/oder eine Strahlhülse. Dabei kann abhängig vom Füllgrad der Kapseleinheit mit dem Schaumkörperaterial ein Grad bzw. Ausmaß der Schaumbildung unterstützt bzw. eingestellt werden. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Kapseleinheit nahe der Stirnseite eine Kennzeichnung trägt, die erkennen lässt, in welcher Lage bzw. Richtung die Kapseleinheit in das erste Hülsenelement zu montieren ist. Dadurch lässt sich das Einsetzen der Kapseleinheit mit einer für die Funktionalität der Kapseleinheit erforderlichen Orientierung sicherstellen. Dabei ist es auch vorstellbar, dass die Manipulationseinrichtung zum Filtern und/oder zum Färben ausgelegt ist und dass durch die Kapseleinheit tretendes Material vor dem eigentlichen Zerstäuben gefiltert und/oder gefärbt wird.
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Unter einem Bajonettverschluss ist insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, bei der eine Translationsbewegung entlang einer ersten Richtung und eine zweite Bewegung, insbesondere eine Drehbewegung, entlang einer zweiten Richtung zu einem formschlüssigen Verbinden zwischen dem ersten Hülsenelement und dem zweiten Hülsenelement führt. Dabei ist insbesondere ein Vorsprung vorgesehen, der nach Abschluss der zweiten Bewegung formschlüssig entlang der ersten Richtung mit einem Anschlag zusammenwirkt. Beispielsweise weist das erste Hülsenelement zur Ausbildung des Bajonettverschlusses eine Translationsnut und eine Rotationsnut auf. Dabei lässt sich der Vorsprung beim Aufschieben des zweiten Hülsenelements in der Translationsnut in Längsrichtung der Sprühkopfeinrichtung führen, bis der Vorsprung in die Rotationsnut gelangt. Die Rotationsnut verläuft schräg zur Translationsnut, vorzugsweise senkrecht zur Translationsnut. Nach einer Drehbewegung um eine Drehachse ist der Vorsprung in seine finalen Stellung im zusammengesetzten Zustand der Sprühkopfeinrichtung überführt. Dabei ist es vorstellbar, dass die Rotationsnut, beispielsweise durch einen Anschlag oder einem Rücksprung in einer zweiten Wand, die die Rotationnut in Längsrichtung gesehen begrenzt, derart gestaltet ist, dass dem Nutzer eine haptische Rückmeldung zur Verfügung gestellt wird, wenn die finale Stellung des Vorsprungs erreicht wird. Ein Rücksprung in der zweiten Wand kann zudem die Fixierung des Vorsprungs in seiner finalen Stellung unterstützen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Manipulationseinrichtung, insbesondere die Kapseleinheit, austauschbar im Hohlraum anordenbar ist. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Ausnehmung bzw. Aufnahme derart dimensioniert ist, dass sie an ihrem Ende bzw. Boden einen Absatz aufweist, an den beispielsweise die eingesetzte Kapseleinheit anschlägt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass eine Erstreckung der Kapseleinheit in Längsrichtung einer Tiefe der Ausnehmung im ersten Hülsenelement entspricht, so dass die eingesetzte Kapseleinheit und das erste Hülsenelement an der Stirnseite, die dem zweiten Hülsenelement im zusammengesetzten Zustand zugewandt ist, in Längsrichtung gesehen bündig miteinander abschließen. Dies gestattet beispielsweise, dass an diesem gemeinsam ausgebildeten bündigen Abschluss ein erstes Dichtelement, beispielsweise in Form eines Dichtrings, angelegt werden kann. Es ist alternativ auch vorstellbar, dass die Kapseleinheit so dimensioniert ist, dass sie gegenüber dem ersten Hülsenelement vorsteht, wenn sie in die Ausnehmungen bzw. die Aufnahme eingesetzt ist und an dem Absatz in der Ausnehmung anschlägt. Dies vereinfacht in vorteilhafter Weise die Entnahme der Kapseleinheit.
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Insbesondere ist in Längsrichtung gesehen ein Verhältnis einer zweiten Länge des zweiten Hülsenelements zu einer ersten Länge des ersten Hülsenelements einen Wert zwischen 0,1 und 0,5, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,4 und besonders bevorzugt zwischen 0,25 und 0,35 annimmt. Damit bildet das zweite Hülsenelement einen deckelähnlichen Aufsatz, der wegen seiner reduzierten Länge einfach auf das erste Hülsenelement aufzusetzen bzw. aufzuschieben ist. Dies ist insbesondere deswegen von Vorteil, weil in der Regel das erste Hülsenelement an einer Anschlussstelle am Zerstäuber montiert verleibt, während das zweite Hülsenelement häufiger zum Wechseln des Strahlprofils vom ersten Hülsenelement getrennt wird. Entsprechend ist das zweite Hülsenelement kleiner und handlicher ausgestaltet. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das erste Hülsenelement einen Montagbereich zur Montage der Sprühkopfeinrichtung an den Zerstäuber und einen dem Montagebereich gegenüberliegenden ersten Bereich mit einer Kulissenführung für den Bajonettverschluss aufweist. Beispielsweise umfasst das erste Hülsenelement ein Innengewinde, mit dem sich die Sprühkopfeinrichtung an eine entsprechende Anschlussstelle am Zerstäuber montieren lässt. Insbesondere handelt es sich bei der Verbindungsart an der Schnittstelle zwischen der Anschlussstelle des Zerstäubers und dem Sprühkopf um eine aufwendiger zu realisierende Verbindung im Vergleich zum Bajonettverschluss zwischen dem ersten Hülsenelement und dem zweiten Hülsenelement, da die Verbindung zwischen der Sprühkopfeinrichtung und dem Zerstäuber in der Regel dauerhafter ist als die Verbindung zwischen dem ersten Hülsenelement und dem zweiten Hülsenelement. Vorzugsweise ist dem ersten Bereich eine dritte Länge in Längsrichtung zugeordnet, wobei ein Verhältnis zwischen der dritten Länge zu der ersten Länge einen Wert zwischen 0,1 und 0,6, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,4 und besonders bevorzugt zwischen 0,25 und 0,35 annimmt. Das Verhältnis zwischen der ersten Länge und der dritten Länge bestimmt dabei, wie weit der zweite Hülsenabschnitt auf den ersten Hülsenabschnitt aufgeschoben werden kann. Es hat sich gezeigt, dass sich mit den entsprechenden Verhältnissen eine kompakte Sprühkopfeinrichtung realisieren lässt, die zudem eine stabile Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Hülsenelement gewährleistet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kulissenführung erste Wände zur Bildung einer Translationsnut und zweite Wände zur Bildung einer Rotationsnut aufweist. Mit dem Verlauf der ersten und zweiten Wände lässt sich in vorteilhafter Weise die Bewegungsfolge für das Überführen der Verbindung des ersten Hülsenelements und des zweiten Hülsenelements zur Bildung des zusammengesetzten Zustands festlegen.
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Vorzugsweise sind zur Führung des zweiten Hülsenelements während einer Verschlussbewegung die ersten Wände keilförmig ausgestaltet. Dadurch lässt sich mit Vorteil das zweite Hülsenelement gegenüber der Längsrichtung quer bzw. radial zur Außenseite des ersten Hülsenelements versetzten, um das erste Hülsenelement und das zweite Hülsenelement zueinander zu zentrieren bzw. auszurichten, wodurch das Aufziehen des zweiten Hülsenelements auf das erste Hülsenelement weiter vereinfacht wird.
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Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Sprühkopfeinrichtung eine Düseneinrichtung, bevorzugt eine austauschbare Düseneinrichtung und/oder eine Flachstrahldüseneinrichtung, umfasst, die im zusammengesetzten Zustand durch eine Öffnung in dem zweiten Hülsenelement hindurchgreift. Dabei ist die Flachstrahldüse austauschbar gestaltet. Beispielsweise lassen sich verschiedene Flachstrahldüsen mit unterschiedlichem Durchfluss und/oder Winkel austauschbar in der Sprühkopfeinrichtung anordnen, so dass zwischen verschiedenen Flachstrahldüsen einfach gewechselt werden kann, wenn mittels des Bajonettverschlusses das erste und das zweie Hülsenelement voneinander getrennt werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Düseneinrichtung durch das zweite Hülsenelement durchgreift und mit seiner Ausgangsöffnung, aus der das zerstäubte Medium austritt, gegenüber dem zweiten Hülsenelement vorsteht. Insbesondere ist die Düseneinrichtung die letzte funktionelle Einheit, die das zu zerstäubende Medium vor dem Austritt aus der Sprühkopfeinrichtung passiert. Dabei legt die Düseneinrichtung, insbesondere durch die gewählte Art der Düseneinrichtung, ein Strahlprofil des zerstäubten Mediums fest.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Düseneinrichtung ein Kragenelement aufweist, das im zusammengesetzten Zustand in Längsrichtung gesehen formschlüssig mit dem zweiten Hülsenelement zusammenwirkt. Dabei liegt das Kragenelement insbesondere an einem Absatz an der Innenseite des zweiten Hülsenelements an. Ferner dient das Kragenelement an seiner im zusammengesetzten Zustand dem ersten Hülsenelement zugewandten Seite als Anlagefläche für das erste Dichtelement.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Bajonettverschluss zwischen einem geöffneten Zustand, in dem sich das zweite Hülsenelement durch eine lineare Translationsbewegung vom ersten Hülsenelement trennen lässt, und einem geschlossenen Zustand verdrehbar ist, wobei die Düseneinrichtung in einem teilgeöffneten Zustand des Bajonettverschlusses um eine parallel zur Längsrichtung verlaufende Achse verdrehbar ist. Dabei unterscheidet sich der teilgeöffnete Zustand vom geöffneten Zustand dahingehend, dass im geöffneten Zustand das zweite Hülsenelement vom ersten Hülsenelement ohne zusätzlich Drehbewegung getrennt werden kann. Der teilgeöffnete Zustand kennzeichnet sich dabei dadurch aus, dass der Vorsprung zwar seine finale Stellung verlassen hat, aber beispielsweise die Rotationsnut noch nicht verlassen bzw. noch nicht die Translationsnut erreicht hat. Vorzugsweise hat sich in diesem teilgeöffneten Zustand eine Verspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Hülsenelement soweit gelöst, dass ein nahezu widerstandsloses Verdrehen der Düseneinrichtung möglich ist und gleichzeitig das erste und das zweite Hülsenelement lose zusammengehalten werden. Vorzugsweise bildet dabei der Absatz an der Innenseite des zweiten Hülsenelements eine Gleitlagerfläche für die Drehbewegung der Düseneinrichtung. Dabei ist es weiterhin vorstellbar, dass die Rotationsnut derart gestaltet ist, dass eine Drehung um die Drehachse zu einem vergleichsweise geringen Versatz zwischen dem ersten Hülsenelement und dem zweiten Hülsenelement in Längsrichtung führt, ohne dass der Vorsprung in die Translationsnut gelangt. Dadurch wird der Hohlraum in Längsrichtung gesehen vergrößert. Unter einem vergleichsweise geringen Versatz ist zu verstehen, dass der Versatz in Längsrichtung kleiner als ein 0,2-faches, vorzugsweise kleiner als ein 0,15-faches oder besonders bevorzugt kleiner als ein 0,1-faches einer Erstreckungslänge der Translationsnut in Längsrichtung ist. Durch diesen leichten Versatz entlang der Längsrichtung ist es in vorteilhafter Weise möglich, das erste Hülsenelement und das zweite Hülsenelement von einem zusammengesetzten Zustand in einen Zwischenzustand zu überführen, in dem das erste und das zweite Hülsenelement über eine locker bzw. lose Verbindung aneinander gebunden sind, ein Verdrehen der Düseneinrichtung möglich ist und die Düseneinrichtung nicht zwischen dem ersten Hülsenelement und der Kapseleinheit verklemmt ist. Beispielsweise wird dieser leichte Versatz durch einen oder mehrere spiralförmige Abschnitte in der Rotationsnut realisiert bzw. mindestens einem Abschnitt, der gegenüber einer senkrechten Ausrichtung der Rotationsnut zur Translationsnut schräg verläuft.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Bajonettverschluss und der Hohlraum derart dimensioniert sind, dass bei einem gefüllten Hohlraum, insbesondere bei einem vollständig gefüllten Hohlraum, das erste Hülsenelement und das zweite Hülsenelement im zusammengesetzten Zustand verspannt sind. D. h. das erste Hülsenelement und das zweite Hülsenelement stehen unter einer mechanischen Spannung, die insbesondere verhindert, dass sich das erste und das zweite Hülsenelement zueinander eigenständig verdrehen können. Hierzu ist beispielsweise eine parallel zur Längsrichtung verlaufende Spannung ausgebildet, die bewirkt, dass der Vorsprung des zweite Hülsenelements kraftschlüssig an der zweiten Wand der Rotationsnut anliegt, um zu verhindern, dass der Vorsprung eigenständig oder veranlasst durch Schüttelbewegung des Zerstäubers zurückkehrt in die Translationsnut. Unter einem gefüllten Hohlraum versteht der Fachmann insbesondere den Zustand, in dem alle vorgesehenen funktionellen Einheiten im Hohlraum angeordnet sind. Beispielsweise ist der Hohlraum gefüllt, wenn die Düseneinrichtung, das erste Dichtelement und die Kapseleinheit im Hohlraum angeordnet sind. Eine solche mechanische Verspannung zwischen dem ersten Hülsenelement und dem zweiten Hülsenelement kann beispielsweise realisiert bzw. unterstützt werden, in dem das erste Dichtelement, die Kapselelement und/oder das Kragelement zumindest teilweise aus einem elastischen Material gefertigt werden. Besonders bevorzugt ist das Dichtelement aus einem elastischen Gummi, das für die gewünschte Verspannung sorgt. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass das erste Dichtelement austauschbar ist und beim Öffnen der Sprühkopfeinrichtung ausgetauscht werden kann.
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Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Hohlraum der Sprühkopfeinrichtung dazu ausgelegt ist, dass in ihm mindestens Hülse mit Schaumkörper, eine Flachstrahldüse, eine Filterhülse oder eine Strahlhülse und/oder ein erstes Dichtelement austauschbar platzierbar ist und/oder zur Reinigung/Austausch entnehmbar sind.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Bajonettverschluss derart konfiguriert ist, dass das erste Hülsenelement gegenüber dem zweiten Hülsenelement mindestens über eine erste Strecke entlang der Längsrichtung verschiebbar ist und um eine zweite Strecke um die Längsrichtung verdrehbar ist, wobei das Verhältnis der zweiten Strecke zur ersten Strecke einen Wert zwischen 0,5 und 1,5, bevorzugt zwischen 0,7 und 1,2 und besonders bevorzugt zwischen 0,75 und 0,85 annimmt. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Drehbewegung vergleichsweise groß ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Vorsprung nicht so einfach in die Translationsnut zurückkehren kann, wodurch die formschlüssige Wirkung andernfalls zwischen dem ersten Hülsenelement und dem zweiten Hülsenelement in Längsrichtung wieder aufgehoben werden würde.
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Insbesondere ist es vorgesehen, dass das erste Hülsenelement entlang einer Umfangsrichtung an seiner Außenseite eine erste Profilierung und/oder das zweite Hülsenelement entlang der Umfangsrichtung an seiner Außenseite eine zweite Profilierung aufweist, wobei sich vorzugsweise die erste Profilierung von der zweiten Profilierung unterscheidet. Durch die sich voneinander unterscheidenden erste und zweite Profilierung ist es in vorteilhafter Weise möglich, dem Nutzer haptisch und optisch die beiden unterschiedlichen Schnittstellen zu erkennen zu geben. Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass die erste Profilierung und/oder die zweite Profilierung durch eine Rillenstruktur realisiert wird. Dabei ist beispielsweise eine Anzahl der Rillen in der ersten Profilierung größer als eine Anzahl der Rillen in der zweiten Profilierung.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Sprühkopfeinrichtung einen Kanal aufweist, durch den im Betrieb das zu zerstäubende Medium zum Hohlraum befördert wird, wobei der Kanal seinen Innendurchmesser in Längsrichtung ändert. Insbesondere weitetet der Kanal im Übergangsbereich zum Hohlraum auf. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Kanal so ausgelegt ist, dass das Medium in die Kapseleinheit möglichst vollständig und gleichmäßig an einer Stirnseite einfließt.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Zerstäuber mit einer anspruchsgemäßen Sprühkopfeinrichtung. Alle für die Sprühkopfeinrichtung beschriebenen Merkmale und Vorteile können analog auf den Zerstäuber übertragen werden oder andersrum.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Bausatz umfassend eine erfindungsgemäße Sprühkopfeinrichtung und mehrere austauschbare Kapseleinheiten. Alle für die Sprühkopfeinrichtung beschriebenen Merkmale und Vorteile können analog auf den Bausatz übertragen werden oder andersrum.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Austauschen und/oder Reinigen von Bauteilen, die im Hohlraum der erfindungsgemäßen Sprühkopfeinrichtung anordenbar sind. Alle für die Sprühkopfeinrichtung beschriebenen Merkmale und Vorteile können analog auf das Verfahren übertragen werden oder andersrum.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsform können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden.
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Es zeigt:
- 1: ein Zerstäuber/Schäumer mit einer Sprühkopfeinrichtung
- 2: eine Sprühkopfeinrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht
- 3: die Sprühkopfeinrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Explosionsdarstellung und
- 4. die Sprühkopfeinrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht.
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Eine beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Zerstäuben/Schäumen einer Flüssigkeit ist in 1 dargestellt. Die Vorrichtung umfasst beispielsweise einen Zerstäuber 60, welcher vorliegend als Druckpumpzerstäuber ausgeführt ist, sowie einen unterhalb des Zerstäubers 60 angeordneten Standring 9.
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Der Zerstäuber 60 umfasst einen Behälter 62 zum Aufnehmen der zu versprühenden/ zu schäumenden Flüssigkeit, welcher mit einem Aufsatz 64 verschlossen ist. Der Aufsatz 64, welcher beispielsweise an den Behälter 62 angeschraubt sein kann, umfasst ein Griffelement 68 zur Handhabung. Der Innenraum des Behälters 62 lässt sich mittels einer Pumpeinrichtung 70 unter Druck versetzen. Mittels einer Betätigungseinheit 72, welche an dem Griffelement 68 ausgebildet ist, lässt sich ein Ventil im Inneren des Aufsatzes 64 öffnen, um einen Sprühvorgang auszuführen. Grundsätzlich sind aber neben Druckpumpzerstäubern auch andere Arten von Zerstäuber 60 denkbar.
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Unterhalb des Behälters 62 ist ein Standring 9 angeordnet und mit dem Behälter 62 positionsfest, aber lösbar, verbunden. Beispielsweise kann der Standring 9 mit dem Behälter 62 über eine Rastverbindung gekoppelt oder verschraubt sein.
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An einem Außenumfang des Ringkörpers 25 sind weitere Profilierungen 27 in Form nutartiger Ausnehmungen ausgebildet, deren Längsrichtung sich in Axialrichtung des Ringkörpers 25 erstrecken.
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Der Ringkörper 25 weist eine Oberkante 24 und eine Unterkante 22 auf. Die Oberkante 24 schließt sich unmittelbar an den Behälter 62 an und kontaktiert diesen. Die Unterkante 22 ist mit einem Belag 40 versehen oder beschichtet, welcher sich nahtlos und der Form des Ringkörpers 25 entsprechend an diesen anschließt und mit dem Ringkörper 25 auf diese Weise eine Einheit bildet. Die Unterkante 22 des Ringkörpers 25, also die nach unten zeigende, axiale Stirnfläche, ist hierbei vollständig mit dem Belag 40 abgedeckt.
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Der ringförmige Belag 40, welcher auch als Beschichtung bezeichnet werden kann, weist vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,2 mm bis 5,0 mm auf, wobei die Dicke des Belags 40 in radialer Richtung variieren kann. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dicke in einem radial außen liegenden Bereich etwa 1,5 bis 2,5 mm, während die Dicke in einem radial innen liegenden Bereich größer ist und vorzugsweise etwa 2,0 mm bis 4,0 mm beträgt.
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In den 2 bis 4 ist eine Sprühkopfeinrichtung 1 zur Montage an einem Zerstäuber 60, beispielsweise an den Zerstäuber 60 aus 1, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei zeigt die 2 die Sprühkopfeinrichtung 1 in einem zusammengesetzten Zustand in einer perspektivischen Ansicht, die 3 zeigt die Sprühkopfeinrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung und die 4 zeigt eine Schnittansicht durch die Sprühkopfeinrichtung 1 im zusammengesetzten Zustand. Eine solche Sprühkopfeinrichtung 1 wird mit einem ersten Ende 51 an den Zerstäuber 60 angebunden, beispielsweise über ein Gewinde, und ist insbesondere dazu ausgelegt, die Form und Eigenschaften des am zweiten Ende 52 der Sprühkopfeinrichtung 1 austretenden Mediums zu beeinflussen. Hierzu wird das Medium durch die Sprühkopfeinrichtung 1 befördert, insbesondere entlang einer Längsrichtung L der Sprühkopfeinrichtung 1. Dabei umfasst die Sprühkopfeinrichtung 1 ein erstes Hülsenelement 11 und ein zweites Hülsenelement 12, die in einem zusammengesetzten Zustand einen Hohlraum 80 ausbilden. Das erste Hülsenelement 11 weist dabei einen Montagebereich 43 auf, der beispielsweise ein Innengewinde umfasst, wobei das Innengewinde komplementär zu einem zerstäuberseitigen Außengewinde (nicht dargestellt) ausgebildet ist, so dass sich das erste Hülsenelement 11 auf das Ausgangsgewinde an einer Anschlussstelle des Zerstäubers 60 aufdrehen lässt. Dabei lässt sich die gesamte Sprühkopfeinrichtung 1 im zusammengesetzten Zustand auf das Außengewinde aufdrehen oder nur das erste Hülsenelement 11.
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Ferner ist es vorgesehen, dass in Längsrichtung L gesehen ein Verhältnis einer zweiten Länge L2 des zweiten Hülsenelements 12 zu einer ersten Länge L1 des ersten Hülsenelements 11 ein Wert zwischen 0,1 und 0,5, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,4 und besonders bevorzugt zwischen 0,25 und 0,35 annimmt.
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Der von dem ersten Hülsenelement 11 und zweiten Hülsenelement 12 zur Verfügung gestellte Hohlraum 80 bzw. umschlossene Hohlraum 80 dient zur Aufnahme mindestens einer Manipulationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, das durch die Sprühkopfeinrichtung geführte Medium derart zu manipulieren, dass es abhängig von der eingesetzten Manipulationseinrichtung mit bestimmten Eigenschaften aus der Sprühkopfeinrichtung 1 austritt. Insbesondere ist die Manipulationseinrichtung eine Kapseleinheit 20, die gefüllt ist mit einem Material, insbesondere einem textilen und/oder porösen Material, vorzugsweise mit einem Filzeinsatz bzw. Schaumkörpereinsatz 21. Dabei ist die Kapseleinheit 20 beispielsweise aus einem Kunststoffmantel gefertigt und ist an seinen Stirnseiten derart konfiguriert, dass das Medium über die Stirnseiten in die gefüllte Kapseleinheit 20 eintreten bzw. aus der Kapseleinheit 20 austreten kann. Abhängig von einer Füllung der Kapseleinheit 20, beispielsweise abhängig von einem Füllgrad und/oder Art des Füllmaterials, lässt sich bevorzugt ein Schaumgrad des aus der Sprühkopfeinrichtung 1 austretenden Mediums beeinflussen. Dabei ist es weiterhin vorgesehen, dass die Kapseleinheiten 20 austauschbar in den Hohlraum 80 einsetzbar ist, so dass ein Nutzer durch den Wechsel der Kapseleinheit 20 die physikalischen Eigenschaften, insbesondere den Schaumgrad, des aus der Sprühkopfeinrichtung 1 austretenden Mediums bedarfsabhängig einstellen kann. Vorzugsweise weist das erste Hülsenelement 11 innenliegenden eine Aufnahme auf, die im zusammengesetzten Zustand zumindest einen Teil des Hohlraums 8 bildet und in den die Kapseleinheit 20, vorzugsweise passgenau, eingesteckt werden kann. Das mit der entsprechenden Kapseleinheit 20 gefüllte erste Hülsenelement 11 lässt sich dann bevorzugt mit dem zweiten Hülsenelement 12 verschließen.
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Um den Wechsel zwischen den einzelnen Kapseleinheiten 20 zu vereinfachen, ist ein Bajonettverschluss zwischen dem ersten Hülsenelement 11 und dem zweiten Hülsenelement 12 vorgesehen. Dadurch lässt sich das erste Hülsenelement 11 durch ein Aufsetzen und ein anschließenden Drehen des zweiten Hülsenelements 12 schnell und sicher verschließen bzw. öffnen. Wie die 3 zu erkennen gibt, ist der Bajonettverschluss am ersten Hülsenelement 11 durch eine entsprechende Kulissenführung an der Außenseite ausgebildet, wobei die Kulissenführung eine Translationsnut 13, vorzugsweise eine im Wesentlichen entlang der Längsrichtung L ausgerichtete Translationsnut 13, für eine lineare Bewegung entlang der Längsrichtung L, und eine Rotationsnut 14, d. h. eine sich an der Außenseite entlang einer Umlaufrichtung U ersteckende Rotationsnut 14 aufweist. Dabei wird die Translationsnut 13 in Umlaufrichtung U durch erste Wände 15 und die Rotationsnut 14 in Längsrichtung L durch zweite Wände 16 begrenzt. In die Translationsnut 13 greift ein entsprechend an der Innenseite des zweiten Hülsenelements 12 ausgebildeter Vorsprung 17 beim Zusammensetzten ein, wobei sich der Vorsprung 17 und damit das zweite Hülsenelement 12 zunächst in der Translationsnut 13 entlang der Längsrichtung L der Sprühkopfeinrichtung 1 bewegen lässt und nach Abschluss der Bewegung in der Translationsnut 13 durch einen Drehen um eine parallel zur Längsrichtung L verlaufende Drehachse so ausrichten lässt, dass der Vorsprung 17 in Längsrichtung L gesehen formschlüssige mit einer zweiten Wand 16 der Rotationsnut 14 zusammenwirkt. Dabei ist es vorgesehen, dass sich die aus Translationsnut 13 und Rotationsnut 14 geformte Kulissenführung für den Vorsprung 17 des zweiten Hülsenelements 12 über einen ersten Bereich an der Außenseite des ersten Hülsenelements 11 erstreckt. In Längsrichtung L gesehen weist der erste Bereich eine dritte Länge L3 auf, wobei ein Verhältnis zwischen der dritten Länge L3 zu der ersten Länge L1 einen Wert zwischen 0,1 und 0,6, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,4 und besonders bevorzugt zwischen 0,25 und 0,35 annimmt. Das Verhältnis zwischen der ersten Länge L1 und der dritten Länge L3 bestimmt dabei, wie weit der zweite Hülsenabschnitt 12 auf den ersten Hülsenabschnitt 11 aufgeschoben werden kann.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass zumindest eine radial von der Außenseite des ersten Hülsenelements 11 abstehende erste Wand 15 als keilförmige Führungsschiene bzw. -element ausgebildet ist, die in Richtung der Stirnseite des ersten Hülsenelements11, die im zusammengesetzten Zustand dem zweiten Hülsenelement 12 zugewandt ist, verjüngt, insbesondere kontinuierlich verjüngt. Dadurch lässt sich beim Aufsetzen des zweiten Hülsenelements 12 eine Zentrierung bzw. Ausrichtung des zweiten Hülsenelements 12 am ersten Hülsenelement 11 unterstützen, was eine Montage des zweiten Hülsenelements 12 am ersten Hülsenelement 11 signifikant vereinfacht.
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Neben der Kapseleinheit 20 ist es bevorzugt vorgesehen, dass eine Düseneinrichtung 10, insbesondere eine Flachdüseneinrichtung, in die Sprühkopfeinrichtung 1 im zusammengesetzten Zustand integriert ist. Mittels der Düseneinrichtung 10 lässt sich ein Strahlprofil des austretenden Mediums beeinflussen. Dabei umfasst die Düseneinrichtung 10 ein Kragenelement 19, das im zusammengesetzten Zustand im Hohlraum 80 angeordnet ist und in Längsrichtung L der Sprühkopfeinrichtung 1 formschlüssig mit dem zweiten Hülsenelement 12 zusammenwirkt. Ferner ragt die Düseneinrichtung 10 durch eine stirnseitige Öffnung im zweiten Hülsenelement 12 durch, so dass beispielsweise eine Austrittöffnung, aus der das Medium austritt, gegenüber der Stirnseite des zweiten Hülsenelements 12 vorsteht. Vorzugsweise sind das zweite Hülsenelement 12 und die Düseneinrichtung 10 derart gestaltet, dass sich die Düseneinrichtung 10 um eine parallel zur Längsrichtung L verlaufende Richtung verdrehen lässt, insbesondere in den nicht-zusammengesetzten Zustand oder einen teilgeöffneten Zustand, in dem der Vorsprung 17 nicht seine finale Stellung einnimmt. Hierzu liegt das Kragenelement 19 beispielsweise an einer Innenseite des zweiten Hülsenelements 12 vorzugsweise gleitend an. Beispielsweise liegt das Kragenelement 19 der Düseneinrichtung 10 auf einem Absatz 4 an der Innenseite des zweiten Hülsenelements 12 auf. Dabei kann die Düseneinrichtung 10 lose in das zweite Hülsenelement 12 einsetzbar sein. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass sich die Düseneinrichtung 12 zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Ausrichtung verdrehen lässt. In der 2 ist die dort dargestellte Flachdüse beispielsweise vertikal ausgerichtet.
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Weiterhin ist der 2 zu entnehmen, dass das zweite Hülsenelement 12 an seinem der Austrittsöffnung zugewandten Ende an der Außenseite eine zweite Profilierung 42 aufweist, während das erste Hülsenelement 11 im Montagebereich 43 an seiner Außenseite eine erste Profilierung 41 aufweist. Dabei unterscheidet sich die erste Profilierung 41 von der zweiten Profilierung 42, wodurch dem Nutzer die Möglichkeit gegeben wird, bereits haptisch zwischen den einzelnen Verbindungsschnittstellen, nämlich der Zerstäuber 10 - Sprühkopfeinrichtung 1 -Schnittstelle einerseits und der Schnittstelle zwischen dem ersten Hülsenelement 11 und dem zweiten Hülsenelement 12 andererseits, zu unterscheiden. Die erste Profilierung 41 und/oder die zweite Profilierung 42 ist beispielsweise durch eine Rillenstruktur, insbesondere durch eine sich entlang der Längsrichtung L erstreckenden Rippenstruktur und/oder Noppenstruktur, realisiert, wobei eine Anzahl an Rippen in der ersten Profilierung 41 größer ist als eine Anzahl an Rippen in der zweiten Profilierung 42.
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Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass ein erstes Dichtelement 31, insbesondere in Form eines Dichtrings, im zusammengesetzten Zustand zwischen der Kapseleinheit 20 und der Düseneinrichtung 10 angeordnet ist. Dabei liegt das erste Dichtelement 31 mit einer ersten Seite im zusammengesetzten Zustand vorzugsweise an der Stirnseite des ersten Hülsenelements 11 an und vorzugsweise mit einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite an dem Kragenelement 19 der Düseneinrichtung 10. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Hohlraum 80 und der Bajonettverschluss derart gestaltet sind, insbesondere dimensioniert sind, dass im Falle eines bestückten Hohlraums 80 (siehe 4) im zusammengesetzten Zustand das zweite Hülsenelement 12 gegen das erste Hülsenelement 11 entlang der Längsrichtung L verspannt ist. Insbesondere ist das erste Hülsenelement 11 gegen das zweite Hülsenelement 12 derart verspannt, dass der Vorsprung 17 des zweiten Hülsenelements 12 gegen die zweite Wand 16 der Rotationsnut 14 drückt und so eine Rotationsbewegung unterdrückt, die andernfalls zu einem Öffnen des Bajonettverschlusses führen würde. Dadurch kann beispielsweise auf eine zusätzliche Feder verzichtet werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Kapseleinheit 20, das erste Dichtelement 31 und/oder das Kragenelement 19 der Düseneinrichtung 10 zumindest teilweise elastische ausgebildet sind, um eine Rückstellkraft zu veranlassen, die eine gewünschte Verspannung zwischen dem ersten Hülsenelement 11 und dem zweiten Hülsenelement 12 zumindest unterstützt oder realisiert.
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Weiterhin ist im Montagebereich 43 ein zweites Dichtelement 32 vorgesehen, das beispielsweise auf einem Absatz 4 an der Innenseite des ersten Hülsenelements 11 aufliegt, und die am Zerstäuber 60 montierte Sprühkopfeinrichtung 1 gegenüber dem Zerstäuber 60 abdichtet. Dabei weist das zweite Dichtelement 32 insbesondere ein Loch auf, dessen Verlauf abgestimmt ist mit einem Innendurchmessers eines Kanals 50 innerhalb des ersten Hülsenelements 11, über den das Medium, das den Zerstäuber 60 im Betrieb verlässt, zum Hohlbereich 80 bzw. zur Kapseleinheit 20 geführt wird. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass sich der Innendurchmesser des Kanals 50, vorzugsweise des konzentrisch zur Außenseite des zweiten Hülsenelements verlaufenden Kanals 50, in Längsrichtung L gesehen ändert, sich insbesondere vergrößert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sprühkopfeinrichtung
- 4
- Absatz
- 9
- Standring
- 10
- Düseneinrichtung
- 11
- erstes Hülsenelement
- 12
- zweites Hülsenelement
- 13
- Translationsnut
- 14
- Rotationsnut
- 15
- erste Wand
- 16
- zweite Wand
- 17
- Vorsprung
- 19
- Kragenelement
- 20
- Kapseleinheit
- 21
- Schaumkörper bzw. Filzeinsatz
- 22
- Unterkante
- 24
- Oberkante
- 25
- Ringkörper
- 27
- weitere Profilierungen
- 31
- erstes Dichtelement
- 32
- zweites Dichtelement
- 40
- Belag
- 41
- erste Profilierung
- 42
- zweite Profilierung
- 43
- Montagebereich
- 50
- Kanal
- 51
- erstes Ende
- 52
- zweites Ende
- 60
- Zerstäuber
- 62
- Behälter
- 64
- Aufsatz
- 68
- Griffelement
- 70
- Pumpeinrichtung
- 72
- Betätigungseinheit
- 80
- Hohlraum
- L
- Längsrichtung
- L1
- erste Länge
- L2
- zweite Länge
- L3
- dritte Länge
- U
- Umlaufrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202013102734 U [0002]
- DE 102013102806 B4 [0002]
