DE2216525C3

DE2216525C3 - Flüssigkeitszerstäuber

Info

Publication number: DE2216525C3
Application number: DE2216525A
Authority: DE
Inventors: Michel Paris Boris
Original assignee: Societe Technique de Pulverisation SA STEP
Current assignee: Societe Technique de Pulverisation SA STEP
Priority date: 1971-04-08
Filing date: 1972-04-06
Publication date: 1981-04-16
Also published as: DE2216525A1; NL7204750A; NL176531B; FR2133259A5; JPS5133281B1; AT316731B; DE2216525B2; CH552413A; US3746260A; SE378508B; AU468370B2; BE781635A; CA949512A; AU4098672A; IT954624B; GB1323986A; NL176531C

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitszerstäuber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Flüssigkeitszerstäuber bekannt mit zwei Zylindern, die unterschiedlichen Querschnitt aufweisen, and in denen sich Kolben bewegen, wobei durch Niederdrücken eines Betätigungsknopfes eine Flüssigkeitspumpe betätigt wird, die die zu zerstäubende Flüssigkeit in eine Zerstäuberdüse drückt, die sich in der Regel im Betätigungsknopf befindet (DE-OS 2033658, FR-PS 1509866, US-PS 3228347). Es ist insbesondere eine Zerstäuberpumpe bekannt (DE-PS 1290 043), bei der die beiden Zylinder koaxial hintereinander angeordnet sind, wobei der erste Kolben im Zylinder mit größerem Querschnitt mit dem Betätigungsknopf fest verbunden ist und bei der Abwärtsbewegung dieses ersten Kolbens der zweite Kolben sich ebenfalls abwärts bewegt, und dabei aufgrund des kleineren Querschnittes einen größeren Weg zurücklegt, bis bei Erreichen eines bestimmten Abstandes der beiden Kolben voneinander das Flüssigkeitsaustrittventil geöffnet wird.

Diese bekannten Flüssigkeitszerstäuber haben den Nachteil, daß der Druck, mit dem die Flüssigkeit aus der Zerstäuberdüse austritt, davon abhängig ist, wie rasch bzw. wie kräftig der Betätigungsknopf niedergedrückt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, den eingangs genannten Flüssigkeitszerstäuber so zu verbessern, daß unabhängig davon, wie rasch oder wie kräftig der Betätigungsknopf niedergedrückt wird, die Flüssigkeit stets mit einem bestimmten Druck aus der Zerstäuberdüse austritt, der ausreichend hoch ist, um eine gute Zerstäubung sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

In den Unteransprüchen 2 bis 6 sind weitere Merkmale zur Verbesserung des Gegenstandes des Patentanspruches 1 angegeben.

Bei dem Flüssigkeitszerstäuber nach der Erfindung öffnet sich das Ventil, das den Austritt der Flüssigkeit zur Zerstäuberdüse freigibt, erst dann, wenn der Flüssigkeitsdruck in der Kammer über dem Kolben mit kleinerem Querschnitt so groß ist, daß die Kraft der auf den kleineren Kolben wirkenden Feder überwun-

den wird. Umgekehrt schließt sich das Ventil, sobald der Flüssigkeitsdruck, der auf den kleineren Kolben wirkt, kleiner ist als die Kraft der auf diesen Kolben wirkenden Feder.

Flüssigkeitszerstäuber besitzen in der Regel ein Ansaugventil, das verhindert, daß die Flüssigkeit, die sich im ersten Zylinder befindet, in den Flüssigkeitsbehälter zurückströmt. Wird dieses Ansaugventil von dem kleineren Kolben getragen, so ist es gegen den Pumpenkörper beweglich, und es kann vorkommen, daß, wenn das Förderventil seine Schließstellung verläßt, das Ansaugventil die Neigung hat, seinen Ventilsitz zu verlassen, was eine Rückströmung einer gewissen, im ersten Zylinder enthaltenen Flüssigkeitsmenge in den Flüssigkeitsbehälter zur Folge hat. Der sich daraus ergebende Druckverlust beeinträchtigt die Zerstäubung.

Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Zerstäubers ist in den Figuren dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht, teilweise geschnitten,

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Teil der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-IH in Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Teil der Anordnung nach Fig. 1 am Ende der Betätigung des Betätigungsknopfes.

Wie in den Zeichnungen dargestellt, besteht der Zerstäuber aus einem Zylinder 1, der an seinem oberen Ende mit einem Flansch la versehen ist, der an einem Schraubstöpsel 2 befestigt ist, durch d^n der nicht dargestellte Behälter, der die zu zerstäubende Flüssigkeit enthält, verschlossen wird. Der Zylinder 1 steht an seinem unteren Ende mit einem Tauchröhrchen 3 über ein Rückschlagventil 4 in Verbindung.

In dem Zylinder 1 ist ein Hohlkolben 5 verschiebbar, der an dem einen Ende eines Rohres 6 angeordnet ist. Das andere Ende dieses Rohres ist an einem Betätigungsknopf 7 befestigt, der die Zerstäuberdüse 8 trägt, die mit dem Rohr in Verbindung steht. Der Teil des Kolbens 5, der im Zylinder 1 verschiebbar ist, ist zweckmäßig kegelstumpfförmig, um eine gute Dichtung zu erzielen, und ist mit einer Schulter 5a versehen, die sich am unteren Ende des oberen Teils des Kolbens befindet, der mit dem Rohr 6 verbunden ist. Dieser obere Teil des Kolbens ist zylindrisch und ist mit einem gewissen Spiel in der Hülse 9 verschiebbar, die in den Zylinder 1 eingeschoben ist, wobei sich gegen deren Stirnfläche die Schulter 5a abstützen kann. In dem Hohlkolben 5 ist beweglich als zweiter Zylinder eine einseitig offene Hülse 10 eingesetzt, die an ihrem dem Rückschlagventil 4 zugewandten Ende geschlossen ist. Eine Feder 11 ist zwischen diesem zweiten Zylinder 10 und dem Boden des Zylinders 1 angeordnet. Diese Feder drückt den Zylinder 10 gegen das Ende des Rohres 6 und auf diese Weise den Kolben 5 gegen die Hülse 9. Seitliche Überströmkanäle 12 sind an der inneren Fläche des Hohlkolbens 5 oder, wie dargestellt, an der äußeren Fläche des Zylinders 10 angeordnet, und am inneren Ende des Zylinders lW si>·.; Aussparungen 10a vorgesehen, wodurch der Jnnenraum des Zylinders 1 mit dem Innenraum des Zweiten Zylinders 10 in Verbindung steht. Dieser zweite Zylinder hat einen wesentlich kleineren Querschnitt als der erste Zylinder, in welchem er beweglich angeordnet ist, und in diesem zweiten Zylinder ist ein Kolben 13 verschiebbar, der das Innere des Zylindern 10 in eine obere Kammer 14 und eine untere Kammer 15 teilt.

Der Kolben 13 ist fest verbunden mit einer Stange 16, die innerhalb des Rohres 6 liegt und deren oberes Ende 16a als Ventilstößel ausgebildet ist, der sich an einen Ventilsitz 6a anlegt, der durch eine Verengung des Rohres 6 gebildet ist. Durch dieses Ventil wird, solange es geschlossen ist, die Verbindung zwischen der Kammer 14 des Zylinders 10 und der Zerstäuberdüse 8 unterbrochen. Eine Feder 17 ist zwischen dem Boden des Zylinders 10 und dem Kolben 13 angeordnet und drückt den Kolben 13 und die Stange 16 nach oben, so daß der Ventilstößel 16a gegen seinen Ventilsitz 6a gedrückt und damit das Ventil geschlossen gehalten wird.

In dem Zylinder 1 ist eine öffnung 18 vorgesehen, die sich etwa in Höhe des unteren Endes der Hülse 9 befindet. Diese öffnung mündet in das Innere des Stöpsels 2 und damit in das Innere des nicht dargestellten Behälters, der die zu zerstäubende Flüssigkeit enthält. Sofern bei der Betätigung des Zerstäubers durch geringfügige Undichtigkeiten des Kolbens 5 im Zylinder 1 Flüssigkeit in die Zwischenräume zwischen den Kolben 5 und den Zylinder 1 eingetreten ist, kann diese Flüssigkeit durch die Öffnung 18 wieder in den Behälter zurückfließen.

Die Innenwand des Zylinders 1 besitzt noch eine ringförmige Ausnehmung Ib in der Höhe, in der sich der untere Rand des Kolbens 5 am Ende seiner Abwärtsbewegung befindet. Wenn sich der Zerstäuber in Ruhelage befindet, nehmen die verschiedenen Teile die Stellung ein, die in Fig. 1 dargestellt ist. Der Zerstäuber ist vollständig geschlossen, da der Ventilstößel 16a durch die Feder 17 gegen den Ventilsitz gedrückt wird, während die Schulter 5a durch die Feder 11 gegen das Ende der Hülse 9 gedrückt wird

Die Wirkungsweise des Zerstäubers ist folgende: Bei Beginn enthalten der Zylinder 1 und die Kammer 14 Luft. Der Benutzer drückt den Betätigungsknopf 7, wie durch den Pfeil / in Fig. 1 angedeutet, nieder. Der Kolben 5 bewegt sich nach unten, wobei die im Zylinder 1 befindliche Luft zusammengedrückt wird. Am Ende der Bewegung erreicht der Rand des Kolbens die Ausdrehung Ib (Fig. 4), so daß die im Zylinder 1 zusammengepreßte Luft durch den Spielraum 21, der zwischen der Innenwand des Zylinders 1 und dem Kolben 5 besteht, entweicht. Wenn nun der Benutzer den Betätigungsknopf 7 losläßt, so bewegt sich der Kolben 5 zurück und legt sich erneut an die Innenwand des Zylinders 1 an, so daß in diesem Zylinder ein Unterdruck entsteht und Flüssigkeit durch dasTauchröhrchen 3 angesaugt wird. Nach zwei- odei dreimaliger Betätigung sind dann der Zylinder 1 und die Kammer 14 mit zu zerstäubender Flüssigkeit gefüllt.

Bei der folgenden Betätigung des Betätigun^sknopfes 7 drückt der Kolben 5 die im Zylinder 1 enthaltene Flüssigkeit zusammen und gleichzeitig die Flüssigkeit in der Kammer 14. Sobald der Druck einen bestimmten Wert erreicht, der der Kraft der Feder 17 das Gleichgewicht hält, bewegt sich der Kolben 13 im Zylinder 10 nach unten und nimmt dabei die Stange 16 mit. Der Ventilstößel 16a hebt sich vom Ventilsitz 6a ab, so daß die unter Druck stehende F'üssigkeit durch die Zerstäuberdüse austritt und ihre Zerstäubung durch den erreichten Flüssigkeitsdruck sichergestellt ist. Fällt der Druck in der Kammer 14 unter den Wert ab, der der Kraft der Feder 17 das Gleichgewicht hält, so schließt sich das Ventil 16α-6α,

und es tritt keine weitere Flüssigkeit aus.

Während der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens 5 wird die im Zyliknder 1 enthaltene Flüssigkeit durch die Überströmkanäle 12, die Kammer 14 und das Rohr 6 zur Düse 8 gefördert, aber nur so lange, als das Ventil geöffnet ist.

Am Ende der Bewegung, wenn der Kolben 5 die Ausdrehung 16 erreicht, bricht der Druck in der Kammer 14 plötzlich zusammen, so daß die Feder 17 den Ventilstößel 16a wieder in die Schließstellung bringt. Die Flüssigkeit, die durch den Spielraum 21 entweichen kann, fließt durch die öffnung 18 in den Behälter zurück. Wenn nun der Benutzer den Betätigungsknopf 7 losläßt, bewegt die Feder 11 den Kolben 5 und die Teile, die mit ihm verbunden sind, nämlich den Zylinder 10, den Kolben 13, das FLohr 6 und die Stange 16 in die in Fig. 1 dargestellte Ruhelage zurück. Haben alle Teile diese Lage erreicht, so besteht noch ein Unterdruck, im Zylinder 1 unterhalb des Kolbens 5. Da das Ventil 16a, 6a geschlossen ist, wird Flüssigkeit durch das Tauchröhrchen 3 und das Rückschlagventil 4 in diesen Raum gesaugt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß, wie angestrebt, die Flüssigkeit unter einem Mindestdruck zerstäubt wird, der allein von der Kraft der Feder 17 abhängt, und nicht davon, ob der Betätigungsknopf 7 rasch oder langsam niedergedrückt wird. Die Zerstäubung hört sofort auf, wenn dieser Mindestdruck unterschritten wird. Die Zerstäubung erfolgt somit stets unter günstigen Bedingungen, und es ist unmöglich, daß bei langsamer Betätigung des Betätigungsknopfes die Flüssigkeit statt zerstäubt zu werden nur heraustropft.

Befindet sich der Kolben 5 in Bewegung, also außer

ίο seiner Ruhelage, so steht das Innere des Behälters über das Loch 18 und das Spiel zwischen der Hülse 9 und dem Kolben 5 in Verbindung mit der Außenluft. Auf diese Weise kann Luft in den Behälter eintreten, um das Flüssigkeitsvolumen, das aus dem Behälter entnommen wurde, zu ersetzen, während sich der Kolben in seine Ruhelage zurückbewegt. Sollte, infolge von Undichtigkeiten, zwischen den Lippen des Kolbens 13 und 'der Innenwand des Zylinders 10 in die Kammer 15 Flüssigkeit eingesickert sein, so kann

diese Flüssigkeit durch die öffnungen 19, 20 in den Behälter zurückfließen.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform ist es möglich, daß beispielsweise der Kolben 5 und das Rohr 6 aus einem einzigen Stück bestehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitszerstäuber, bestehend aus

a) einem ersten Zylinder, in welchem ein Hohlkolben verschiebbar ist, der mit einer Zerstäuberdüse verbunden ist;

b) einem zweiten Zylinder mit wesentlich kleinerem Querschnitt als der erste Zylinder,

c) wobei der Hohlraum des zweiten Zylinders mit dem Hohlraum des ersten Zylinders in Verbindung steht,

d) wobei im zweiten Zylinder ein Kolben beweglich angeordnet ist

dl) und wobei der Kolben mit einem Ventil verbunden ist, das in der Ruhelage die Verbindung des ersten Zylinders mit der Zerstäuberdüse unterbricht,

e) einer Feder, die gegen den zweiten Kolben dürckt und das Ventil in der Stellung zu halten sucht, in der die Verbindung mit der Zerstäuberdüse unterbrochen ist,

f) wobei die beiden Zylinderhohlräume zusammen ein Volumen bestimmen, das mit einem Tauchröhrchen über ein Rückschlagventil in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,

g) daß der Hohlkolben (5) eine Schulter (5a) aufweist, die sich in der Ruhelage dichtend an einen Teil (9) des Gehäuses (1) anlegt, und

h) daß der zweite Zylinder (10) in dem Hohlraum des ersten Kolbens (5) angeordnet und hl) in bezug auf den ersten Zylinder (1) beweglich ist,

i) daß zwischen den beiden Zylindern eine Feder (11) eingeschaltet ist und

k) daß der zweite Zylinder (10) unterhalb des zweiten Kolbens (13) eine Entleerungsöffnung (19) besitzt, die die Kammer (15) unter dem zweiten Kolben (13) in der Ruhelage mit dem Behälter für die zu zerstäubende Flüssigkeit verbindet.

2. Flüssigkeitszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des zweiten Zylinders (10) mit dem Hohlraum des ersten Zylinders (1) in Verbindung steht

el) durch einen oder mehrere seitliche Überströmkanäle (12), die in der Außenwand des zweiten Zylinders (10) oder in der Innenwand des ersten Kolbens (5) angeordnet sind, und

c2) durch Aussparungen (10a) am oberen Rand des zweiten Zylinders (10).

3. Flüssigkeitszerstäuber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

al) der erste Kolben (5) an seiner Außenseite mindestens an seinem dem unteren Teil des Zylinders (1Ϊ zugewandten Ende kegelstumpfförmig ist.

4. Flüssigkeitszerstäuber nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

a2) die Wand des ersten Zylinders (1) in der Nähe der Stelle, an der sich der zugehörige Kolben (5) in der Ruhelage befindet, eine öffnung (18) besitzt, die in den Innenraum des Behälters für die zu zerstäubende Flüssigkeit ausmündet.

d3)

5. Flüssigkeitszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem

d2) die Zerstäuberdüse (8) durch ein axiales Rohr (6) mit dem Hohlraum des ersten Kolbens (5) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß

die Innenwand dieses Rohres an einer Stelle zur Bildung eines Ventilsitzes (6a) des Ventils (16a) nach innen abgesetzt ist, und

d4) daß der zweite Kolben (13) mit einer Stange (16) verbunden ist, die sich innerhalb des Rohres (6) in Längsrichtung verschieben kann und deren oberes Ende (16a) mit dem Ventilsitz (6a) das Ventil bildet.

6. Flüssigkeitszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
kl) die Entleerungsöffnung (19) mit einer Öffnung (20) im ersten Kolben (5) zusammenwirkt.