DE2216525C3 - Flüssigkeitszerstäuber - Google Patents
FlüssigkeitszerstäuberInfo
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- B05B11/1001—Piston pumps
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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 (6)
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,
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.
kl) die Entleerungsöffnung (19) mit einer Öffnung (20) im ersten Kolben (5) zusammenwirkt.
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