DE2313755C3 - Handbetätigte Sprüheinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine handbetätigte Sprüheinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche handbetätigten Sprüheinrichtungen (US-PS 35 83 605) kleiner Bauart werden gewöhnlich als Verschluß auf einen Flüssigkeitsbehälter montiert, wobei die Flüssigkeit über eine Düse in der Form eines Sprays gespendet wird, wenn die Bedienungsperson einen Knopf mit einem Finger drückt, wodurch die Pumpe der Sprayeinrichtung betätigt wird.

Bei vielen bekannten handbetätigten Pumpensprayeinrichtungen hängt die Gleichförmigkeit des Sprays von der von der Bedienungsperson aufgebrachten Kraft zur Betätigung des Pumpenkolben ab. Da die Bedienungsperson keine gleichmäßige Kraft zur Betätigung der Pumpe anwendet, beginnt ein Sprayzyklus in typischer Weise mit einem Tropfen der Flüssigkeit, geht rasch in einen vollen Spray von vernebelter Flüssigkeit über und endet mit einem weiteren Tropfen der Flüssigkeit. Wenn der Kolben am Ende des Kolbenhubes keine Energie mehr in die Flüssigkeit einträgt, nimmt deren Druck schon wegen des Spraystrahles ab und dieser endet mit einem Tropfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch mit dem Finger zu betätigende Pumpensprayeinrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß ein Spray von vernebelter Flüssigkeit im wesentlichen ohne Tropfen der gespendeten Flüssigkeit erhalten wird.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Sprayeinrichtung der eingangs angegebenen Art durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Ansp> uches 1 gelöst.

Von besonderem Vorteil ist es, daß die meisten Bauteile der Sprayeinrichtung aus Kunststoff spritzgegossen werden können und daß eine wirtschaftliche Herstellung und ein rascher Zusammenbau möglich sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform einer Pumpensprayeinrichtung, montiert als Verschluß auf dem Hals eines Flüssigkeitsbehälters und mit einer Schutzhaube, im Schnitt entlang der Längsachse;

Fig.2 einen der Figur entsprechenden Schnitt bei fortgelassener Schutzkappe und zur Darstellung der Lage der Einzelteile, wenn die Kolben der Pumpe teilweise entlang dem Förderhub verschoben ist;

F i g. 3 einen Schnitt ähnlich dem nach F i g. 2 für eine Lage der Einzelteile, wenn der Kolben der Pumpe bis zum Ende des Förderhubes verschoben ist;

F i g. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 nach Fig. 2;

Fig.5 eine zweite Ausführungsform der Sprayeinrichtung mit einem modifizierten Gehäuse, welches die Einrichtung mit einem Behälter mit Schraubhals verbindet;

Fig.6 und 7 eine dritte Ausführungsform der Einrichtung zur Darstellung einer Modifikation einer Prüfventilzusammensetzung, wobei einige der Bauteile soweit verschoben sind, wie es im großen und ganzen den F i g. 2 bzw. 3 entspricht;

F i g. 8 einen Querschnitt entlang der Linie 8-8 nach Fig.6;

Fig.9 und 10 eine vierte Ausführungsform, wobei einige der Bauteile soweit verschoben sind, wie es den F i g. 1 bzw. 3 entspricht.

Es wird nunmehr auf Fig. 1 bis 4 Bezug genommen, welche eine erste Ausführungsform einer von Hand zu betätigenden Sprayeinrichtung 20 darstellen. Ein im großen und ganzen zylindrisches Gehäuse 22 ist auf dem Hals eines Behälters 24 für eine zu versprühende Flüssigkeit montiert. Eine Schutzkappe 26 wird über dem oberen Ende aufgrund von Reibkräften gehalten. Das Gehäuse 22 ist am Behälter 24 über einen einstückigen, unteren Kragen 27 mit äußerer Verschraubung 28 befestigt, die in eine innere Verschraubung 30 im Hals des Behälters 24 eingreift. Das Gehäuse 22 und der Behälter 24 werden mittels eines Ringes 32 aus nachgiebigem Abdichtmaterial in einer Ringnut 34 in einer Schulter 36 des Gehäuses 22 abgedichtet. Das obere Ende des Gehäuses 22 besitzt eine zylindrische Kammer 38, die von einer einstückigen zylindrischen Seitenwandung 40 und einer Endwandung 42 bestimmt wird, wobei die Verbindung dieser Wandungen durch 4 aufrechte Rippen 44 verstärkt wird, die in einem Winkelabstand von 90° verteilt sind. Die Kappe 26 wird auf einem Bund 46 verringerten Durchmessers an der äußeren Peripherie der Seitenwandung 40 aufgeschoben und dort durch Reibkraft gehalten. Der Bund 46 endigt an seinem freien Ende in einer nach innen gerichteten Rippe 48, welche das offene obere Ende der Kammer 38 kreisförmig umgibt.

Eine Pumpe zur Zuführung von Flüssigkeit unter Druck an eine Spraydüse 50 ist aufgrund eines kombinierten Ventilgehäuses und Kolben 52 vorgesehen, welcher eine nach außen gebauschte, einstückige und napfförmige ausgebildete Abdichtung 53 am unteren Ende aufweist, die für eine Gleitbewegung in einem Pumpenzylinder oder Kammer 54 aufgenommen wird. Der Kolben 52 wird bei seinem Spendehub mittels eines Fingers 56 durch Drücken eines Betätigungsknopfes 58 betätigt. Der Kolben 52 weist an seinem oberen Ende ein Teil 57 für eine Ventilkammer größeren Durchmessers auf, und dieser Teil wird in der Kammer 38 des Gehäuses 22 aufgenommen und durch eine Druckfeder 60 nach oben gedrängt, die den Kolben 52

umgibt und zwischen einem Flansch 62 und der Endwandung 42 liegt. Die Bewegung des Kolbens 52 wird durch eine Anschlagschulter 63 in der Seitenwandung 42 begrenzt.

Ein zusammengesetztes Ventil 64 wird von einer Bohrung 66 im oberen Teil 57 des Kolbens 52 aufgenommen. Das zusammengesetzte Ventil 64 weist ein hohles Ventilstößel 68 auf, welches in der Bohrung 66 für eine Gleitbewegung geführt und darin von einem Rückhalte- und Führungsring 70 gehalten wird. Der Ring 70 besitzt eine Wandung 71, die mit einem zylindrischen Flansch 72 verbunden ist, an dem eine innere Rippe 72' als Verdickung sitzt. Die Rippe 72' schnappt bei der Montage des Kolbens 52 unter der Wirkung des Flansches 62 zurück und hält den Ring 70 am Kolben. Das Ventilstößel 68 besitzt einen Flüssigkeitsgang 74, der durch eine koaxiale Blindbohrung 76 geschaffen ist Zwei Durchlässe 78 erstrecken sich durch die Seitenwandung des Stößels 68 in der Nähe des unteren Endes und stehen mit dem Flüssigkeitsgang 74 in Verbindung. Ein O-Ring 80 dient zur Abdichtung der Durchlässe 78 und wird in einer Konterbohrung 82 im Teil 57 des Kolbens 52 aufgenommen und dort von einem Anschlagskragen 84 in der Bohrung 66 gehalten. Der Ventilstößel 68 wird von einer Druckfeder 86 nachgiebig in axialer Richtung nach oben gedrängt, welche den Stößel 68 umgibt und zwischen einem Flansch 88 und einem Anschlagskragen 84 sitzt.

Ganz wichtig ist der Umstand, daß die Abwärtsbewegung des Stößels 68 als eine Schnapp- oder die Auslösung zurückhaltende Bewegung ausgestaltet ist. Diese Auslösung wird gemäß US-PS 33 96 874 erzielt. In diesem Sinne besitzt die unterste Windung der Feder 86 ein sehnenartiges Teilstück 90, welches sich in einem Sektorwinkel von ungefähr 90° gradlinig erstreckt und im Berührungskontakt mit der Seitenwandung des Ventilstößels 68 steht. Wenn sich der Ventilstößel 68 in der in F i g. 1 gezeigten Lage befindet, liegt das sehnenartige Teilstück 90 unter einer Schulter 92 des Ventilstößels und behindert dessen Abwärtsbewegung. Die untere Fläche der Schulter 92 erstreckt sich radial zum Ventilstößel 68, und die radiale Breite ist vorzugsweise ein wenig geringer als der Radius des kreisförmigen Drahtes, aus welchem die Feder 86 besteht Gegebenenfalls kann der äußere Rand der Schulter 92 leicht schräg ausgebildet sein, um die Bewegung des sehnenartigen Teilstückes 90 radial nach außen zu erleichtern, wenn der Ventilstößel 68 nach unten gedrängt wird. Die Verbindung der inneren Kante der Schrägfläche mit der Unterseite der Schulter 92 sollte so angeordnet sein, daß das sehnenartige Federteilstück 90 leicht radial nach innen vom mittigen oberen Punkt des sehnenartigen Teiistückes gedruckt wird. Der Aufbau des zusammengesetzten Ventils 64 und insbesondere die Auslösung durch die Feder 86 und die Schulter 92 des Ventilstößels 68 sind in dem erwähnten US-PS 33 96 874 näher beschrieben, worauf Bezug genommen wird, so daß diese Schnappwirkung des Ventils nicht weiter erläutert zu werden braucht.

Der Betätigungsknopf 58 erstreckt sich nach oben von der Gehäusekammer 38 jenseits der Rippe 48 und weist eine Vertiefung 94 an der oberen Oberfläche zur Aufnahme der Kuppe des Fingers 56 auf. Der Knopf 58 besitzt einen Rand 58', der in dem sich nach oben erstreckenden Teil des Flansches 72 des Ringes 70 aufgenommen und geführt wird. Der Knopf 58 ist mit dem Ventilstößel 68 dadurch verbunden, daß dessen oberes Ende in einer' jnterbohrung 96 des Knopfes 58 eingepreßt ist. Die Spraydüse 50 ist in einer kreisförmigen Nut 98 in der Seitenwandung des Knopfes 58 eingepreßt und weist eine verkleinerte öffnung 100 auf welche die der Düse unter Druck zugeführte Flüssigkeit versprüht bzw. vernebelt. Die öffnung 100 steht mit dem Durchgang 74 im Ventilstößel 68 über Durchgänge 102, 104 und 106 im Knopf 58 in Verbindung, wie sich aus F i g. 1 ergibt.

Die Pumpenkammer 54 ist in einem einstückigen

ίο vorspringenden Teil 110 des Gehäuses 22 in Form einer zylindrischen Bohrung 112 mit konisch sich verjüngendem unterem Ende 114 untergebracht. Ein Tauchrohr 116 ist im unteren Ende des nasenförmigen Teils 110 eingepreßt und steht an seinem oberen Ende mit der Pumpenkammer 54 über einen Durchgang 118 in Verbindung.

Ein weiteres wichtiges Merkmal besteht darin, daß das Einlaßrückschlagventil im unteren Ende der Pumpenkammer 54 beim Ende eines Pumpenhubes den Druck plötzlich abschaltet, so daß die Flüssigkeit durch den Durchgang 118 in entsprechender Weise gesteuert wird. Eine Ventilkugel 122 ruht infolge ihrer Schwere auf einem richtig kreisförmigen Ventilsitz 124 und ist in Hinblick auf einen vorbestimmten seitlichen Abstand zur Wandung 114 am unteren Ende der Pumpenkammer 54 dimensioniert. Ein sich verjüngender, flexibler Kickerfinger 130 ist einstückig mit dem Kolben 52 verbunden und erstreckt sich nach unten durch das hohle Innere der napfförmigen Dichtung 53 und steht genügend weit vor, um mit der Kugel 122 in Berührung zu kommen und diese von ihrem Sitz 124 zu stoßen wenn der Kolben 52 das Ende seines Förderhubes erreicht hat, d. h. voll nach unten gedrückt ist, wie aus F i g. 3 ersichtlich. Die Pumpenkammer 54 steht mit dem unteren Ende des zusammengesetzten Ventils 64 über einen Durchgang 132 in Verbindung, der sich im großen und ganzen axial durch das untere Teilstück des Kolbens 52 erstreckt. Der Kickerfinger 130 ist von dem Durchgang 132 seitlich verschoben und angebracht und so ausgerichtet, daß die gerundete Nase am unteren Ende die Kugel 122 aus der Mittelachse fortstößt und zwar mit wachsendem seitlichen Druck auf die Kugel 122, wenn der Kolben 52 nach unten von der in F i g. 2 gezeigten Lage in die in F i g. 3 gezeigte Lage kommt.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei zunächst angenommen, daß die Pumpenkammer 54 voll mit Flüssigkeit ist und der Kolben 52 sich in seiner voll angehobenen Lage befindet, ferner die Sprayeinrichtung 20 durch eine im großen und ganzen axial nach unten gerichtete Kraft auf den Betätigungsknopf 58 betätigt ist, etwa dadurch, daß der Behälter 54 in der Handfläche gehalten und der Zeigefinger 56 der gleichen Hand nach unten gedrückt wird, wie sich aus Fig.2 ergibt Diese Kraft versucht zunächst, den Kolben 52 über den Stößel 68, das Sehnenstück 90 und den Kragen 84 axial nach unten zu drängen und die Flüssigkeit in der Pumpenkammer 54 unter Druck zu setzen. Da jedoch dieser Druck die Ventilkugel 122 auf ihren Sitz preßt und da die Durchlässe 78 durch den O-Ring 80 verschlossen sind, widersteht die in der Kammer 54 eingeschlossene Flüssigkeit und verhindert die Abwärtsbewegung des Kolbens 52. Während der Kolben 52 durch diese hydraulische Blockierwirkung gehalten wird, versucht die nach unten gerichtete Fingerkraft, das Sehnenstück 90 der Feder 86 außer Eingriff mit der Schulter 92 des Ventilstößels 68 zu verschieben. Sobald dies eintritt, wird der Ventilstößel 68 plötzlich zu einer axialen Abwärtsbewegung relativ

zum Kolben 52 freigegeben. Die zur Verschiebung des Sehnenstückes 90 erforderliche Kraft ist in erster Linie von der Steifigkeit der untersten Windung der Feder 86 und von der Ausbildung der Nockenoberfläche der Schulter 90 abhängig. Bei einer typischen Sprayeinrichtung 20 sind diese Parameter so gewählt, daß eine Kraft von ungefähr 2 Kilo erforderlich ist, um den Ventilstößel 68 freizugeben. Die Feder 60 drängt den Kolben 52 mit einer Kraft von weniger als 290 g nach oben, und daher wird die Flüssigkeit in der Kammer 54 im wesentlichen unter Druck gehalten, bevor der Ventilstößel 68 freigegeben wird.

Wenn der Ventilstößel 68 freigegeben wird, bewegt er sich rasch und schnappend in Bezug auf den Kolben 52 nach unten und öffnet die Durchlässe 78 (s. F i g. 2), so daß die in der Pumpenkammer 54 unter Druck stehende Flüssigkeit zur Spraydüsenöffnung 100 über den Kolbendurchgang 132, die Durchlässe 78, den Durchgang 74, den Düsendurchgang 102 den Durchlaß 104 und den Durchgang 106 gelangt. Da die Flüssigkeit in der Pumpenkammer 54 bereits unter Druck steht, wenn das zusammengesetzte Ventil plötzlich in die Öffnungslage schnappt, ist die der Düse 50 zunächst zugeführte Flüssigkeit ebenfalls über einem entsprechenden minimalen Betrag unter Druck, welcher hoch genug gewählt wird, daß das Tröpfeln am Beginn des Spendens von vernebelter Flüssigkeit aus der Spraydüse 50 sicher verhindert wird. Sobald der Durchlaß 78 geöffnet ist, beendigt der Stößel 68 seinen restlichen Verschiebungsweg gegenüber dem Kolben 52 und die Schulter 92 läuft gegen den Kragen 84 an, worauf die nach unten ausgeübte Kraft auf den Stößel 68 direkt auf den Kolben 52 übertragen wird und diesen nach unten drängt und die Abwärtsbewegung auf dem Förderhub beginnt. Im Maße, wie die unter Druck stehende Flüssigkeit in der Pumpenkammer 54 durch die Spraydüse 50 entlassen wird, bewegt sich der Kolben 52 axial nach unten, bis am Ende des Kompressionshubes (F i g. 2) der Kickerfinger 130 an die Ventilkugel 122 anstößt. Der Kickerfinger 130 wird von der Kugel 122 nach der Seite gelenkt, bis sich eine genügend hohe seitliche Kraft entwickelt hat, um die Kugel 122 etwas von ihrem Sitz zu heben. Dieses Abheben tritt ein, während die der Düse 50 zugeführte Flüssigkeit noch unter vollem Druck steht, da die von dem Finger 56 auf den Betätigungsknopf 58 ausgeübte Kraft noch voll anhält. Sobald die Kugel 122 den Ventildurchlaß leicht öffnet, wird eine viel raschere Öffnungsbewegung zugelassen. Dadurch kann die restliche Flüssigkeit in der Pumpenkammer 54 durch den Durchgang 118 und das Rohr 116 in den Behälter 24 gelangen, so daß der Flüssigkeitsdruck an der Spraydüse 50 plötzlich abnimmt. Dadurch wird das Fließen der Flüssigkeit durch die Öffnung 100 plötzlich beendigt und das Tröpfeln am Ende der Spendeaktion von vernebelter Flüssigkeit aus der Spraydüse 50 wird im wesentlichen vermieden.

Wenn der Kolben 52 auf die Anschlagsschulter 63 des Gehäuses 22 auftrifft, läßt die Bedienungsperson den Knopf 58 los, so daß der Kolben 52 und der Ventilstößel 68 nach oben in ihre ursprüngliche Lage (F i g. 1) infolge der Vorspannung der Federn 60 und 86 zurückkehren können. Wegen des geringeren Durchmessers des Stößels 68 und des Verhältnisses der Feder 86 zur Feder 60 bewegt sich der Ventilstößel 68 zunächst nach oben, so daß die Durchlässe 78 vor einer wesentlichen Aufwärtsbewegung des Kolbens 52 geschlossen sind. Die Aufwärtsbewegung des Stößels 68 relativ zum Kolben 52 ermöglicht es außerdem, daß der Sehnenteil 90 der Feder 68 infolge ihrer Federeigenschaft sich verschiebt, so daß sie unter die Schulter 92 zu liegen kommt und dabei die nachgiebige Auslöse- oder Klinkeneinrichtung zurücksetzt. In ähnlicher Weise macht die Aufwärtsbewegung des Kolbens 52 den Kickerfinger 130 von der Ventilkugel 122 frei. Nachdem die Kammer 54 mit Flüssigkeit aus dem Behälter 24 infolge der Aufwärtsbewegung des Kolbens 52 beim Saughub wieder gefüllt worden ist, ist die Ventilkugel

ίο 122 wieder frei, infolge der Schwerkraft wieder auf den Sitz 124 zu gelangen und so den Durchgang 118 zu verschließen.

F i g. 5 zeigt eine modifizierte Sprayeinrichtung 133, wobei gleichartige Teile gegenüber der ersten Ausführungsform weggebrochen sind. Das Pumpengehäuse 134 weist einen Rand 136 mit innen liegenden Schraubwindungen 138 auf, die mit äußeren Schraubwindungen 140 auf dem Hals eines Behälters 142 für Flüssigkeit zusammenarbeiten. Außer diesem Rand 138, dem Gehäuse 134 sind die restlichen Teile der Sprayeinrichtung 133 genauso ausgebildet wie die Sprayeinrichtung 20, und auch die Wirkungsweise ist die gleiche.

Die F i g. 6, 7 und 8 stellen eine dritte Ausführungs-

->5 form der Sprayeinrichtung 143 dar, und zwar mit einem modifizierten, zusammengesetzten Einlaßrückschlagventil 144 und einem modifizierten Kolben 146. Der Kolben 146 hat die gleiche allgemeine Gestalt und Ausbildung wie der Kolben 52. Zur Erleichterung der Herstellung des Kolbens 146 besteht er jedoch aus zwei Teilen, und zwar einem unteren Kopfteil 148 und einem oberen Gehäuseteil 150, die teleskopierend ineinander gefügt und durch Preßsitz aneinander gehalten werden, um so einen zweitstückigen Kolben 146 zu bilden. Das zusammengesetzte Ventil 144 besitzt die gleiche Kugel 122 und Sitz 124 wie das Ventil in der Sprayeinrichtung 20. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß das Ventil 144 außerdem noch drei um Umfang voneinander entfernt angeordnete Finger 152, 152' sowie 152" aufweist (s. Fig.8), die einstückig mit dem unteren Halsteil 110' des Gehäuses 22 ausgebildet sind und die Kugel 122 in Berührung mit dem Ventilsitz 124 drängen. Die Nase 110' ist auch darin geändert, daß anstelle der einen umgekehrten-konischen Wand 114 sie drei Oberflächen aufweist, und zwar eine leicht sich verjüngende umgekehrt-konische Wandung 114', eine stärker verjüngte, jedoch axial kürzere umgekehrt-konische Wandung 114" und eine zylindrische Wandung 114'", wie aus Fig.6 ersichtlich. Der Kickerfinger 130' ist auch darin modifiziert, daß er etwas dicker als der Finger 130 ist, d. h. sein Durchmesser ist größer als der freie Raum zwischen der Kugel 122 und der Wandung 114'". Daher trifft das abgerundete untere Ende des Fingers 130' auf die Kugel 122 während der Abwärtsbewegung des Kolbens 146, gleitet entlang der Oberfläche der Kugel 122 und bringt den Finger 130' dazu, sich nach links in F i g. 6 und 7 zu biegen, bis sein Ende zwischen der Wandung 114" und der Kugel gleitend eingeführt ist Bei der weiteren Abwärtsbewegung stößt sich der Finger 130' an der Wandung 114" ab und wird nach rechts gedrängt so daß die Kugel 122 zwangsweise von ihrem Sitz abgehoben und der Finger trotz seiner Biegsamkeit die Vorspannungen der Finger 152,152' und 152" überwindet, welche die Kugel 122 an sich auf ihrem Sitz zu halten trachten. Außer dieser erläuterten Ausbildung weist die Sprayeinrichtung 143 die gleichen Merkmale auf wie die Sprayeinrichtung 20. Die F i g. 9 und 10 stellen eine vierte Ausführungsform

der Sprayeinrichtung 149 dar, wobei das Rückschlagventil 154 in Verbindung mit einem zweistückigen Kolben 146' modifiziert ist. Das Ventil 144 besitzt die gleiche Kugel 122 und Ventilsitz 124 wie das Ventil in der Sprayeinrichtung 20. Das Ventil 154 weist auch eine Kompressionsfeder 156 auf, deren eines Ende auf die Kugel 122 drückt und diese auf den Sitz 124 preßt und deren anderes Ende in einer Aussparung 158 im Kopfteil 148' des Kolbens 146' festgehalten wird. Der Finger 130" des Kolbens 146 ist etwas enger als der Finger 130' des Kolbens 146, um einen Raum für die Feder 156 freizulassen. In sonstiger Beziehung ist das Kopfteil 148' identisch mit dem Kopf 148 des Kolbens 146. Die Nase 110" der Sprayeinrichtung 149 besitzt zwei umgekehrtkonische Oberflächen 160 und 162, welche die Kugel 122 im vorbestimmten Abstand umgeben, und das untere Ende der Pumpenkammer 54 bilden. Diese Oberflächen 160 und 162 sind progressiv verjüngt, ähnlich den Oberflächen 114' und 114", so daß die abgerundeten Enden des Fingers 130" zunächst nach links durch die Kugel 122 geschoben werden, wenn der Finger nach unten mit dem Kolben 146' wandert und dann zurück nach rechts geschoben werden, wenn der Kolben das Ende seines Förderhubes erreicht, wobei die Kugel 122 von ihrem Sitz gegen den nachgiebigen Halt durch die Feder 156 abgehoben wird.

Bei der in F i g. 6 und 7 dargestellten Sprayeinrichtung 143 wird die Kugel 122, wenn sie von dem Finger 130' losgelassen ist, in Abdichtberührung mit dem Sitz 124 durch die flexiblen Finger 152 und 152' und 152" gebracht, wobei sich das Ventil schließt. Bei der in Fig.9 und 10 dargestellten Sprayeinrichtung 149 wird die Kugel 122, wenn sie von dem Finger 130" losgelassen ist, in Abdichtberührung mit dem Sitz 124 durch die Vorspannung der Feder 156 gedrängt, wobei das Ventil schließt. Der Vorteil der modifizierten Einlaß- und Loslaß-Ventile in den Sprayeinrichtungen 143 und 149 über das Rückschlagventil nach der Sprayeinrichtung 20 besteht darin, daß sie unabhängig von der Ausrichtung der Sprayeinrichtungen 143 und 149 schließen. Das Ventil 122 schließt jedoch nur, wenn die Sprayeinrichtung 20 im großen und ganzen aufrechtsteht, d. h. nicht um mehr als 12° gegenüber der Vertikalen geneigt ist.

Wenn der Betätigungsknopf 58 voll gedrückt ist und einen Spende- oder Förderhub des Kolbens 52,146 oder 146' beendigt hat, wird das Rückschlagventil 122 genügend lang offengehalten, daß ein Unterdruck in dem Behälter 24 oder 142 ausgeglichen wird und der atmosphärische Druck wieder hergestellt wird, und zwar, weil die Bedienungsperson die Finger 56 nicht so rasch von dem Kopf lösen kann. Der Unterdruck wird durch Luft, die in den Behälter über die Spraydüse 50, den Durchgang 106, den Durchlaß 104, den Durchgang 102, den Durchgang 74, den Einlaß 78, den Durchgang 132, die Pumpenkammer 54, den Durchgang 114 und das Tauchrohr 116 strömt, beseitigt

Typischerweise wird der Unterdruck im Behälter 24 erst nach mehreren Pumpschüben des Kolbens 52 für diese Belüftung genügend groß, so daß die Belüftung nicht bei jedem Pumphub einsetzt Bei manchen Sprayeinrichtungen mit angesetztem Behälter ist die Abdichtung so beschaffen, daß zwar der Austritt von Flüssigkeit aus dem Behälter verhindert, das Nachströmen von Luft jedoch ermöglicht wird, so daß die Belüftung über das Ventil 50 während der normalen Betätigung der Sprayeinrichtung überhaupt nicht vorkommt

Wenn beim erstmaligen Ingangsetzen keine Flüssigkeit in der Pumpenkammer 54 ist, so sind ein oder zwei Hübe des Betätigungsknopfes 58 notwendig, um die Sprayeinrichtung erstmalig ingangzusetzen. Wenn jedoch die Sprayeinrichtung 20 erstmalig inganggebracht ist, verhindert das Rückschlagventil 122 normalerweise, daß dieser Zustand verloren geht.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist nunmehr ersichtlich, daß die Verwendung des druckaufbauenden

ίο Ventils 64 und des druckabbauenden, kickerfinger-betätigten Rückschlagventils sicher dafür sorgen, daß die der Spraydüse 50 zugeführte Flüssigkeit am Beginn und Ende des Sprayzyklus oder -Periode unter vollem Druck steht und dieser Druck rasch eingeleitet und ausgeschaltet wird. Daher wird eine Sprayeinrichtung mit einer von Hand betätigten Pumpe geschaffen, bei der im wesentlichen das Tropfen der Flüssigkeit beim Sprayzyklus vermieden ist, so daß die Flüssigkeit immer stark versprüht in feinem Spray oder Nebel gespendet wird, unabhängig von Variationen der Technik der Bedienungsperson und der handwerklichen Geschicklichkeit. Die beschriebenen Ventileinrichtungen sorgen auch dafür, daß bei handbetätigten Pumpsprayeinrichtungen der Betrag der gespendeten Flüssigkeit während des Zyklus im wesentlichen der gleiche ist, so daß der Betrag der gespendeten Flüssigkeit genau bemessen werden kann. Dieses Merkmal machen die neue Sprayeinrichtung zu einem idealen Werkzeug zur Spendung von Medikamenten und zahlreichen kosmetischen und Munderfrischungs-Flüssigkeiten. Die Menge der von der Sprayeinrichtung geförderten Flüssigkeit kann durch Änderung der volumetrischen Kapazität pro Hub der Pumpe geändert werden. Eine Möglichkeit der Änderung dieser volumetrischen Kapazität besteht

J5 darin, den Hub des Kolbens 52 zu ändern, und andere Möglichkeiten sind dem Fachmann an sich geläufig. Eine mechanisch betätigte Pumpensprayeinrichtung beseitigt ferner die Notwendigkeit für Gastreibmittel, die gesundheitsschädlich oder gefährlich für Leute sein

■to könnten, die solche Medikamente, kosmetische und Munderfrischungs- Flüssigkeiten benutzen.

Beinahe alle der Einzelteile der Sprayeinrichtung sind so konstruiert, daß sie aus Kunststoff gegossen werden können, und daher billig herzustellen sind. Die Kolben 52, 146 und 146' können aus Polyäthylen niedriger Dichte hergestellt sein, damit die napfförmige Abdichtung 53 und die flexiblen Finger 130, 130' oder 130" genügend biegsam sind, um die Kugel 122 von ihrem Sitz 124 zu bewegen, wenn der Kolben heruntergedrückt wird, während die Nasen .110,110' oder 110" aus einem Kunststoff höherer Dichte und größerer Steifigkeit gegossen sein können, beispielsweise aus dem unter dem Warenzeichen DELRIN gehandelt Kunststoff. Selbst wenn die Finger 152, 152' und 152" aus weniger biegsamem Material hergestellt werden, sind sie doch noch genügend flexibel und nachgiebig, um die Bewegung der Kugel von ihrem Sitz weg zu ermöglichen und diese zurück auf ihren Sitz zu treiben. Die sehr leichte Neigung der Finger 152,152' und 152"

ω von der Achse der Nase 110' erleichtert ihre Herstellung durch diesen mit relativ steifem Kunststoffmaterial, da sie nur wenig seitlich bewegt zu werden brauchen, wenn sie aus der Gußform herausgestreift werden. Es wird auch darauf hingewiesen, daß der Kolben 146 gegenüber Drehung relativ zur Nase 110' lediglich durch den Reibwiderstand gesichert ist, welchen das Federlager der Feder 60 gegen ihren Sitz ausübt Wenn daher der Kickerfinger 130' ursprünglich während der

Montagearbeiten regelmäßig mit den Rückhaltefingern 152, 152' oder 152" ausgerichtet ist, wird der Kickerfinger 130' nach der Seite verschoben, wobei ein Drehmoment auf den Kolben 146 entwickelt wird, der diesen in eine richtige regelmäßige Orientierung relativ zur Nase 110' bringt, so daß der Kickerfinger 130' die Finger 152, 152' bzw. 152" bei nachfolgenden Hüben verfehlt.

Das äußere Gehäuse 22 oder 134 kann ebenfalls aus Polypropylen oder einem ähnlichen Kunststoff herge- ι ο stellt werden, der vergrößerte Federkraft und Flexibilität für die Finger 152, 152' und 152" in der Nase 110 aufweist, damit die Kugel 122 in Berührung mit ihrem Ventilsitz 124 nachgiebig gedrängt werden kann. Die ineinanderpassenden Einzelteile der Sprayeinrichtung sind so konstruiert, daß sie bei der Hersteilung mit den genannten Kunststoffmaterialien entweder durch Preßsitz oder durch Einrasten miteinander verbunden werden können, wobei die Montage weitgehend erleichtert und damit auch deren Kosten gesenkt werden können.

Es versteht sich, daß die verschiedenen Ausführungsformen 20, 133, 143 und 149 der Sprayeinrichtung gemäß Erfindung identisch in Struktur, Funktion und Operation sein können, außer den im einzelnen beschriebenen Punkten. Deshalb schien eine ins einzelne gehende Beschreibung der letzteren Ausführungsform entbehrlich zu sein.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist nunmehr ersichtlich, daß eine zweistufige Wirkung während des Ingangsetzens der Kolben 52,146 oder 146' bei dem die Flüssigkeit unter Druck setzenden Spendehab vorkommt. Erstens ist die Anlage von Kraft über den Knopf 58, den Stößel 68, das Teilstöck 90 der Feder 86 und den Kragen 84 auf den Kolben. Wenn zu dieser Zeit ein J5 hydraulischer Sperrzustand gegeben ist, d.h. die Pumpenkammer 54 ist voll mit Flüssigkeit, kommt nur wenig oder keine Bewegung des Kolbens 52 zustande, bis genügend Fingerdruck aufgebracht ist, um die Federrast durch das Teil 90 dazu zu bringen, den Stößel 68 loszulassen, worauf dieser sich aus seiner in F i g. 1 gezeigten geschlossenen Lage in seine in Fig.2 dargestellte offene Lage bewegt Diese erste Stufe der Bewegung vervollständigt die relativ Bewegung zwischen dem Ventilstößel und den Kolben und leitet die « Sprayaktion über die öffnung 100 mit einem Ausbruch von fein verteilter Flüssigkeit ein. Während der zweiten Stufe treibt der auf den Ventilstößel einwirkende Fingerdruck den Kolben gemäß seinem Spendehub und hält den Ventilstößel in seiner offenen Lage, wobei sich der Stößel körperlich als eine Einheit mit dem Kolben während des Spendehubes bewegt. Die Erzeugung von Spray über die öffnung 100 dauert während dieser zweiten Stufe so lange an, bis die abrupte Unterbrechung infolge des Abhebens des Einlaßrückschlagventils 122 von seinem Sitz vorkommt. Nach dem Loslassen des Fingerdruckes nach Vervollständigung des Spendehubes des Kolbens kann die Feder 86 den Stößel 68 zurück in dessen geschlossene Lage vor einer wesentlichen Rückzubewegung des Kolbens 52 bewegen, weil der Durchmesser des Kolbenstößels kleiner ist als der der napfförmigen Abdichtung 53 des Kolbens 52. Daher wird die Verbindung zwischen der Düsenöffnung 100 und der Pumpenkammer 54 beim Beginn des nach oben gerichteten Ansaughubes des Kolbens 52 unterbrochen. Daher wird beim Einsetzen der Aufwärtsbewegung des Kolbens ein Sog in der Kammer 54 geschaffen, aufgrund dessen Flüssigkeit aus dem Behälter 24 nach oben über das Tauchrohr 116 und die Einlaßrückschlagkugel 122 gesaugt wird, so daß die Kammer 54 erneut mit Flüssigkeit während des Aufwärtshubes gefüllt wird.

Es versteht sich auch, daß das am Ende des Hubes den Druck abschaltende Ventil noch eine dritte Ventileinrichtung zu dem gewöhnlichen Einlaßrückschlagventil aufweisen kann, in welchem Fall das den Druck abschneidende Ventil lediglich die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 54 und dem Kopfraum des Behälters 24 steuert. Es ist jedoch wirtschaftlicher und wirksamer, die Funktion des den Druck abschaltenden Ventils mit dem Einlaßventil zu kombinieren, so daß diese zwei Funktionen ausführende Struktur bevorzugt wird. Anstelle des Kolbenvorsprunges 130 und der zusammenwirkenden Rückschlagkugel 122 kann das am Ende des Hubes den Druck abschaltende Ventil eine vom Kolben gesteuerte Nuteneinrichtung aufweisen, was jedoch eine axial sich in der Seitenwandung der Pumpenkammer erstreckende Nut, einen zusätzlichen Abdichtring, einen Bypass-Durchgang oder eine Nut im Pumpenkolben und einen Lüftungsdurchgang von der Kammer 54 zum Kopfraum des Behälters 24 notwendig machen würde. Dies ist zweifelsohne gegenüber dem einfachen Kickerfinger 130 wesentlich komplizierter.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Handbetätigte Sprayeinrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit, mit folgenden Merkmalen:

Ein Gehäuse weist eine Pumpenkammer auf; ein erster Durchgang steht mit der Kammer und mit einem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung bzw. kann mit diesem verbunden werden;
ein Kolben ist in der Kammer geführt und dient dazu, Flüssigkeit in der Kammer unter Druck zu setzen, wenn er im Spendehub von einer ersten Lage in eine zweite Lage in der Kammer verschoben wird; ein erstes Ventil in der Kammer steuert den Eintritt der gesamten Flüssigkeit des Behälters in die Kammer und verhindert normalerweise die Rückströmung der Flüssigkeit aus der Kammer über den ersten Durchgang zurück zum Behälter, wenn die Flüssigkeit in der Kammer infolge des Kolbens unter Druck steht, und zwar wird das erste Ventil nachgiebig in die geschlossene Lage durch die in der Kammer unter Druck stehende Flüssigkeit gedrängt; gekennzeichnet durch eine öffnungseinrichtung (130, 130', 130") ist in dem Kolben (52, 146,146') und dem ersten Ventil (122, 124, 144, 152) betriebsmäßig zugeordnet und öffnet das erste Ventil (122), wenn sich der Kolben (52, 146, 146') dem Ende des Spendehubes nähert — während der Kolben (52,146,146') von Hand aus der ersten Lage verschoben und noch in Bewegung auf die zweite Lage hin ist und dabei Flüssigkeit aus der Kammer (54) durch den zweiten Durchgang (74, 78, 132) zur Sprühöffnung (50) pumpt — wobei wegen des geöffneten Ventils (122, 124, 144, 152) der Flüssigkeitsdruck plötziich abfällt und das Nachtropfen der gespendeten Flüssigkeit vermieden wird.

2. Sprayeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil ein innerhalb der Kammer (54) angeordnetes Ventilglied (122) aufweist, und daß die öffnungseinrichtung, welche betriebsmäßig mit dem ersten Ventil und dem Kolben verbunden ist, einen Vorsprung (130, 130', 130") aufweist, der von dem Kolben (52, 146, 146') ausgeht und derart ausgebildet ist, daß er mit dem Ventilglied (122) in Berührung kommt und dieses in der Kammer (54) verschiebt, so daß der erste Durchgang (116, 118) geöffnet wird, wenn der Kolben (52) sich der zweiten Lage nähert.

3. Sprayeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem zur Aufnahme des Ventilgliedes (122) dienenden Ventilsitz (124) eine Anpreßeinrichtung (152,152', 152", 156) zugeordnet ist, welche das Ventilglied (122) in Berührung mit dem Ventilsitz (124) nachgiebig drängt.

4. Sprayeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied als Kugel (122) eines Rückschlagventils ausgebildet ist und daß die Anpreßeinrichtung nachgiebige Finger (152, 152', 152") aufweist, die von dem Gehäuse (110') getragen werden und die Kugel (122) in abdichtende Berührung mit dem Ventilsitz (124) nachgiebig drängen.

5. Sprayeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Gehäuse getragenen Finger (152, 152', 152") einstückig mit dem Gehäuse (HO') ausgebildet sind, und daß die Finger <■' und das Gehäuse aus einem leicht biegsamen federnden Kunststoffmaterial hergestellt sind.

6. Sprayeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch

gekennzeichnet, daß mehrere Finger (152, 152', 152") vorgesehen sind, die im Winkelabstand um den Ventilsitz herum angeordnet sind, daß die Finger (152,152', 152") sich mit ihrem freien Ende oberhalb des Mittelpunktes der Kugel (122) sowohl in deren abdichtenden als auch abgehobenen Lage erstrekken, daß die Finger (152,152', 152") leicht zur Kugel (122) hin geneigt sind, so daß die freien Enden der Fänger voneinander eine Entfernung einnehmen, die kleiner als der Durchmesser der Kugel ist

7. Sprayeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des Ventilsitzes (124) und des Kolbens (146) koaxial verlaufen, daß die Finger (152, 152', 152") um diese Achse herum angeordnet sind, daß die Bewegungsrichtung des Kolbens (146) entlang der Achse erfolgt, daß die Finger (152, 152', Ί52") mit ihren freien Enden am nächsten zu dem Kolben (146) angeordnet sind, und daß schließlich der Vorsprung (130, 130') des Kolbens (146) etwas von der Achse des Kolbens versetzt angeordnet ist

8. Sprayeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenfortsatz (130') von der Achse des Kolbens (146) um eine Entfernung versetzt ist, die kleiner als der Radius der Kugel (122) ist, daß der Kolbenfortsatz (130') ein abgerundetes freies Ende aufweist, das zur Berührung mit der Kugel an einem Punkt dient, der seitlich von der Achse des Kolbens und des Ventilsitzes verschoben ist.

9. Sprayeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (54) eine im Abstand von der Kugel (J22) angeordnete Wandung (114', 114", 114'", 160,162) aufweist, die zu dem Sitz in Richtung der Bewegung des Kolbens (146) beim Spendehub geneigt ist, daß diese Wandung (114', 114", 114'", 160,162) und die Kugel (122) zusammen einen Raum bestimmen, der zunächst das freie Ende des Kolbenvorsprunges (130, Ϊ30') empfängt, wenn diese durch die Kugel (122) während der Bewegung des Kolbens in dessen zweite Lage abgelenkt wird, daß die Wandoberfläche (114', 114", 162) mit der Oberfläche der Kugel (122) in Bewegungsrichtung des Kolbens beim Spendehub so konvergiert, daß der Vorsprung (130, 130') durch die Wandung zur Kugel verschoben wird und diese aus ihrem Sitz hebt, wobei der erste Durchgang (118) geöffnet wird, wenn der Kolben (146) die zweite Lage erreicht.

10. Sprayeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (52, i46) und der Vorsprung (130, 130') einstückig zueinander ausgebildet sind und aus einem Kunststoffmaterial bestehen, welches eine größere Flexibilität als das Kunststoffmaterial aufweist, aus welchem die Finger (152, 152', 152") und das Gehäuse (HO') gemacht sind.

11. Sprayeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (52) einen nach außen sich erweiternden, offenendigen und napfförmig ausgebildeten Abdichtteil (57, 70) an seinem führenden Ende aufweist, daß der zweite Durchgang einen Weg (132) einschließt, der sich axial durch den Kolben (52) erstreckt und an einem Ende mit dem hohlen Inneren (66) des napfförmigen Abdichtteiles (57, 70) in Verbindung steht, und daß der Kolbenvorsprung (130) einstückig an seinem festen Ende mit der Basis des napfförmigen Abdichtteiles (57) in der Nähe des zweiten Durchganges (132)

verbunden ist und durch das hohle Innere (66) des napfförmigen AbdichtteUes jenseits des führenden Endes dieses Abdichtteiles hervorragt

12. Sprayeinrichtung nach einem ter Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (52, 146) in dem Gehäuse beschränk! drehbar montiert ist, daß der Vorsprung (130, 130', 130") und die Finger (152, 152', 152") abgerundete freie Enden aufweisen, wobei beim Zusammentreffen der freien Enden des Vorsprungs (103,130', 130") und einer der Finger (152, 152', 152") eine Kraft entwickelt wird, welche den Kolben (52, 146) in eine Winkellage zu drehen versucht, bei welcher die Vorsprünge frei von den Fingern sind.

13. Sprayeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied als Kugel (122) eines Rückschlagventils ausgebildet ist und daß die Anpreßeinrichtung aus einer Schraubendruckfeder (156) besteht

14. Sprayeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (146, 146') getrennte Kopf- und Gehäuseteile (148, 150 bzw. 148') aufweist, und daß die öffnungseinrichtung einen Finger (130') aufweist, der einstückig zu dem Kopfteil (148,148') ausgebildet ist