DE2462828B1 - Handbetaetigter Kleinzerstaeuber - Google Patents

Description

• Um auch bei langsamem Niederdrücken des Zerstäuberkopfes eine gleichmäßige und volle Zerstäubung sicherzustellen, ist gemäß Patent 24 54 097 der Kolben der zweiten Pumpenkolben-Zylinderanordnung am unteren Ende eines rohrförmigen Gleitglieds ausgebildet, das den Kolben der ersten Pumpenkolben-Zylinderanordnung mit dem Kolben der zweiten Pumpenkolben-Zylinderanordnung fest verbindet und eine axial verlaufende Bohrung zur Durchleitung des zu zerstäubenden Fluids von der Saugkammer zu der Druckkam- mer besitzt. Das Rückschlagventil oberhalb des Saugrohres ist im Innenraum des Zylinders der zweiten Pumpenkolben-Zylinderanordnung angeordnet. Wenn der beim Niederdrücken des Zerstäuberkopfes entstehende Druck und die von diesem Druck auf den größeren Kolben ausgeübte Kraft ausreicht, die Vorspannung des in Förderrichtung schließenden Ventils zu überwinden, gibt das Ventil den Durchfluß zur Zerstäuberdüse frei. Der Zerstäuberdruck hält an, solange das Ventil offen ist.
• Diese Ausbildung ist auch ein Merkmal der vorliegenden Erfindung.
• Noch nicht zufriedenstellend gelöst ist dabei das Problem, daß, wenn der Zerstäuber zum ersten Mal benutzt und der Zerstäuberkopf niedergedrückt wird, Luft unter verstärktem Druck in der Druckkammer verbleibt und sich beim Loslassen des Zerstäuberkopfes kein ausreichendes Vakuum in der Druckkammer bildet, um Flüssigkeit aus dem Behälter anzusaugen. Das Niederdrücken des Zerstäuberkopfes muß deshalb mehrere Male wiederholt werden, um die Luft in der Druckkammer durch Flüssigkeit zu ersetzen. Dies Problem tritt auch bei anderen, bekannten Zerstäubern auf, bei denen wie beim erfindungsgemäßen Zerstäuber eine Vorkehrung dagegen getroffen ist, daß der Düse Fluid unter ungenügendem Druck zugeführt wird. Wie bei diesen bekannten Zerstäubern ist auch bei dem erfindungsgemäßen mit den oben genannten Merkmalen nach Patent 24 54 097 eine Entlastungseinrichtung vorgesehen. Diese Entlastungseinrichtung bildet beim Abwärtsbewegen der zweiten Pumpenkolben-Zylinderanordnung in der Nähe ihrer unteren Grenzstellung einen Entlastungskanal, der die unter verstärktem Druck stehende Luft, die sonst nach dem Niederdruckhub des Zerstäuberkopfes in der Druckkammer unter Druck verbleiben würde, in einem solchen Ausmaß ausspült, daß das Ansaugen der Flüssigkeit für den nachfolgenden Vorgang sichergestellt ist.
• Bei den beiden bekannten Zerstäubern mit solchen Entlastungseinrichtungen wird das den Druck in der Druckkammer beherrschende, in Förderrichtung öffnende Ventil nicht von zwei fest miteinander verbundenen, vom Druck in der Druckkammer gegensinnig beaufschlagten Kolben gesteuert, sondern durch die elastische Verformung einer Schlauchmembran. Bei dem einen Zerstäuber wirkt der Druck des Fluids von innen auf den Schlauch ähnlich wie bei einem Fahrradventil, bei dem andern wird das Schlauchstück unter dem Einfluß des auf den Zerstäuberkopf ausgeübten Drucks axial gestaucht. Bei beiden besteht kein fester Zusammenhang zwischen dem Durchflußquerschnitt des Ventils und dem Druck in der Druckkammer wie bei dem erfindungsgemäßen Zerstäuber, bei dem das den Durchfluß zur Zerstäuberdüse steuernde Ventil fest mit den Kolben verbunden ist, die vom Druck in der Druckkammer beaufschlagt smd.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt eines Kleinzerstäubers nach der vorliegenden Erfindung, F i g. 2 bis 4 Längsschnitte der wesentlichen Teile von anderen Ausführungsformen der Erfindung.
• Zuerst wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf F i g. 1 beschrieben.
• Ein Flüssigkeitsbehälter list mit einem mit Außengewinde 3 versehenen Halsteil 2 ausgebildet. Am mitt:eren Teil der Innenseite des Führungsrohrs 4 ist ein einwärtsgerichteter Flansch 6 ausgebildet, von dem aus ein Zylinder 7 mit einem kleineren Durchmesser nach unten in den Halsteil 2 absteht. In den sich anschließenden Boden des kleineren Zylinders 7 ist das Basisende eines Saugrohrs 8 eingepaßt, dessen unteres Ende hiervon zum Boden des Behälters 1 hin herabhängt. Wie dargestellt, kann die Flüssigkeit im Behälter 1 im Betrieb eine Verbindung mit dem Innenraum des kleinen Zylinders über das Saugrohr 8 und ein erstes Rückschlagventil 9 haben.
• In den kleineren Zylinder 7 ist andererseits ein kleinerer rohrförmiger Kolben 14 eingesetzt, der am Außenumfang eines unteren Teiles eines rohrförmigen Gleitglieds 13 ausgebildet ist. Eine Anschlagplatte 15 ist auf dem nach innen gerichteten Flansch 6 so angeordnet, daß sie ein Herausrutschen des rohrförmige gen Kolbens 14 auf dem Gleiteingriff mit dem kleineren Zylinder 7 verhindert. Auf dem oberen Ende des rohrförmigen Gleitglieds 13 ist ein rohrförmiger Kolben 16 ausgebildet, der einen größeren Durchmesser als der untere Kolben 14 aufweist. Von der Oberseite des Kolbens 16 erstrecken sich Vorsprünge 17, die ihrerseits ein zweites Ventilglied 18 tragen. Dieses zweite Ventilglied 18 wird somit oberhalb der Bohrung 13a des Gleitglieds positioniert. Zwischen der Anschlagplatte 15 und dem größeren rohrförmigen Kolben 16 ist ein geeignetes Vorspannglied, etwa eine Schraubenfeder 19, angeordnet, die das rohrförmige Gleitglied 13 nach oben vorspannt.
• In einem Zerstäuberkopf 20 ist ein Zylinder 21 von größerem Durchmesser mit einem offenen Ende angeordnet, in das der größere Kolben 16 eingesetzt werden kann. Der obere Mittelteil dieses größeren Zylinders ist mit einem gebohrten Ventilkanal 22 versehen, der eine Fluidverbindung mit einem an einem Seitenteil des Zerstäuberkopfs 20 ausgebildeten Düsenauslaß 23 aufweist. Die unterhalb des Ventilkanals 22 gelegene äußere Umfangskante ist so geformt, daß sie einen Ventilsitz 24 bildet, dessen Öffnung von einem zweiten Ventilglied 18 gesteuert werden kann.
• Mit diesen Konstruktionsanordnungen wird ein Fluidkanal gebildet mit einer Verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und dem Düsenauslaß 23. Auf halbem Wege des so gebildeten Fluidkanals sind die ersten und zweiten Rückschlagventile 9 bzw. 23 vorgesehen, die voneinander senkrecht in Abstand angeordnet sind und somit im Betriebszustand dazwischen eine Druckkammer bilden.
• Ohne daß eine Niederdrückkraft auf den Zerstäuberkopf 10 ausgeübt werden muß, wird das erste Rückschlagventil 9 durch die auf das erste Ventilglied 10 wirkende Schwerkraft geschlossen, während das zweite Rückschlagventil 25, wie in F i g. 1 gezeigt, durch die Wirkung der Schraubenfeder 19 ebenfalls geschlossen wird. Wenn in diesem Zustand der Kopf 20 niedergedrückt wird, wird der größere Zylinder 21 zusammen mit dem rohrförmigen Gleitglied so abwärts bewegt, daß der gemeinsame Druck in den Innenräumen der kleinen und größeren Zylinder 7 und 21 über die dazwischen stets eine Verbindung herstellende Bohrung 13a des Gleitglieds 13 auf eine gleiche Höhe verstärkt wird. Da die wirksame Querschnittsfläche des größeren Kolbens 16 größer als diejenige des kleineren Kolbens 14 ist, ist die auf den größeren Kolben 16 auszuübende abwärtsgerichtete Kraft dementsprechend größer als die aufwärtsgerichtete Kraft am kleineren Kolben 14.
• Wenn die Differenz der beiden entgegengesetzten Kräfte die aufwärtsgerichtete Vorspannkraft der Schraubenfeder 19 bei fortschreitendem Niederdrückhub übersteigt, werden dann der größere Kolben 16 und das daran befestigte zweite Ventilglied 18 gegenüber dem Zerstäuberkopf 20, d. h. im Abstand hiervon, weiter abwärtsbewegt, so daß das zweite Rückschlagventil 25 geöffnet wird. In diesem Augenblick kann die Flüssigkeit, die während dieses Niederdruckhubs in der zwischen den ersten und zweiten Rückschlagventilen 9 und 25 begrenzten Druckkammer unter Druck eingeschlossen war, in den Ventilkanal 22 um das geöffnete Ventil 25 spritzen und wird am Düsenauslaß 23 zum gewünschten feinen Nebel zustäubt, was durch gestrichelte Linien in Fig.2 dargestellt ist. Wenn im Gegensatz hierzu die Niederdrückkraft am Zerstäuberkopf 20 vermindert wird, überschreitet die Summe der aufwärtsgerichteten Kräfte der Schraubenfeder 19 und des kleineren Kolbens 14 die abwärtsgerichtete Kraft des größeren Kolbens 16 aufgrund des verstärkten Drucks in der eingeschlossenen Flüssigkeit. Dann wird das zweite Ventilglied 18 zusammen mit dem größeren Kolben 16 angehoben und schließt das zweite Rückschlagventil 25. Wenn der Zerstäuberkopf 20 von der Handniederdrückung bei der nächsten Stufe freigegeben wird, werden der Zerstäuberkopf 20 und das rohrförmige Gleitglied 13 durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 19 zurückgeführt oder aufwärtsbewegt, wobei das zweite Rückschlagventil 25 geschlossen bleibt. Da währenddessen der kleinere Kolben 14 ebenfalls angehoben wird, wird das Volumen der Druckkammer vergrößert und ändert seinen Druck in ein Vakuum. Als Ergebnis wird das erste Rückschlagventil 9 von der Druckdifferenz zwischen der Druckkammer und dem Flüssigkeitsbehälter 1 geöffnet und läßt die Flüssigkeit im Behälter 1 für die nachfolgende Zerstäubung in die Druckkammer fließen. Währenddessen besteht eine Öffnung 7a, die an einem oberen Teil des kleinen Zylinders 7 ausgebildet ist und als Entlüftungsloch arbeitet, um ein übermäßiges Entleeren des Flüssigkeitsbehälters zu verhindern, sogar bei der durch den einen Zerstäubungszyklus bedingten Saugwirkung der Flüssigkeit. Diese Öffnung 7a kann bei Bedarf an einer solchen Stelle ausgebildet werden, daß sie nur geöffnet wird, wenn der kleinere Kolben 14 abgesenkt wird.
• Ein Merkmal der Ausführungsformen nach F i g. 1 bis 4 besteht in der Bildung eines Entlastungskanals zwischen dem kleineren rohrförmigen Kolben 14 und dem kleineren Zylinder 7, wenn der Zerstäuberkopf bis zu seiner unteren Grenze niedergedrückt ist. Bei den Ausführungsformen von F i g. 1 bis 3 wird, wie an sich durch die DE-AS 13 02 372 bekannt, eine Entlastungsnut 32 im Innenumfang eines unteren Teils des kleineren Zylinders 7 gebildet. In F i g. list die Entlastungsnut 32 unmittelbar im einen einheitlichen Aufbau aufweisenden kleineren Zylinder 7 ausgebildet. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist ein weiterer innerer Zylinder 33 nach oben in den kleineren Zylinder 7 so weit eingepaßt, daß er einen als Entlastungsnut 32 wirkenden ringförmigen Teil freiläßt. Bei der Ausführungsform von F i g. 3 ist darüber hinaus der kleinere Zylinder 7 aus einem oberen zylindrischen Glied 7d mit einem kleineren Innendurchmesser und aus einem unteren Zylinderglied 7e mit einem größeren Innendurchmesser gebildet, das mit dem ersteren verbunden ist. Somit verbleibt die Entlastungsnut 32 in ringförmiger Form am Teil mit dem größeren Innendurchmesser.
• Mit der auf diese Weise an dem unteren Innenumfang des kleineren Zylinders 7 gebildeten Entlastungsnut 32 wird der Entlastungskanal 34, wie in F i g. 1 gestrichelt dargestellt, zwischen der Wandseite der Nut 32 und der Außenseite des kleineren rohrförmigen Kolbens 14 gebildet, wenn dieser bis zu seiner unteren Grenze abwärtsbewegt ist. Als Ergebnis wird die unter verstärktem Druck stehende Luft im Innenraum des kleineren Zylinders 7 und in der Gleitgliedbohrung 13a unmittelbar mittels des auf diese Weise gebildeten Entlastungskanals 34 unmittelbar zur umgebenden Atmosphäre hin ausgespült. Das rohrförmige Gleitglied 13 wird dann durch die Vorspannwirkung der Schraubenfeder 19 angehoben und wechselt. den Druck in der Druckkammer in ein Vakuum, um hierdurch die Flüssigkeit im Behälter in die Druckkammer zu saugen.
• Bei der neunten Ausführungsform von Fig.4 ist dagegen ein Entlastungsvorsprung 35 an einem unteren Innenumfang des kleineren Zylinders 7 ausgebildet, wie es an sich auch bekannt ist (DE-OS 22 39 348). Wenn in diesem Fall der kleinere rohrförmige Kolben 14 bis zu seiner unteren Grenze abwärtsbewegt wird, wird die Außenwand des Kolbens 14 durch den Entlastungsvorsprung 35 teilweise radial einwärts gedrückt, wodurch um die Seitenwände des Vorsprungs 35 ein Spiel gebildet wird, das als Entlastungskanal wirkt.

Claims (4)

1. Patentanspriiche: 1. Handbetätigter Kleinzerstäuber für einen die zu zerstäubende Flüssigkeit enthaltenden Behälter mit einer Pumpeinrichtung, durch die die zu zerstäubende Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird, die eine erste, die Druckkammer bildende Pumpenkolben-Zylinderanordnung mit einem als Durchgang für die Flüssigkeit dienenden Hohlkolben und eine zweite vorgeschaltete, koaxial angeordnete, die Saugkammer bildende Pumpenkolben-Zylinderanordnung mit kleinerer Kolbenfläche als die erste enthält, wobei dem großen Kolben ein in Förderrichtung schließendes Ventil, dem kleinen Kolben ein in Förderrichtung öffnendes Rückschlagventil zugeordnet ist, bei dem der Ventilkörper des großen Kolbens und der kleine Kolben zueinander mit einer Ventilschubstange gekuppelt sind, mit einer Betätigungseinrichtung mit einer Düse, die mit dem Durchgang für die Flüssigkeit im Hohlkolben der ersten Pumpenkolben-Zylinderanordnung in Verbindung steht, mit einem als Ventil zum Schließen und Öffnen des Durchgangs für die Flüssigkeit bestimmten Abschnitt am oberen Ende der Ventilschubstange, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) der zweiten Pumpenkolben-Zylinderanordnung (14, 7) am unteren Ende eines rohrförmigen Gleitglieds (13) ausgebildet ist, das den Kolben (16) der ersten Pumpenkolben-Zylinderanordnung (16, 21) mit dem Kolben (14) der zweiten Pumpenkolben-Zylinderanordnung (14, 7) fest verbindet und eine axial verlaufende Bohrung (13a) zur Durchleitung des zu zerstäubenden Fluids von der Saugkammer zu der Druckkammer besitzt, und daß eine Entlastungseinrichtung (32, 33, 7e, 7d, 35) vorgesehen ist, die beim Abwärtsbewegen des Kolbens (14) der zweiten Pumpenkolben-Zylinderanordnung (14, 7) in der Nähe seiner unteren Grenzstellung einen Entlastungskanal (34) bildet, der hierdurch die unter verstärktem Druck stehende Luft, die sonst nach dem Niederdruckhub des Zerstäuberkopfs (20) in der Druckkammer unter Druck verbleiben würde, in einem solchen Ausmaß ausspült, daß das Ansaugen der Flüssigkeit für den nachfolgenden Vorgang sichergestellt wird.
2. 2. Handbetätigter Kleinzerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungseinrichtung (32, 33, 35, 7e, 7d) eine Enüastungsnut(32) umfaßt, die am unteren Endumfang des Zylinders (7) der zweiten Pumpenkolben-Zylinderanordnung (14, 7) und in der Nähe der unteren Grenzstellung der Abwärtsbewegung des zweiten Kolbens (14) ausgebildet ist.
3. 3. Handbetätigter Kleinzerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungseinrichtung (32, 33, 35, 7e, 7d) einen Entlastungsvorsprung (35) umfaßt, der an der unteren Innenseite des zweiten Zylinders (7) ausgebildet ist, um beim Abwärtsbewegen des zweiten Kolbens (14) bis zu seiner unteren Grenzstellung den Wandteil des zweiten Zylinders (14) derart nach innen zu drücken, daß sich ein Entlastungskanal um die Seitenwände des Entlastungsvorsprungs (35) bildet.
4. 4. Handbetätigter Kleinzerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (7) der zweiten Pumpenkolben-Zylinderanordnung (14, 7) mit einer Öffnung (7a) versehen ist, die derart angeordnet ist, daß sie als Entlüftungsöffnung arbeitet, um ein übermäßiges Evakuieren des Flüssigkeitsbehälters (10) nach dem Zurückführen des Zerstäuberkopfes (20) in seine obere Endstellung zu verhindern.

   Die Erfindung betrifft einen handbetätigten Kleinzerstäuber für einen die zu zerstäubende Flüssigkeit enthaltenden Behälter mit einer Pumpeinrichtung, durch die die zu zerstäubende Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird, die eine erste, die Druckkammer bildende Pumpenkolben-Zylinderanordnung mit einem als Durchgang für die Flüssigkeit dienenden Hohlkolben und eine zweite vorgeschaltete, koaxial angeordnete, die Saugkammer bildende Pumpenkolben-Zylinderanordnung mit kleinerer Kolbenfläche als die erste enthält, wobei dem großen Kolben ein in Förderrichtung schließendes Ventil, dem kleinen Kolben ein in Förderrichtung öffnendes Rückschlagventil zugeordnet ist, bei dem der Ventilkörper des großen Kolbens und der kleine Kolben zueinander mit einer Ventilschubstange gekuppelt sind, mit einer Betätigungseinrichtung mit einer Düse, die mit dem Durchgang für die Flüssigkeit im Hohlkolben der ersten Pumpenkolben-Zylinderanordnung in Verbindung steht, mit einem als Ventil zum Schließen und Öffnen des Durchgangs für die Flüssigkeit bestimmten Abschnitt am oberen Ende der Ventilschubstange.

   Ein handbetätigter Kleinzerstäuber der eingangs genannten Art ist aus der DE-AS 12 90 043 bekannt. Die dort vorgesehenen beiden Pumpenkolben-Zylinderanordnungen sind hierbei derart geschaltet, daß der Kolben mit größerer Querschnittsfläche um einen kleinen Abstand beweglich ist, während der Kolben mit kleinerer Querschnittsfläche um einen größeren Abstand beweglich ist. Hierbei bildet sich zwischen den beiden Kolbenflächen ein Innenraum, dessen Volumen gleich ist. In diesem Innenraum wird kein Druck aufgebaut, da das bodenseitige Ende des nachgeschalteten kleineren zweiten Zylinders offen ist. Somit sind die Hubwege der beiden Kolben umgekehrt proportional zu den Kolbenquerschnittsflächen. Bei einer derartigen Anordnung zweier Pumpenkolben-Zylinderanordnungen kann eine ungenügende und ungleichmäßige Zerstäubung auftreten, wenn der Zerstäuberkopf relativ langsam niedergedrückt wird, da bei einer derartigen Betätigungsweise des handbetätigten Kleinzerstäubers nicht sichergestellt ist, daß die auszusprühende Flüssigkeit in ausreichendem Maße vor dem Austritt aus der Düse unter Druck gesetzt wird. Insbesondere zu Beginn und am Ende des Niederdrückens des Zerstäuberkopfes ist ein langsamer Bewegungsvorgang unvermeidlich.

   Demnach wird somit die zu versprühende Flüssigkeit zu diesen Zeitpunkten nicht mehr ausreichend unter Druck gesetzt, so daß sie nicht mehr gleichmäßig zerstäubt werden kann.