DE2552019A1

DE2552019A1 - Atomiser pump with spring loaded stepped piston - has outlet valve with operating head which opens under liquid pressure

Info

Publication number: DE2552019A1
Application number: DE19752552019
Authority: DE
Inventors: Rudolf Albert
Original assignee: DIAMONAT Ltd
Current assignee: DIAMONAT Ltd
Priority date: 1975-11-20
Filing date: 1975-11-20
Publication date: 1977-06-30

Abstract

Atomiser pump has a cylindrical housing (10) in which a piston assembly (28), consisting of two pistons of different diameter, is slidable against spring pressure (36) by means of an operating head (14), the arrangement being such that, when the liquid pressure in a housing section (41) reaches a level determined by the spring tension, an outlet valve (24,26) in the head opens. The piston assembly is in the form of a single stepped piston (28) whose end adjacent to the operating head is connected with the valve closure member (26). The head contains a corresponding valve seat (24). The larger portion of the piston is under the action of the pressure so as to open the valve.

Description

B e s c h r e i b u n gDescription

zum Patentgesuch "Zerstäuberpumpe" Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberpumpe mit einem Zylindergehäuse, in dem eine Kolbenanordnung, bestehend aus zwei Kolben unterschiedlicher Kolbenfläche, gegen den Druck einer Federanordnung mittels eines Betätigungkopfes verschieblich ist, und bei der erst nach Aufbau eines durch die Federvorspannung bestimmten Flüssigkeitsdrucks in einem Gehäuseabschnitt ein in den Betätigungskopf mündendes Auslaßventil öffnet. Eine solche Pumpe ist aus der DT-PS 1 290 043 bekannt. to the patent application for "atomizer pump" The invention relates to an atomizer pump with a cylinder housing in which a piston assembly consisting of two pistons different piston area, against the pressure of a spring arrangement by means of a Actuating head is displaceable, and only after building a through the Spring preload specific fluid pressure in a housing section in the outlet valve opening into the actuating head opens. Such a pump is from the DT-PS 1 290 043 known.

Bei der bekannten Pumpe gelangt die zu zertäubende Flüssigkeit in einen ersten Zylinder, der eine Druckfeder enthält und in dem ein Kolben mit kleinerer Kolbenfläche verschieblich ist; über ein Rückschlagventil kann die Flüssigkeit in eine Gehäusekammer jenseits des kleineren Kolbens gelangen. Die Kammer wird auf der anderen Seite durch einen zweiten Kolben größerer Fläche abgedichtet, der unmittelbar mit dem Betätigungskopf verbunden ist In dem größeren Kolben ist ein Ventilsitz ausgebildet, aem ein mit dem kleineren Kolben über eine "Lose" verbundenes Ventilglied zugeordnet ist Bei Fingerdruck auf uen Kopf wird die in der Kammer befindliche Flüssigkeit durch die Abwärtsbewegung des grossen Kolbens unter Druck gesetzt, und der kleinere Kolben muß zum Ausgleich der Volumenverringerung ebenfalls eine Abwärtsbewegung ausführen, Wegen der Kolbenflächendifferenz legt er dabei einen größeren Weg zurück, solange, bis die "Lose" verbraucht ist und das Ventilglied von dem Ventilsitz abgehoben wird. Dabei wird in der Kammer ein Druck aufgebaut, der abhängt von der in der Feder im öffnungsaugenblick gespeicherten Kraft, Bei einer äquivalenten, marktgängigen Ausführungsform einer solchen Pumpe ist keine "Lose" vorgesehen, sondern das Ventilglied ist starr mit dem kleineren Kolben verbunden. In the known pump, the liquid to be atomized enters a first cylinder which contains a compression spring and in which a piston with a smaller Piston surface is displaceable; The liquid can flow into get a housing chamber beyond the smaller piston. The chamber will open the other side is sealed by a second piston with a larger area, which is immediately connected to the actuator head is in the larger piston is a valve seat is formed, aem one connected to the smaller piston via a "slack" Valve member is assigned When you press your finger on the head, the one located in the chamber Liquid pressurized by the downward movement of the large piston, and the smaller piston must also move downwards to compensate for the reduction in volume execute, because of the difference in piston area, it covers a greater distance, until the "slack" is used up and the valve member is lifted off the valve seat will. A pressure is built up in the chamber, which depends on that in the spring force stored at the moment of opening, with an equivalent, marketable one Embodiment of such a pump is no "loose" provided, but the valve member is rigidly connected to the smaller piston.

Trotzdem öffnet das Ventil erst, nachdem ein gewisser Druck aufgebaut ist, weil die Einzelteile aus elastisch nachget bendem Kunststoff gefertigt sind und/oder weil sich in der Kammer ein, wenn auch sehr geringes Luftrestvolumen befindet.Nevertheless, the valve only opens after a certain pressure has been built up is because the items are made of elastically yielding plastic and / or because there is a residual volume of air in the chamber, albeit a very small one.

Eine solche Pumpe führt zu einer sehr feinen und gleichmäßigen Zerstäubung auch solcher Flüssigkeiten, die - wie etwa Haarspray - schlecht zerstäubbar sind. Such a pump leads to a very fine and even atomization including liquids that - such as hairspray - are difficult to atomize.

Will man jedoch durch eine entsprechende Wahl der Kolbenflächendifferenz den in der kammer aufgebauten Druck erhöhen, um eine noch günstigere Zerstäubung zu erzielen, so ergibt sich das Problem, daß man die Fläche des kleinen Kolbens entsprechend verringern muß, um bei gleicher Schließkraft der Feder nicht eine unzumutbar hohe Fingerkraft des Benutzers zu benötigen, Dieser Verkleinerung der kleinen Kolbenfläche sind jedoch Grenzen konstruktiver Art gesetzt, Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zerstäuberpumpe mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, bei der der Konstrukteur größere Freiheit in der Wahl der einzelnen Abmessungen hat, so daß die Einzelteile fertigungstechnisch leicht beherrschbar sind, ohne daß der Benutzer unzumutbar hohe Kräfte aufbringen muß0 Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kolbenanordnung als einstückiger Doppelkolben ausgebildet ist, dessen dem Kopf zugewandtes Ende mit dem Ventilglied verbunden ist, während in den Kopf ein zugeordneter Ventilsitz eingearbeitet ist, und daß die größere Kolbenfläche von dem Druck in öffnungsrichtung beaufschlagt ist. However, if one wants to do so by selecting the piston area difference accordingly Increase the pressure built up in the chamber to achieve an even more favorable atomization to achieve, there is a problem that the area of the small piston must reduce accordingly in order not to be unreasonable with the same closing force of the spring To require high finger strength of the user, This reduction of the small piston area however, there are limits of a constructive nature, Object of the invention is to create an atomizer pump with the features mentioned at the beginning the designer has greater freedom in the choice of the individual dimensions, so that the items are easily manageable from a manufacturing point of view without the User must apply unreasonably high forces0 This task is according to the invention solved in that the piston assembly is designed as a one-piece double piston is, whose end facing the head is connected to the valve member, while an associated valve seat is incorporated in the head, and that the larger piston area is acted upon by the pressure in the opening direction.

Auf das Ventil wirkt bei diesem Aufbau eine öffnungskraft, die dem Produkt aus dem Druck innerhalb des Gehäuseabschnittes und der Differenz der Kolbenflächen entspricht. In this construction, an opening force acts on the valve, which is the Product of the pressure within the housing section and the difference between the piston areas is equivalent to.

Weitere bevorzugte Merkmale von Gegenständen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further preferred features of articles of the invention result from the subclaims.

Anhand von zwei Ausführungsbeispielen soll nachstehend die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. The invention is intended below on the basis of two exemplary embodiments will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Die beiden Figuren zeigen jeweils im Teilaxialabschnitt eine Zerstäuberpumpe gemäß der Erfindung. The two figures each show an atomizer pump in the partial axial section according to the invention.

Das Zylindergehäuse 10 ist rotationssymmetrisch aufgebaut. Es weist innen und vorzugsweise auch außen mehrere im Durchmesser abgestufte Kammern auf. In der obersten Kammer, begrenzt durch die Mantelfläche 12, sitzt mit einem Abschnitt 13 gleitbeweglich der Kopf 14, auf den oben ein (nicht dargestellter) Druckstöpsel mit Dralldüse aufsetzbar ist. Der Kopf 14 ist längs der Innenfläche des Mantels gleitbeweglich geführt, jedoch nicht abgedichtet. Als weitere Führung ist in der Kappe 16, die dicht auf einen (nicnt dargestellten) Behälter für die zu zerstäubende Flüssigkeit aufsetzbar ist, ein Axialflansch 18 vorgesehen, und auch hier bleibt ein Luftspalt zwischen Flansch 18 und dem Schaft 20 des Kopfes 14. Die radial auskragende obere Kante 22 des Zylindergehäuses sitzt mit einer Schnappverbindung in der Kappe 16. The cylinder housing 10 is constructed to be rotationally symmetrical. It shows inside and preferably also outside several chambers with graduated diameters. In the uppermost chamber, delimited by the lateral surface 12, sits with a section 13 slidably the head 14, on which a (not shown) Pressure plug can be attached with a swirl nozzle. The head 14 is along the inner surface of the shell Slidably guided, but not sealed. Another guide is in the Cap 16, which fits tightly on a (not shown) container for the to be atomized Liquid can be attached, an axial flange 18 is provided, and here too remains an air gap between the flange 18 and the shaft 20 of the head 14. The radially cantilevered upper edge 22 of the cylinder housing is snap-fitted into the cap 16.

Der Kopf 14 weist an der Stelle, wo sein Durchmesser beginnt, sich zu vergrößern, eine scharfe, abwärts-einwärts gerichtete Kante 24 auf, die als Ventilsitz für einen. Ventilkörper 26 dient. Dieser bildet einen Teil eines Doppelkolbens 28, von dem der größere Kolben, definiert durch eine Dichtlippe 30, an der Innenwandung des Kopfabschnitts 13 dichtend anliegt Der kleinere Kolben, definiert durch eine Dichtlippe 32, liegt dichtend an der Innenfläche des Gehäusemantelteils 34 an. Eine Druckfeder 36 stützt sich an einem Innenradialflansch38 des Gehäuses 10 ab und drückt den Ventilkörper 26 in Schließlage, also in Anlage an die Kante 24. Unterhalb des Flansches 38 sitzt in dem Gehäuse noch ein Rückschlagventil, hier als Kugelventil 40 ausgebildet, Der Raum zwischen der Mantelfläche 12 und dem Doppelkolben 28 kommuniziert über einen Durchbruch 42 mit dem Behälterinnenraum; durch die Spalte zwischen Kopf und Gehäuse und kann zwar Luft in den Behälter eindringen und für Druckausgleich sorgen, doch bilden diese Spalte eine Labyrinthdichtung; so daß der Flüssigkeitsa8stritt unterbunden ist. The head 14 points at the point where its diameter begins to enlarge, a sharp, downward-inwardly directed edge 24, which acts as the valve seat for one. Valve body 26 is used. This forms part of a double piston 28, of which the larger piston, defined by a sealing lip 30, on the inner wall of the head portion 13 rests sealingly. The smaller piston, defined by a Sealing lip 32 lies against the inner surface of the casing shell part 34 in a sealing manner. One Compression spring 36 is supported on an inner radial flange 38 of housing 10 and presses the valve body 26 in the closed position, so in contact with the edge 24. Below the Flange 38 sits in the housing also a check valve, here as a ball valve 40, the space between the lateral surface 12 and the double piston 28 communicates via an opening 42 with the container interior; through the gap between the head and housing and although air can enter the container and for pressure equalization worry, but these gaps form a labyrinth seal; so that the liquid emerges is prevented.

Der Raum 41 zwischen der Dichtlippe 30 und der Kopfkante 24 kommuniziert über eine oder mehrere Durchbrüche 44 mit der Kammer 43 zwischen der Dichtlippe 32 und dem Rückschlagventil 40; auf der Saugseite des letzteren ist ein Schlauch 46 in das Gehäuse geschoben, der bis zum Boden des Behälters reicht, Die Pumpe arbeitet wie folgt: Es sei zunächst angenommen, daß Raum 41 und Kammer 43 bereits flüssigkeitsgefüllt sind. Bei Fingerdruck auf den Kopf 14 wird dieser relativ zu der Kappe 16 und zum Zylindergehäuse 10 nach unten geschoben, wobei über den Kontakt zwischen Kante 24 und Ventilkörper 26 auch der Doppelkolben 28 mitgenommen wird, und zwar entgegen der Kraft der Feuer 36. Es entsteht, weil das Rückschlagventil 40 schließt, ein Druck innerhalb der beiden miteinander kommunizierenden Räume 41, 430 Die aus Kunststoff gefertigten Teile, die unter diesem Druck stehen, also vor allem die Dichtlippen und der Gehäusemantelteil 34, geben etwas nach. Sobald aber der Druck eine gewisse Größe erreicht, macht sich die Flächendifferenz der beiden Kolben bemerkbar, Denn der Druck wirkt von unten nur auf die kleinere Kolbenfläche, von oben aber auf die größere, so daß bei einer gegebenen Federsteife die abwärts gerichtete Kraft bei Erreichen eines gewissen Drucks überwiegt und das Ventil 24/26 öffnet. Die Flüssigkeit steigt dann in der Bohrung des Kopfschaftes 20 nach oben zur Dralldüse. The space 41 between the sealing lip 30 and the head edge 24 communicates via one or more openings 44 with the chamber 43 between the sealing lip 32 and the check valve 40; on the suction side of the latter a hose 46 is pushed into the housing, which extends to the bottom of the container, The pump works as follows: It is initially assumed that space 41 and chamber 43 are already filled with liquid. With finger pressure on the head 14 this is relative to the cap 16 and to the cylinder housing 10 pushed down, being over the contact between the edge 24 and the valve body 26 is also carried along by the double piston 28 is, against the force of fire 36. It arises because the check valve 40 closes, a pressure within the two communicating spaces 41, 430 The parts made of plastic that are under this pressure, i.e. before especially the sealing lips and the housing jacket part 34 give somewhat. As soon as When the pressure reaches a certain size, the area difference between the two makes up Piston noticeable, because the pressure only acts from below on the smaller piston area, but from above to the larger one, so that with a given spring stiffness the one downwards Directed force predominates when a certain pressure is reached and the valve 24/26 opens. The liquid then rises in the bore of the head shaft 20 upwards to the swirl nozzle.

Es ist erwünscht, daß beim vollständigen Niederdrücken des Kopfes 14 das Volumen der Kammer 43 sich weitgehend verkleinert. Aus diesem Grunde schließt sich an den Ventilkörper noch ein langer Schaft 50 an, der zugleich als Fünrung für die Feder 36 dient. Der Schaft kommt jedoch nicht zum Aufsitzen auf der Kugel 40; der Kolbenweg ist vielmehr dadurch begrenzt, daß der Kopfabschnitt 13 mit seiner Unterkante an der Stufe 52 anstößt0 Der innere Axialvorsprung 54 des Zylindergehäuses trägt weiter dazu bei, die erwähnte Volumenverringerung herbeizuführen. Bedeutung hat diese Maßnahme für die Inbetriebnahme der Pumpe, die ja zunächst nicht flüssigkeits-, sondern luftgefüllt ist. Bei kleinem Restvolumen der Kammer 43 wird nämlich schon beim erstmaligen Niederdrücken des Kopfes 14 beinahe die gesamte Luft verdrängt, und die Pumpe füllt sich bereits beinahe vollständig mit Flüssigkeit, so daß beim zweiten Niederdrücken bereits Flüssigkeit zerstäubt wird. It is desirable that when the head is fully depressed 14 the volume of the chamber 43 is largely reduced. For this reason it closes a long shaft 50 is attached to the valve body, which at the same time serves as a funnel for the spring 36 is used. However, the shaft does not come to sit on the ball 40; the piston travel is rather limited by the fact that the head portion 13 with his The lower edge abuts the step 52. The inner axial projection 54 of the cylinder housing further contributes to the mentioned Bring about volume reduction. This measure is important for the commissioning of the pump, which is not initially is filled with liquid, rather than air. If the remaining volume of the chamber 43 is small namely, almost all of the air when the head 14 is pressed down for the first time displaced, and the pump is almost completely filled with liquid, so that liquid is already atomized the second time it is pressed down.

Die Ausführungsform nach Fig, 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 vorteilhafterweise dadurch, daß hier bei gleichem Kappendurchmesser ein größeres Volumen an Flüssigkeit zerstäubt werden kann, da der größere Kolben nicht gegen den Kof, sondern gegen diejenige Mantelfläche aes Gehäuses abdichtet, die in Fig. 1 als Führung für den Kopfabschnitt 13 diente. The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 advantageous in that here with the same cap diameter a larger one Volume of liquid can be atomized as the larger piston does not oppose it the case, but against that outer surface of aes housing, which is shown in Fig. 1 served as a guide for the head section 13.

Dafür muß nun auch der Kopf 14' gegen dieselbe Mantelfläche 12' abdichten, wofür hier eine Dichtlippe 13' vorgesehen ist; die erwähnte Labyrinthdichtung für den Druckausgleich ist auch hier zunächst von dem Spalt zwischen dem Kopfschaft 20' und Axialflansch 18' gebildet, im zweiten Teil aber von einem oder mehreren engen Kanälen 60, die an dem Radialflansch 22' der Schnappverbindung zwischen Kappe 16' und Zylindergehäuse 10' vorbeigeführt bzw.- führen. Im übrigen ist bei dieser Ausführungsform anstelle des Kugelrückschlagventils ein Lippenventil 62 vorgesehen, das als solches an sich bekannt ist; hierdurch wird die Herstellung verbilligt.For this, the head 14 'must now also seal against the same lateral surface 12', for which a sealing lip 13 'is provided here; the mentioned labyrinth seal for Here, too, the pressure equalization is initially due to the gap between the head shaft 20 'and axial flange 18', but in the second part of one or more narrow channels 60 on the radial flange 22 'of the snap connection between cap 16 'and cylinder housing 10' passed or lead past. Incidentally, this is the case Embodiment instead of the ball check valve a lip valve 62 is provided, which is known as such; this makes the production cheaper.

(Patentansprüche)(Patent claims)

Claims

Claims 1. Atomizer pump with a cylinder housing, in one piston arrangement, consisting of two pistons with different piston areas, displaceable against the pressure of a spring arrangement by means of an actuating head is, and only after the build-up of a fluid pressure determined by the spring preload an outlet valve opening into the actuating head opens in a housing section, characterized in that the piston arrangement is designed as a one-piece double piston is, whose end facing the head is connected to the valve member, while an associated valve seat is incorporated in the head, and that the larger piston area is acted upon by the pressure in the opening direction.

2. Atomizer pump according to claim 1, characterized in that the Double piston is formed in one piece with the valve member.

3. Atomizer pump according to claim 1, characterized in that a Sheath section of the cylinder housing designed as a guide for a head section whose inner surface serves as a cylinder surface for the larger piston.

4. Atomizer pump according to claim 1, characterized in that a Head section as a sealing piston on the same inner surface of the cylinder housing Is slidably guided against which the larger piston rests.