DE2744654A1

DE2744654A1 - Vorrichtung und verfahren zum zerstaeuben einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2744654A1
Application number: DE19772744654
Authority: DE
Inventors: James C Mckinney
Original assignee: Creative Dispensing Systems Inc
Current assignee: BPrex Healthcare Brookville Inc
Priority date: 1976-10-05
Filing date: 1977-10-04
Publication date: 1978-04-06
Also published as: DE2759914C2; GB1583470A; JPS5441728B2; ES462901A1; MX146527A; BR7706644A; CA1059083A; DE2760352C2; JPS5345712A; FR2366878B1; DE2760216C2; GB1583469A; FR2366878A1; DE2744654C2; IT1090408B; AR218039A1

Description

DR BERG DIPL. INC. STAPl·' DIPL-ING. SCHWABE DK. DR. SANDMAIR 9 7 A A R 5 A PATENTANWÄLTE Postfach 860245, 8000 München 86

Anwaltsakte 28 485 1». Okt. 1977

CREATIVE DISPENSING SYSTEMS, INC. Atlanta, Georgia / USA

Vorrichtung und Verfahren zum Zerstäuben einer Flüssigkeit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerstäuben einer Flüssigkeit sowie auf ein Verfahren für die Inbetriebnahme einer solchen Vorrichtung.

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Bei den allgemein gebräuchlichen Aerosolzerstäubern stellen sich zwei wesentliche Probleme, nämlich einmal das der Luftverunreinigung durch ein Treibmittel und ferner das der Beseitigung des Behälters ohne die Gefahr der Explosion mit den damit verbundenen Risiken. Diese Schwierigkeiten können zwar durch die Verwendung von handbetätigten Pumpenzerstäubern vermieden werden, diese bieten jedoch gewisse Schwierigkeiten beim Versand und sind außerdem teuer in der Herstellung. Um diesem Mangel abzuhelfen, schafft die Erfindung einen Flüssigkeitszerstäuber, welcher wohlfeil herstellbar und ohne Schwierigkeit für den Versand geeignet ist.

Bekannte Pumpenzerstäuber haben gewöhnlich einen Düsenkopf mit einem Rückschlagventil zum Sperren der Strömungsverbindung zwischen der Pumpenkammer und der Düsenöffnung. Ein solcher Düsenkopf ist z.B. in der US-PS 3 685 739 beschrieben. Der Düsenkopf ist vorzugsweise verstellbar, so daß der austretende Sprühstrahl verschiedene Form erhalten und das Auslaß-Rückschlagventil versperrt werden können. Außerdem muß eine Dichtung vorhanden sein, um den Durchtritt der Flüssigkeit zwischen den aufeinander gleitenden Flächen der Düsenverstelleinrichtung zu verhindern. Ferner soll ein solcher Zerstäuber aus möglichst wenigen Einzelteilen zusammengesetzt sein. Im Hinblick darauf schafft die Erfindung einen Flüssigkeitszerstäuber mit einer einstellbaren Düse zum Verstellen der Form des Sprüjxstrahls,

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welche nur zwei getrennt voneinander geformte und am
Gehäuse des Zerstäubers angebrachte Teile aufweist.

Im Strömungsweg der zu zerstäubenden Flüssigkeit ist
gewöhnlich ein Filter mit einem getrennt hergestellten, perforierten Filterelement angeordnet. Ein herkömmlicher Filter für das Einlaß-Tauchrohr eines Zerstäubers ist
beispielsweise in der US-PS (US-Design Patent) 240 036 beschrieben. Der Filter hat ein rohrförmiges Nabenteil, welches auf das Ende des Tauchrohrs aufgepreßt ist. Ein im Nabenteil angeordnetes perforiertes Filterelement wird von einer in die Nabe eingerasteten, von öffnungen durchsetzten Scheibe festgehalten. Dieser Filter weist die
Nachteile auf, daß er aus wenigstens drei einzelnen
Teilen zusammengesetzt ist, daß er nur schwer zerlegbar ist, und daß das Filterelement zum Zweck der Reinigung
ausgebaut werden muß.

Im Hinblick darauf schafft die Erfindung einen Tauchrohrfilter, welcher aus einem einstückig geformten Teil gebildet ist und sich ohne Schwierigkeit reinigen läßt.

Ein erfindungsgemäßer Zerstäuber hat einen Pumpenhebel, welcher nach dem Versand schwenkbar am Gehäuse des Zerstäubers anbringbar und mit dem Pumpenkolben verbindbar ist. Bei der ersten Betätigung des Pumpenhebels werden
der Pumpenkolben und eine damit verbundene Saugleitung
bewegt, um damit eine durch aneinanderliegende Flächen der Saugleitung und eines Behälterdeckels gebildete

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Versand-Belüftungsabdichtung zu brechen. Über das Saugrohr aus dem Behälter angesaugte Flüssigkeit gelangt über eine Mittelöffnung des Kolbens in die Pumpenkammer. Ein am Kolben angebrachtes elastisches Teil ist gleichzeitig als Einlaß-Rückschlagventil für die Saugleitung und als Kolbenring wirksam. Der Zerstäuber hat ferner einen Düsenkopf mit einem elastischen Teil, welches gleichzeitig als Auslaß-Rückschlagventil und als Ringdichtung wirksam ist und mit einer ein Gewinde aufweisenden Düsenkappe derart zusammenwirkt, daß die Form des zerstäubten Sprühstrahls durch Verdrehen der Düsenkappe verstellbar ist. Ein einstückig geformter Flüssigkeitsfilter für das Tauchrohr des Zerstäubers weist zwei kreisförmige Scheiben auf, von denen wenigstens eine radial verlaufende Rippen hat, welche eine Vielzahl von Flüssigkeitsdurchlässen zwischen den Scheiben begrenzen.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines auf einem Flüssigkeitsbehälter befestigten erfindungsgemäß.en Zerstäubers mit einem Flüssigkeitsfilter,

Fig. 2 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Zerstäubers,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Kolben-Saugrohrs des Zer stäubers nach Fig. 1 mit Durchlässen für die Belüftung des Behälters,

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Fig. 4 eine zerlegte Seitenansicht des Zerstäubers zur Darstellung des Verfahrens zum Anbringen eines Pumpenhebels,

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 2,

Fig. 6 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5,

Fig. 7 bis 9 Schnittansichten des Düsenkopfs des in Fig. dargestellten Zerstäubers in verschiedenen Einstellungen zum Variieren der Form des Sprühstrahls,

Fig. 10 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 2,

Fig. 11 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 10,

Fig. 12 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 12-12 in Fig. 2,

Fig. 13 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungeform eines Zerstäubers mit flexibler Pumpenkammer,

Fig. 14 eine Schrägansicht eines Tauchrohrfilters für den erfindungegemäßen Zerstäuber,

Fig. 15 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Zerstäubers mit dem am Tauchrohr angebrachten Filter nach Fig. 14,

Fig. 16 eine Schnittansicht eines einstückigen Formteile für die Herstellung eineβ Filtere in einer Aue führungeform der Erfindung und

Fig. 17 eine Draufaicht auf daa Formteil nach Flg. 16·

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Ein in Fig. 1 dargestellter Zerstäuber 10 ist auf einen Behälter 11 aufgeschraubt. Durch Betätigung eines Pumpenhebels 12 wird eine Flüssigkeit 13 über einen einstückig geformten Filter 14 und ein Tauchrohr 16 aus dem Behälter in ein Gehäuse 15 des Zerstäubers gesaugt und anschließend durch eine einstellbare Düse 17 zerstäubt.

Das in Fig. 2 dargestellte Gehäuse 15 hat ein unteres Gehäuseteil 22, welches an der Gewindeöffnung eines (nicht gezeigten) Behälters anbringbar ist und eine Pumpenkammer 24 enthält. Eine Ansaug- und Fördereinrichtung 26 weist einen Kolben 27 und ein Saugrohr 28 auf, über welches die Flüssigkeit aus dem Behälter in die Pumpenkammer 24 gelangt. Am Saugrohr 28 ist ein sich in den Behälter hinein erstreckendes Tauchrohr angeschlossen. Über dieses und ein Rückschlagventil $2 gelangt die Flüssigkeit in die Pumpenkammer 24. Durch Betätigung eines Pumpenhebels 36 ist der Kolben 27 entgegen der Belastung durhh eine Schraubenfeder 40 betätigbar, um damit das eingeschlossene Volumen der Pumpenkammer 24 zu verkleinern.

Ein am Kolben 27 angeordnetes flexibles Teil 42 ist als das bewegliche Schließglied des Rückschlagventils 32 und als Kolbenring wirksam. Das flexible Teil kann auch einstückig mit dem Kolben 27 geformt sein. Es hat ein mittleres Teil 44, welches mit einem mit dem Kolben ein- atückigen Ventilsitz 46 zusammenwirkt, um eine Einlaß öffnung 47 des Kolbens in Abhängigkeit vom Druck in der

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Pumpenkammer zu verschließen und damit die Strömungsverbindung zwischen dieser und dem Behälter zu sperren. Um eine sichere Abdichtung mit dem Sitz 46 zu gewährleisten, ist das mittlere Teil 44 des flexiblen Teils vorzugsweise kegelstumpfförmig ausgeführt. In einer abgewandelten Ausführung kann der Kolbeneinlaß in Abhängigkeit vom Druck in der Pumpenkammer durch ein (nicht gezeigtes) Kugelventil geschlossen werden.

Das flexible Teil 42 hat ferner ein ringförmiges Teil 48, an welchem sich der Kolben und die Schraubenfeder 40 in Anlage befinden. Das ringförmige Teil 48 und das mittlere Teil 44 sind über mehrere radial'verlaufende, gewölbte Bänder 50 von verringertem Querschnitt miteinander verbunden, so daß sie relativ zueinander beweglich sind. Ein radialer Rand 52 des flexiblen Teils 42 bildet eine Abdichtung zwischen dem Kolben 27 und der Innenwand der Pumpenkammer 24.

Wie man in Fig. 5 und 6 erkennt, sind die verschiedenen Teile des flexiblen Teils konzentrisch zueinander angeordnet. Das mittlere Teil 260 ist über mehrere gewölbte Bänder 264 mit dem am Kolben anliegenden ringförmigen Teil 262 verbunden. Zwischen den Bändern 264 ist das flexible Teil von öffnungen 266 durchsetzt, und ein entlang dem Umfang verlaufender Rand 268 ist für die abdichtende Anlage an der Innenwand der Pumpenkammer bestimmt.

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Wie man ferner in Fig. 2 erkennt, durchsetzt das Saugrohr 28 eine öffnung in einem Behälterverschluß 70. Die Außenwand 72 des Saugrohrs 28 und die Innenwand der öffnung des Behälterverschlusses begrenzen einen Durchlaß für die Belüftung des Behälters, welcher durch axiale Nuten in der Außenwand 72 des Saugrohrs oder der Innenwand 74 der öffnung gebildet sein kann. Ein solcher Belüstungsdurchlaß kann auch durch eine lose Passung zwischen dem Saugrohr und der öffnung des Behälterverschlusses gebildet sein. Am Saugrohr und am Behälterverschluß sind zum Verschließen der Belüftungsdurchlässe in gegenseitige Anlage bringbare Flächen 76 bzw. 78 vorhanden.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Versandabdichtung für die Behälterbelüftung ist in Fig. 3 dargestellt. Ein hier gezeigtes Kolben- oder Saugrohr 80 hat in seiner Außenwand eine Anzahl von Nuten 82, welche zusammen mit der inneren Wandfläche eines Behälterverschlus-Bes Belüftungsdurchlässe für den Behälter begrenzen. Ein in gewissem Axialabstand von den oberen Enden der Nuten 82 hervorstehender ringförmiger Bund 84 ist in Anlage an einer Fläche in einer Nut an der Innenwand einer Öffnung des Behälterverschlusses bringbar, um die Belüftungedurchlässe zu verschließen. Anstelle des hervorstehenden Bunds 84 in Fig. 3 kann auch eine Nut vorhanden sein, sofern daeit nur die notwendige Abdichtung ereielbar ist.

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Wie man ferner in Pig. 2 erkennt, hat der Pumpenhebel ein spiralförmig eingerolltes Lagerteil 92, mit welchem er auf von beiden Seiten des Zerstäubergehäuses einwärts hervorstehenden Zapfen 94 gelagert ist. Jeweils ein oder mehrere solche spiralförmigen Lagerteile können entweder im Gehäuse oder am Pumpenhebel geformt sein, wobei dann am jeweils anderen Teil wenigstens ein Lagerzapfen vorgesehen ist.

Das Zerstäubergehäuse hat ein abnehmbares Oberteil 96 mit einem abwärts hervorstehenden Schenkel 98, welcher am spiralförmigen Lagerteil 92 angreift. Eine gerundete Auskehlung 100 des Schenkels setzt an einer Außenfläche 102 des Lagerteils 92 auf und hält es auf den Zapfen 94 fest.

Ein Schenkel 95 des Pumpenhebels 36 greift formschlüssig am Kolben und am Saugrohr an, so daß der Schwenkbereich des Pumpenhebels durch die Länge des Kolbenhubs begrenzt ist. In die Pumpenkammer 24, 38 gesaugte Flüssigkeit wird durch eine Druckleitung 104 und einen Düsenkopf 106 hindurch aus dem Zerstäuber versprüht. Der Düsenkopf 106 hat einen an die Druckleitung 104 anschließenden Ventilsitz 108 und eine Düsenkappe 110 mit einer Öffnung 112, durch welche hindurch die Flüssigkeit zerstäubt wird. Ein Auslaß-Rückschlagventil 114 ist aus dem Ventilsitz 108 und einem flexiblen Teil 116 gebildet. Ein bewegliches Mittelteil 118 des flexiblen Teils 116 kommt in Abhängigkeit vom Druck in der Pumpen-

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kammer 24, 38 in Anlage am Ventilsitz 108 und sperrt damit die Strömungsverbindung zwischen der Pumpenkammer und der Düsenöffnung 112.

Das Mittelteil 118 des flexiblen Teils ist vorzugsweise kegelstumpfförmig und ist von einem ringförmigen Teil 120 umgeben. Dieses ist von öffnungen 121 durchsetzt, welche einen Strömungsweg bilden, solange sich das Mittelteil nicht in Anlage am Ventilsitz befindet. Ein mit dem flexiblen Teil 116 einstückiger, entlang seinem Umfang verlaufender O-Ring 122 bildet eine Dichtung zwischen der Düsenkappe 110 und einem die Druckleitung umgebenden Gehäuseteil

Das Gehäuseteil 124 und die Düsenkappe 110 haben einander komplementäre Gewinde 126. Durch Verdrehen der Düsenkappe 110 gegenüber dem Gehäuseteil 124 läßt sich der Anlagedruck zwischen einer mittleren Innenfläche der Düsenkappe und dem Mittelteil 118 des flexiblen Teils 114 einstellen. Das Mittelteil des flexiblen Teils 114 oder die mittlere Innenfläche 128 der Düsenkappe weist Erhebungen 129 auf, welche am jeweils anderen der beiden Teile in Anlage kommen und so ausgebildet sein können, daß sie die Strömung der Flüssigkeit ablenken. Durch das Verstellen der Düsenkappe ändert sich bei geöffnetem Auslaß-Rückschlagventil der Anlagedruck zwischen dem Mittelteil des flexiblen Teils und den Er hebungen, und damit die Form des vom Zerstäuber abgegebenen Sprühstrahls.

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Wie man in Fig. 10 und 11 erkennt, hat das in Fig. 2 gezeigte flexible Teil 116 ein kegelstumpfförmiges Mittelteil 340 und einen dieses umgebenden, von öffnungen 344 durchsetzten ringförmigen Bereich 3^2. Die öffnungen bilden bei geöffnetem Rückschlagventil eine Strömungsverbindung zwischen der Druckleitung und der öffnung der Düsenkappe. Der in Fig. 10 nicht dargestellte O-Ring verläuft entlang dem Umfangsrand 346 des ringförmigen Bereichs 342.

In Fig. 11 ist das kegelstumpfförmige Mittelteil 350 des flexiblen Teils über das von öffnungen durchsetzte ringförmige Teil 354 mit dem damit einstückigen O-Ring 352 verbunden. Das ringförmige Teil 354 ist dünner als das Mittelteil 350, so daß dieses relativ zum O-Ring beweglich ist. Das ringförmige Teil 354 durchsetzende öffnungen 356 bilden einen Strömungsweg durch das flexible Teil hindurch.

Fig. 12 zeigt eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 12-12 in Fig. 2. Die hier gezeigte Düsenkappe hat eine kreisförmige Umfangswand 364 und eine von einer Düsenöffnung 362 durchsetzte Endwand. Am mittleren Teil der Innenseite der Endwand geformte Irhebungen 366, 380, 382 können verschieden hoch sein. In einer Ausführungeform der Erfindung sind die einander benachbarten Erhebungen abwechselnd verschieden hoch, so daß z.B. die Erhebung 380 in Fig. 12 eine Höhe und die benachbarte Erhebung 382 eine andere Höhe hat.

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Der Zusammenbau und die Inbetriebnahme des in Fig. 2 dargestellten Zerstäubers sind am besten aus Fig. 4 ersichtlich. Ein hier gezeigter Zerstäuber 200 hat einen Pumpenhebel 202, welcher an einem Gehäuse 204 angelenkt ist. Zu diesem Zweck befindet sich ein spiralförmiges Lagerteil 206 des Pumpenhebels in Eingriff mit einem Lagerzapfen 208 am Gehäuse, so daß der Mittelpunkt des Zapfens in einem zwischen einer gestrichelten Linie und einem stärker eingerollten Teil 209 der Spirale liegenden Bereich, vorzugsweise im Mittelpunkt 210 des kürzesten Radius der Spirale zu liegen kommt. Gleichzeitig mit dem Einhängen des Lagerteils wird ein Schenkel 212 des Pumpenhebels in Eingriff mit der gestrichelt dargestellten Ansaug- und Fördereinrichtung 214 gebracht. Darauf wird das Oberteil 216 des Gehäuses 204 so aufgesetzt, daß die Auskehlung 218 des abwärts hervorstehenden Schenkels 220 in gleitende Anlage an einem Teil des spiralförmigen Lagerteils 206 kommt und dieses in Eingriff mit dem Zapfen 208 hält.

Nach dem Anlenken des Pumpenhebels 202 am Gehäuse kann der (nicht gezeigte) Behälter belüftet werden, indem der Pumpenhebel zum mittleren Teil des Gehäuses hin verschwenkt wird, so daß sich die Ansaug- und Fördereinrichtung 214 aufwärts bewegt. Diese Aufwärtεbewegung hat zur Folge, daß sich die eine Anlage- oder Dichtungsfläche 222 gegenüber der anderen Dichtungsfläche 224 radial auswärts verformt, so daß sich die beiden Flächen

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voneinander lösen und in Axialrichtung auseinanderbewegen, wodurch die Belüftungsdurchlässe 226 freigegeben werden. Dadurch kann nun Luft in den Behälter eindringen, um die bei Betätigung des Zerstäubers entnommene Flüssigkeit zu ersetzen.

Die Wirkungsweise der Pumpe des Zerstäubers ist am besten aus Fig. 2 ersichtlich. Bei der ersten Betätigung des Pumpenhebels 36 in Richtung auf das Gehäuse wird zunächst die Belüftungsdichtung in der vorstehend beschriebenen Weise geöffnet, worauf dann das eingeschlossene Volumen 38 der Pumpenkammer 24- verkleinert wird, um die darin enthaltene Luft über die Druckleitung 104, den Ventilsitz 108 die öffnungen 121 des flexiblen Teils 116 und die öffnung 112 der Düsenkappe auszutreiben. Bei Freigabe des Pumpenhebels 36 bewegt die Schraubenfeder 40 den Kolben 27 abwärts, wodurch sich das eingeschlossene Volumen der Pumpenkammer wieder vergrößert und der Druck darin abnimmt. Die Druckabnahme in der Pumpenkammer bewirkt, daß das Mittelteil 118 des flexiblen Teils 116 in Anlage am Ventilsitz 108 kommt, so daß das Auslaß-Rückschlagventil schließt. Ferner bewirkt die Druckabnahme in der Pumpenkammer, daß das Mittelteil 44 des flexiblen Teils 42 vom Ventilsitz 46 abhebt und das Einlaß-Rückschlagventil somit öffnet, so daß nun die Flüssigkeit aus dem Behälter über das Tauchrohr 30, das Kolbensaugrohr 28, den Kolbeneinlaß 47 und die Durchlässe des flexiblen Teils 42 in die Pumpenkamner

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gesaugt wird. Die aus dem Behälter gesaugte Flüssigkeit wird dabei durch über die Belüftungsdurchlässe 72 einströmende Luft ersetzt.

Durch erneute Betätigung des Pumpenhebels 36 wird der Kolben wiederum aufwärts bewegt, so daß sich das eingeschlossene Volumen 38 der Pumpenkammer erneut verkleinert. Dadurch wird die in die Pumpenkammer gesaugte Flüssigkeit über die Druckleitung 104-, das Rückschlagventil 114, die Durchlässe 121 und die öffnung 112 der Düsenkappe ausgestoßen. Der Druckanstieg in der Pumpenkammer bewirkt dabei das öffnen des Auslaß-Rückschlagventils 114 durch Abheben des Mittelteils 118 des flexiblen Teils 116 vom Ventilsitz 108. Durch abwechselndes Betätigen und Freigeben des Pumpenhebels kann die Flüssigkeit so in aufeinander folgenden Stoßen zerstäubt werden.

Die Wirkungsweise des Düsenkopfs ist am deutlichsten aus Fig. 7 bis 9 ersichtlich. Dem in Fig. 7 gezeigten Düsenkopf 300 wird die Flüssigkeit über eine Leitung zugeführt. Die Mündung 304 der Leitung 302 bildet einen Ventilsitz 303 für ein Auslaß-Rückschlagventil 306. Die Mündung 304 wird in Abhängigkeit vom Druck in der Leitung 302 durch ein kegelstumpfförmiges Mittelteil 308 des flexiblen Teils 310 freigegeben oder verschlossen. Ist der Druck in der Leitung 302 niedriger als der von außen auf den Düsenkopf einwirkende Druck, so kommt das Mittelteil 308 des flexiblen Teils in Anlage am Ventil-

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sitz 303, wie in Fig. 7 dargestellt. Ist der Druck in der Leitung demgegenüber höher als der Außendruck, so wird das Mittelteil 3O8 des flexiblen Teils vom Ventilsitz 303 abgehoben, wie in Fig. 8 und 9 unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 7 dargestellt ist.

Eine Düsenkappe 312 ist auf ein die Leitung 302 umgebendes Teil 314 des Zerstäubers aufgeschraubt. Sie hat eine öffnung 3I6 für den Austritt einer Flüssigkeit aus dem Zerstäuber. Die Düsenkappe ist in Anlage an einem ringförmigen Teil 3I8 des flexiblen Teils und hält dessen Umfang in einer vorbestimmten Stellung in bezug auf den Ventilsitz fest. Das ringförmige Teil 318 bildet eine Dichtung zwischen der Düsenkappe und dem Teil 314- des Zerstäubers. Durch Verdrehen der Düsenkappe 312 entlang dem Gewinde 320 läßt sich der Abstand und/oder der Anlagedruck zwischen dem Mittelteil des flexiblen Teils und der mittleren Innenfläche 322 der Düsenkappe verändern. An der Innenseite 322 der Düsenkappe oder am Mittelteil 308 des flexiblen Teils sind Erhebungen 324 derart geformt, daß sie die Strömung der Flüssigkeit ablenken. Anderenfalls können an der mittleren Innenfläche 322 der Düsenkappe oder am mittleren Teil 308 des flexiblen Teils Rillen oder Nuten zum Ablenken der Strömung geformt sein.

Wie man in Fig. 8 und 9 erkennt, hebt der in der Leitung 302 vorhandene Flüssigkeitsdruck das Mittelteil 308 dee flexiblen Teils vom Ventilsitz 303 ab, so daß die Flüssigkeit über die Mündung 304, die Durchlässe 326 dee

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flexiblen Teils und die öffnung 316 der Düsenkappe austreten kann. In der in Fig. 8 gezeigten Stellung der Düsenkappe relativ zum flexiblen Teil muß die Flüssigkeit zwischen den Erhebungen 324 hindurchströmen, bevor sie zur öffnung 316 gelangt, so daß eine Wirbelströmung entsteht. Dadurch ergibt sich ein sehr breiter Sprühstrahl. Ist die Düsenkappe demgegenüber in der in Fig. 9 gezeigten Stellung relativ zum flexiblen Teil angeordnet, so gelangt die Flüssigkeit von den Durchlässen 326 direkt zur öffnung 316, ohne zwischen den Erhebungen 324 hindurchzuströmen, so daß keine Wirbelströmung entsteht. Dadurch ergibt sich nun ein ziemlich schmaler Sprühstrahl.

Bei verschieden hohen Erhebungen läßt sich der Sprühstrahl noch stärker variieren, indem die Düsenkappe wahlweise so eingestellt wird, daß das flexible Teil beim öffnen des Rückschlagventils wahlweise mit einigen oder allen Erhebungen in Berührung kommt.

Der anhand von Fig. 7 bis 12 erläuterte Düsenkopf kann auch für einen in Fig. 13 dargestellten Zerstäuber mit flexibler Pumpenkammer verwendet werden.

Der in Fig. 13 dargestellte Zerstäuber hat ein Gehäuse 384, welches an einer Gewindeöffnung eines (nicht gezeigten) Flüssigkeitsbehälters anbringbar ist. Im Gehäuse 384 ist eine volumenveranderliche Pumpenkammer 385 untergebracht. Diese ist wenigstens teilweise aus

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einem flexiblen Rohrstück 386 geformt und hat ein offenes Ende 387» welches mit einem Düsenkopf 388 der anhand von Fig. 7 bis 12 beschriebenen Art strömungsverbunden ist. Eine Flüssigkeit gelangt über eine Einlaßleitung 389 und ein Einlaß-Rückschlagventil 390 in die volumenveränderliche Pumpenkammer 385· Zur Betätigung des Zerstäubers wird ein Pumpenhebel 391 verschwenkt oder derart bewegt, daß ein daran hervorstehender Schenkel 392 das flexible Rohrstück 386 zusammendrückt, wodurch sich das eingeschlossene Volumen der Pumpenkammer 385 verkleinert. Bei Freigabe des Pumpenhebels kehrt das flexible Rohrstück aufgrund seiner elastischen Vorspannung in den gestrichelt dargestellten entspannten Zustand zurück.

Das obere axiale Ende 387 des flexiblen Rohrstücks 386 ist über eine Auslaßleitung 393 mit einem Auslaß-Rückschlagventil des Düsenkopfs 388 strömungsverbunden. Eine zylindrische Kammer 394 im Gehäuse 384 begrenzt zusammen mit dem flexiblen Rohrstück die Pumpenkammer, aus welcher die Flüssigkeit in die Auelaßleitung 393 gelangt. Zur Abdichtung des flexiblen Rohrstücks in der zylindrischen Kammer kann an einen oberen Teil der Wandung des flexiblen Rohrstücks ein Flansch gefönt sein, welcher in eine komplementäre Nut im Gehäuse 384 greift.

Der Pumpenhebel 391 kann üb eine but Ebene der Zeichnung lotrechte Achse schwenkbar an Gehäuse 384 angelenkt sein. Der Schenkel 392 kann seinerseits am Puapenhebel 391

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angelenkt und im wesentlichen waagerecht durch eine öffnung in das Gehäuse eingeführt sein. Anderenfalls kann der Schenkel 392 auch einstückig mit dem Pumpenhebel 391 geformt und mit diesem durch einen eingeschnürten Übergang verbunden sein, so daß er sich gegenüber dem Pumpenhebel verschwenken läßt.

Zum Gebrauch wird der Zerstäuber nach Fig. I3 auf einem Flüssigkeitsbehälter angebracht und durch Betätigen und Freigeben des Pumpenhebels 391 zunächst entlüftet. Bei Freigabe des Pumpenhebels kehrt das flexible Rohrstück in seinen entspannten Zustand zurück, wodurch sich der Druck in der Pumpenkammer verringert, das Auslaßventil des Düsenkopfs 388 schließt und Flüssigkeit über die Leitung 389 und das Einlaßventil 390 in die Pumpenkammer 385 gesaugt wird. Durch erneute Betätigung des Pumpenhebels 391 wird das Volumen der Pumpenkammer 385 verkleinert, das Einlaßventil 390 geschlossen und das Auslaßventil des Düsenkopfs 388 geöffnet. Dadurch wird die in der Pumpenkammer 385 vorhandene Flüssigkeit über die Leitung 393» das Auslaßventil und wenigstens eine öffnung des Düsenkopfs 388 ausgetrieben.

Fig. 14 zeigt einen Tauchrohrfilter in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Der Filter hat zwei im wesentlichen kreisförmige Scheiben 412, 414. Die Scheibe 412 kann auch ringförmig sein und hat an einer Oberfläche radial verlaufende Rippen 41f>. An der ringförmigen Scheibe 412 steht ein damit koaxiales rohrförmiges

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Nabenteil 418 hervor. Die Bohrung des Nabenteils 418 mündet in der Mittelöffnung der ringförmigen Scheibe 412. An jeweils einem Teil ihrer Ränder sind die Scheiben 412, 414 über ein damit einstückiges Gelenkband 420 miteinander verbunden. Um die Rippen 416 zur Reinigung zugänglich zu machen, können die Scheiben 412, 414 um eine durch das Gelenkband 420 definierte Achse 422 auseinandergeklappt werden.

Fig. 15 zeigt die Verwendung eines Tauchrohrfilters 430 der in Fig. 14 dargestellten Art an einem Zerstäuber 432. Ein Flüssigkeitsbehälter 434 hat einen Boden 436 und einen Gewindehals 438 für die Befestigung des Zerstäubers 432. Vom Zerstäuber 432 aus erstreckt sich ein Tauchrohr 440 durch den Hals 438 des Behälters 434 hindurch in Richtung auf dessen Boden 436. Am unteren Endstück des Tauchrohrs 440 ist ein Flüssigkeitsfilter 442 befestigt. Dieser weist einen Ringansatz 444 mit einem Rohrstutzen 446 für die Befestigung am Tauchrohr 440 und eine erste im wesentlichen kreisförmige Scheibe 448 auf. Eine zweite im wesentlichen kreisförmige Scheibe 450 ist über ein Gelenk 452 mit der ersten Scheibe verbunden, so daß sie in eine dieser nahe gegenüberliegende Stellung verschwenkbar ist. Wenigstens eine der beiden Scheiben hat radial verlaufende Rippen 454, welche eine Anzahl von mit dem Rohrstutzen 446 und dem Tauchrohr 440 stromungsverbundenen Durchlässen begrenzen. Die zweite Scheibe ist hier nahe dem Boden 436 des Behälters

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und parallel zu diesem angeordnet.

Die vorstehend genannten Teile 4-46, 448, 450 und 452 des Filters sind vorzugsweise einstückig miteinander geformt. Der Rohrstutzen 446 wird im Paßsitz auf das Tauchrohr aufgesetzt, so daß seine Innenfläche in reibschlüssiger Anlage an der Außenfläche des Tauchrohrs 440 ist. Die zweite Scheibe 450 wird um das Gelenk 452 herum relativ zur ersten Scheibe 448 so verschwenkt, daß sie dieser in geringem Abstand koaxial gegenüberliegt. In diesem Zustand begrenzen die an einer der Scheiben vorhandenen Rippen zusammen mit den Oberflächen der Scheiben eine Anzahl von Durchlässen zwischen diesen. Das Tauchrohr kann nun zusammen mit dem Filter auf den Behälter 430 aufgeschraubt werden, so daß der Filter in die im Behälter vorhandene Flüssigkeit 456 taucht. Bei Betätigung des Zerstäubers 432 wird die Flüssigkeit nun durch den Filter, den Rohrstutzen 446 und das Tauchrohr 440 hindurch angesaugt. Die über das Tauchrohr 440 angesaugte Flüssigkeit muß dabei erst zwischen den Rippen 454 des Filters hindurchströmen, wobei in der Flüssigkeit suspendierte Feststoffe von den Rippen 454 zurückgehalten werden.

Die Rippen 454 können sich vom äußeren Umfang der kreisförmigen Scheiben 448, 450 radial einwärts erstrecken, bo daß eine möglichst große Filterfläche vorhanden ist. Die zweite Scheibe 450 ist vorzugsweise nahe den Boden 436 des Behälters 434 und parallel zu diesem angeordnet,

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so daß nahezu die gesamte Menge der im Behälter 434 vorhandenen Flüssigkeit 456 durch den Filter hindurch angesaugt werden kann, bevor der Flüssigkeitsspiegel bis unterhalb der Rippen absinkt.

Fig. 16 zeigt eine Schnittansicht eines einstückigen Formteils 460 für einen Filter der beschriebenen Art. Das Formteil hat eine ringförmige Scheibe 462 Bit einer Mittelöffnung 464. Ein in Axialrichtung an der ringförmigen Scheibe hervorstehendes Rohrstück 466 hat eine Bohrung 468, welche in der Mittelöffnung 464 der Scheibe ausmündet. Eine im wesentlichen kreisförmige Scheibe ist mit der ringförmigen Scheibe 462 über ein Gelenk band 472 verbunden, welches wesentlich dünner ist als die beiden Scheiben. In Axialrichtung an der kreisförmigen Scheibe hervorstehende Vorsprünge 474 sind unter Druck mit dem Rohrstück 466 in Eingriff bringbar, um die Oberflächen 476, 478 der beiden Scheiben koaxial und in geringem gegenseitigem Abstand festzuhalten. An wenigstens einer der Oberflächen 476, 478 sind radial verlaufende Rippen 480 geformt. Wenn sich die beiden Oberflächen 476, 478 in geringem Abstand koaxial gegenüber liegen, begrenzen die Rippen 480 eine Anzahl von alt der Bohrung 468 des Rohrstücke 466 strömungsverbundenen Durchlässen.

Das Rohrstück 466 hat eine erste, erweiterte Bohrung 482 für die Aufnahme der Yorsprünge 474. Die radialen Enden der Vorsprünge 474 kommen dabei in satte Anlagt an

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der Innenwandung 484 des Röhrstücks. Ferner hat das Rohrstück 466 erste und zweite einwärts hervorstehende Stege bzw. Grate 486, 488. Beim Einführen des Tauchrohrs in die Bohrung 468 des Rohrstücks 466 begrenzt der Steg die Eindringtiefe des Tauchrohrs. Der Grat 488 greift dabei reibschlüssig am Tauchrohr an und hält damit den Filter am Tauchrohr fest.

Fig. 17 zeigt eine Draufsicht auf das einstückige Formteil 460 nach Fig. 17, in welcher gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Das Formteil 460 weist die ringförmige Scheibe 462 auf, welche über das Gelenkband 472 mit der kreisförmigen Scheibe 470 verbun den ist. In der Ausführungsform nach Fig. 16 und 17 ist die Oberfläche 478 der Scheibe 470 im wesentlichen glatt, während an der Oberfläche 476 der Scheibe 462 die Rippen 480 geformt sind. Diese erstrecken sich von einer Umfangskraislinie 490 der Scheibe radial einwärts bis zu einer zwischen dem Umfang und der Mittelöffnung 464 der Scheibe verlaufenden Kreislinie 492. Auf diese Weise ist entlang dem Umfang 490 der Scheiben eine möglichst große Filterfläche erzielt, während der Strömungswiderstand auf ein Mindestmaß beschränkt ist.

Die mit dea Rohrstück in Eingriff bringbaren Vorsprünge 474 verlaufen, wie in Fig. 17 dargestellt, radial auswärts- Die radialen Enden 494 der Vorsprünge 474 sind in satte Anlage an der Innenwand des Rohrstücks 466 bringbar (flg. 16).

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Zum Gebrauch werden die beiden Scheiben so zusammengeklappt, daß ihre Oberflächen 4-76, 478 sich in geringem gegenseitigem Abstand koaxial gegenüberliegen. Die Vorsprünge 47^J- kommen dabei in Eingriff mit dem Rohrstück 466, um die Scheiben zusammenzuhalten. Von den Rippen vor dem Eindringen in das Tauchrohr zurückgehaltene Feststoffe können sich um die Rippen herum ansammeln. Wenn dies der Fall ist, können die beiden Scheiben um das Gelenkband 472 herum auseinandergeklappt werden, so daß die Rippen dann freiliegen und die angesammelten Feststoffe entfernt werden können.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

DR. BERG DIPL-ING. STAFr DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR PATENTANWÄLTE Postfach 86024S, 8000 München 86

1.) Vorrichtung zum Zerstäuben einer Flüssigkeit aus einem Behälter, mit einer mit einem Pumpen-Einlaßventil stromungsverbundenen Einlaßleitung, einer Pumpenkammer mit einem Gehäuse, dessen Volumen mittels eines durch einen Pumpenhebel betätigbaren Kolbens veränderbar ist, und mit einem Auslaß-Rückschlagventil für den Austritt der Flüssigkeit aus der Pumpenkammer, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaß-Rückschlagventil (114) ein Absperrglied (116) zum Sperren der Strömungsverbindung mit der Kammer (38) in Abhängigkeit von dem Druck in der Kammer aufweist, daß eine Düsenkappe (110) einstellbar in Berührung mit dem Absperrglied bringbar ist, um das Sprühmuster der austretenden Flüssigkeit zu verändern, daß die Einlaßleitung (28) mit dem Behälter stromungsverbundene Einrichtungen

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ORIGINAL INSPECTED

für die Belüftung des Behälters aufweist, daß ein flexibles Teil (42) in Gleitberührung mit der Wand der Pumpenkammer angeordnet ist und die Strömungsverbindung zwischen der Pumpenkammer und der Einlaßleitung in Abhängigkeit von dem Druck in der Kammer sperrt, und daß die Einlaßleitung mit einem Filter (410) versehen ist, welcher zwei einander in geringem Abstand gegenüberliegende Scheiben (412, 414) aufweist, von denen wenigstens eine an einer Oberfläche eine Anzahl von Durchlässen zwischen den beiden Scheiben begrenzende Rippen hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrglied des Auslaßventils einen O-Ring (122) aufweist, welcher sich in Anlage an der Düsenkappe (110) befindet, sowie ein Mittelteil zum Sperren der Strömungsverbindung mit der Kammer in Abhängigkeit von dem darin herrschenden Druck.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkappe oder das Absperrglied des Auslaßventils Erhebungen (129) aufweist, welche der aus der Düse zerstäubten Flüssigkeit eine Wirbelbewegung erteilen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen unterschiedlich hoch sind, so daß das Zerstäubemuster der Vorrichtung durch Verstellen des Abstands zwischen der Düsenkappe und dem Absperrglied des Auslaßventils veränderbar ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einlaßleitung in ihrer Außenwand wenigstens eine in Axialrichtung verlängerte Vertiefung (82) aufweist, welche einen Belüftungsdurchlaß für den Behälter darstellt.

6. Verfahren zum Anlericen eines Pumpenhebels an einem Gehäuse eines Flüssigkeitszerstäubers, welcher ein Gehäuse mit Seitenwänden und einen mittels des zwischen den Seitenwänden des Gehäuses abwärts hervorstehenden Pumpenhebels betätigbaren Kolben aufweist, ohne Durchstoßen der Seitenwände des Gehäuses oder seitliches Auseinanderbiegen der Wände des Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß am Pumpenhebel oder am Gehäuse ein spiralförmiges Lagerteil geformt wird, daß am jeweils anderen der beiden Teile ein quer angeordneter Zapfen vorgesehen wird, daß der Zapfen in der Spirale des spiralförmigen Lagerteils angeordnet wird und daß eine Relativbewegung des Zapfens weg vom Mittelpunkt des kürzesten Radius des spiralförmigen Lagerteils und damit der Austritt des Zapfens aus dem Lagerteil verhindert wird.

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung dadurch verhindert wird, daß ein Schenkel des Pumpenhebels in Eingriff mit dem Kolben gebracht wird, so daß die Hublänge des Kolbens die relative Verdrehung zwischen dem Zapfen und dem spiralförmigen Lagerteil begrenzt.

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8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung durch die Druckanlage eines Flächenteils (218) eines getrennt geformten Gehäuse-Oberteils am spiralförmigen Lagerteil verhindert ist, wobei das Flächenteil gekrümmt ist, um eine relative Verdrehung zwischen dem Zapfen und dem spiralförmigen Lagerteil um die Achse des Zapfens herum zu ermöglichen.

9» Vorrichtung zum Zerstäuben einer Flüssigkeit durch eine Düse, mit einem Auslaß-Rückschlagventil zum Steuern der Strömungsverbindung zwischen einer volumenveränderlichen Kammer und der Düse, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaß-Rückschlagventil (114) ein auf den Druck in der volumenveränderlichen Kammer ansprechendes flexibles Teil (116) aufweist und daß die Düse eine Einrichtung (110) zum wahlweisen Einstellen der Belastung des flexiblen Teils in die geschlossene Stellung und damit zum Variieren des Zerstäubemusters der Vorrichtung aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einstellen der Belastung oder das flexible Teil eine Anzahl von Erhebungen (129) aufweist, welche an dem jeweils anderen der beiden Teile in Anlage bringbar sind, um der dazwischen hindurchströmenden Flüssigkeit eine Wirbelbewegung zu erteilen, und daß die Erhebungen verschieden hoch sind, so daß das Zerstäubenuster der Yorrichtung durch Verändern der Belastung variierbar ist.

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11. Zerstäubevorrichtung mit einer volumenveränderlichen Pumpenkammer zum Ausstoßen einer Flüssigkeit aus der Vorrichtung und mit einem flexiblen, in abdichtende Anlage an einem Ventilsitz bringbaren Absperrglied für ein Einlaß-Rückschlagventil der Pumpenkammer, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Absperrglied (42) ein relativ steifes, in abdichtende Anlage am Ventilsitz (46) bringbares Mittelteil (44), ein von wenigstens einer öffnung durchsetztes, relativ flexibles Zwischenstück (50) und einen radial auswärts hervorstehenden, in gleitende Anlage an der Innenwand der Pumpenkammer bringbaren Dichtungsrand (48) entlang seinem Umfang aufweist.

12. Zerstäubevorrichtung mit einer volumenveränderlichen Pumpenkammer zum Ausstoßen einer Flüssigkeit durch eine Auslaßleitung, einem Auslaß-Rückschlagventil und einer von wenigstens einer öffnung durchsetzten Düsenkappe,, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Auslaßleitung (104) einen Ventilsitz (108) für das Auslaß-Rückschlagventil (114) bildet und daß das Absperrglied des Auslaß-Rückschlagventils ein in Abhängigkeit vom Druck in der Auslaßleitung in Anlage am Ventilsitz bringbares und von diesem abhebbares, relativ steifes Mittelteil (118), ein von wenigstens einer öffnung durchsetztes, relativ flexibles Zwischenstück (120) und einen entlang dem Umfang ge- forsten O-Ring (122) aufweist, welcher sich in abdich-

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tender Gleitanlage an der radialen Innenfläche der Düsenkappe (110) befindet, sowie ferner dadurch, daß die Bewegung des Absperrglieds relativ zum Ventilsitz durch Verstellen der Düsenkappe variabel begrenzbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Düsenkappe (110) so einstellbar ist, daß sie in Anlage am Mittelteil des Absperrglieds ist, um dieses in Anlage am Ventilsitz zu halten, so daß das Auslaß-Rückschlagventil nit betätigbar ist.

14. Zerstäubevorrichtung mit einem Flüssigkeitsbehälter, einer Pumpenkammer, deren Volumen durch Bewgen eines Kolbens veränderbar ist, und mit einer Einlaßleitung für die Zufuhr der Flüssigkeit zur Pumpenkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßleitung (28) am Kolben (27) angebracht ist, daß wenigstens ein Teil der äußeren Wand der Einlaßleitung einen gewissen Abstand zum Behälter hat, so daß dazwischen ein Durchlaß zum Belüften des Behälters geformt ist, daß.die Einlaßleitung wenigstens eine zum Verschließen des Belüftungsdurchlasses in Anlage am Behälter bringbare Oberfläche hat und daß die Oberfläche der Einlaßleitung durch Bewegung des Kolbens vom Behälter lösbar ist.

15. Filter für das freie Ende eines Tauchrohrs eines einen Flüssigkeitsbehälter aufweisenden Flüasigkeitszerstäubers, dadurch gekennzeichnet, dafl

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er ein einstückiges Formteil aufweist, mit einem ersten und einem zweiten Teil, von denen das erste (41?) von einer öffnung (482) durchsetzt ist, welche mit der Bohrung eines mit dem ersten Teil verbundenen rohrförmigen Teils strömungsverbunden ist, daß das rohrförmige Teil am freien Ende des Tauchrohrs des Zerstäubers anbringbar ist, so daß das Innere des Tauchrohrs mit der Bohrung des rohrförmigen Teils strömungsverbunden ist, daß wenigstens eines der beiden Teile in einer Oberfläche eine Anzahl von sich in Richtung auf die öffnung des ersten Teils erstreckenden Killen (480) aufweist, welche bei Anlage der betreffenden Fläche des einen Teils an einer Fläche des anderen eine Anzahl von Flüssigkeitsdurchlässen vom Flüssigkeitsbehälter zu der öffnung zwischen den beiden Teilen bilden, daß das erste und das zweite Teil gelenkig miteinander verbunden sind und daß das zweite Teil Einrichtungen (474) zum Zusammenhalten der Oberflächen der beiden Teile in einander angenähertem Zustand aufweist.

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