DE3045565C2

DE3045565C2 - Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit aus einem Behälter

Info

Publication number: DE3045565C2
Application number: DE19803045565
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Chem. Dr. 6200 Wiesbaden Meuresch
Original assignee: Deutsche Praezisions-Ventil 6234 Hattersheim De GmbH
Current assignee: Deutsche Praezisions-Ventil 6234 Hattersheim De GmbH
Priority date: 1980-12-03
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1983-01-20
Also published as: ES507644A0; AU7817281A; EP0053350B1; ES8300267A1; JPS57147467A; DE3045565A1; EP0053350A1; JPH0215264B2; AU557490B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit aus einem Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Sprühvorrichtungen können sowohl in der Normallage als auch in einer gegenüber der Normallage um 180" gedrehten Lage betätigt werden. Ihr bevorzugtes Anwendungsgebiet sind kosmetische und pharmazeutische Produkte.

Bei einer bekannten Sprühvorrichtung der gattungsgemäDen Art (DE-AS 26 32 662) ist das Pumpengehäuse unterhalb des Säugventils mit einem Stutzen versehen, auf den ein Dreiwegeventil aufgesteckt ist, das zwei schwerkraftbetätigte Hilfsvefitile aufweist. Das Verschlußstück des im Nebenkanal angeordneten Hilfsven* (ils befindet sich in einem Hilfsventilraum, der über eine in der Normallage oberen Bohrung und ein sich daran anschließendes, neben dem Pumpengehäuse verlaufen* des Rohr mit der Eintrittsöffnung des Nebenkanals und über eine untere, von einem Ventilsitz umgebene

50

55

60

65 Bohrung mit dem gemeinsamen Ausgang des Dreiwegeventils verbunden ist. In der Normallage ruht das Verschlußstück des Hilfsventils auf dem Ventilsitz und sperrt durch sein Eigengewicht sowie den durch die Kolbenpumpe ausgeübten Saugdruck den Nebenkanal. In der um 180° gedrehten Lage versperrt das Verschlußstück die obere Bohrung zumindest teilweise. Beim Saughub der Kolbenpumpe wird das Verschlußstück dem Pumpensaugciruck bzw. dem Ströruungsdruck der angesaugten Flüssigkeit ausgesetzt. Ist das Verschlußstück zu leicht, wird es bis zum Auftreffen auf den Ventilsitz mitgenommen, so daß der Nebenkanal gesperrt ist. Wirkt man dem durch ein entsprechend großes Gewicht des Verschlußstücks entgegen, besteht d.e Gefahr, daß es die dem Eintrittsrohr zugewandte Bohrung nicht ausreichend freigibt. Die Herstellung einer funktionsfähigen Sprühvorrichtung erfordert daher eine sorgfältige Anpassung. Zur Vermeidung von unzulässigen Strömungsverlusten muß der Querschnitt des Hilfsventilraums um ein ausreichendes Maß größer sein als der Querschnitt des Verschlußstücks. Dies führt einerseits zu einem höheren Materialaufwand und andererseits zu größeren Querschnittsabmessungen der gesamten Sprühvorrichtung, was bei der Montage die Durchführung der Sprühvorrichtung durch die Behälter öffnung erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die ein Versprühen der Behälterflüssigkeit auch in der um 180° gegenüber der Normallage gedrehten Lage bei geringem Material-, Herstellungs- und Montageaufwand gestattet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die in der Wand des Hilfsventilraums vorgesehene Eintrittsöffnung ist der Nebenkanal in der um 180 gedrehten Lage des Behälters vollständig freigegeben. Die durch die Schwerkraft bestimmte Lage des Verschlußstücks wird du-ch di·. Strömung nicht beeinflußt, da die Flüssigkeit ungehindert oberhalb des Verschlußstücks vorbeiströmt. Auf eine genaue Anpassung des Gewichts des Verschlußstücks braucht nicht geachtet zu werden. Da da* Verschlußstück nicht umströmt werden muß, können auch die Abmessungen des Hilfsventilraums frei und verhältnismäßig klein gewählt werden. Des weiteren ist der Druckabfall im Nebenkanal beim Saughub der Kolbenpumpe in der um 180" gedrehten Lage des Behälters sehr gering. Man kann daher auf ein schwerkraftbetätigtes Hilfsventil im Zuge des Saugrohres verzichten, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Flüssigkeit hauptsächlich aus dem Sa-grohr und nicht über den Nebenkanal angesaugt wird.

Die Weiterbildung des Anspruchs 2 stellt sicher, daß das Hilfsventil und damit der Nebenkanal möglichst weit oben in dem in der Normallage des Behälters oberen Behälterraum liegt. In der um 180° verdrehten Lage des Behälters kann dann praktisch die gesamte Flüssigkeit versprüht werden, ohne daß ein wesentlicher Rest im Behälter verbleibt. Des weiteren ergibt sich ein einfacher Zusammenbau* im einfachsten Fall brauchen lediglich zwei Gehäuseteile, nämlich das Pumpengehäu* se und das besondere Gehäuse, je mit dem Vefschlußstück versehen und alsdann zusammengesteckt zu werden;

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 ergeben sich bezüglich des Vefspfühens praktisch der gesamten Flüssigkeit die gleichen Vorteile. Die Herstellung ist

30 40

ebenfalls sehr einfa^..·. ,vfil für die Montage zumindest des Hilfsventil lediglich dessen Verschlußstück in das Pumpengehäuse geworfen zu werden braucht und der den Hilfsventilraum gegenüber dem Förderraum verschließende Einsatz leicht in das Pumpengehäuse eingeschoben werden kann.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung,

Fi g 2 einen Vertikalschnitt eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt eines Teils eines dritten Ausführungsbeispiels der f;rfindungsgemä8en Sprühvorrichtung und

Fig.4 einen Vertikalschnitt eines Teils eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung.

Die Sprühvorrichtung nach F i g. 1 besteht aus einem Sprühkopf 1. einer Kolbenpumpe 2, einer Haube 3 mit Innengewinde zum Aufschrauben auf einer Schrauböffnung eines nicht dargestellten Flüssigkeits-Uehälters, einem besonderen Gehäuse 4 mit einem Hilfsventil 5 und einem bis zum Boden des Behälters reichenden Saugrohr 6 (auch Tauchrohr genannt).

Die Kolbenpumpe 2 hat einen Kolben 7 mit einem Kolbenschaft 8, ein den Zylinder für den Kolben 7 _J0 bildendes Pumpengehäuse 9 mit einem unteren Anschlußstutzen 10, ein in dem Anschlußstutzen 10 ausgebildetes Saugventil 11 und eine Feder 12 zwischen dem Kolben 7 und dem Boden des Förderraums 13 der Kolbenpumpe 2. Bis auf die Feder 12 bestehen sämtliche Pumpenteile aus thermoplastischem Kunststoff.

Der Kolbenschaft 8 hat eine axiale Bohrung 14. die sich im Sprühkopf 1 als Bohrung 15 fortsetzt. Von dieser Bohrung 15 verläuft eine radiale Bohrung 16 ins Freie. Der Durchmesser der Bohrung 16 ist so gering, daß die aus dem Förderraum 13 beim Niederdrücken des Sprühkopfes 1 und damit des Kolbens 7 über den durch die Bohrungen 14 bis 16 gebildeten Austnttskanal austretende Flüssigkeit versprüht wird. Der Kolbenschaft 8 wird in einer oberen öffnung 17 der Haube 3 4s geführt und sitzt fest in einer Bohrung 18 des Sprühkopf^ I.

Das Saugventil 11 besteht aus einem Ventilverschlußstück 19 in Form einer Kugel und einem konischen Ventilsitz 20. Der Saugventilraum 21 ist durch eine Öffnung 22 mit dem Förderraum 1 der Kolbenpumpe 2 verbunden. Elastisch nachgiebige, radiale Vorsprünge 23 gestatten das Hindurchdrücken des Verschlußstücks 19 durrh die Öffnung 22 bei der Montage und den Durchfluß der vom Kolben 7 angesaugten Flüssigkeit. verhindern jedoch, daß das Verschlußstück 19 von selbst aus dem Saugventilraum 21 austritt. Der Anschlußstutzen 10 sitzt abgedichtet in einem Einsteckbereich 25. dessen unterhalb des Anschlußstutzens 10 verbleiben der Raum einerseits über eine den Venflsitz 20 koaxial durchsetzende Säugöffnung 24 mit dem Saugventilraum 21 und andererseits über eine Öffnung 26, einen Anschlußstutzen 27 an der Unterseite des besonderen Gehäuses 4 und das vom Anschlußstutzen 27 aufgenom» mene Saugrohr 6 mit dem in der Normallage des Flüssigkeits-Behälters unteren Teil des Behälterraums verbunden ist. Saugrohr 6, Anschlußstutzen 27 und Öffnung 26 bilden einen zur Säugöffnung 24 führenden Hauptkunal.

Das Hilfsventil 5 weist ein Verschlußstück 28 in Form einer Kugel und einen mit diesem zusammenwirkenden konischen Ventilsitz 29 auf. Das Verschlußstück 28 befindet sich in einem im besonderen Gehäuse 4 ausgebildeten Hilfsventilraum 30, der eine obere öffnung mit einem Vorsprung 31 und einen die äußere Wand des Hilfsventilraums 30 durchsetzenden axialen Schlitz 32 aufweist.

Den Ventilsitz 29 durchsetzt eine öffnung 33, die zusammen mit dem Schlitz 32 und dem Hilfsventilraum 30 einen zur Saugöffnung 24 führenden Nebenkanal bildet, der im Bereich der Öffnung 26 in den Hauptkanal mündet.

Demzufolge ist in der um 180° verdrehten Lage des Behälters und damit bei vom Ventilsitz 29 abgehobenem Verschlußstück die Saugöffnung 24 über den Schlitz 32 mit dem in dieser Lage unteren Teil des Behälters verbunden.

Eine radial nach innen vorstehende Rippe 34 im Anschlußshitzen 27 verhindert, daß das Saugrohr 6 bei der Montage bis gegen die Unterkz 'e der Öffnung 33 in den Anschlulistutzen 27 eingeführt wird und die Verbindung zum bzw. vom Hilfsventilraum 30 unterbricht. Wenn in der Normallage des Behälters, d. h. wenn er aufrecht, mit dem Sprühkopf 1 nach oben geha'te.·. wird. Flüssigkeit versprüht werden soll, wird zunächst der Sprühkopf und damit der Kolben 7 gegen die Kraft der Feder 12 nach unten gedrückt. Hierbei wird das Verschlußstück 19 gegen den Ventilsitz 20 gedrückt, so daß das Saugventil 11 geschlossen ist und die im Förderraum 13 enthaltene Luft über den Austrittskanal 14, 15,16 ins Freie verdrängt wird. Nach Loslassen des Sprühkopfes 1 schiebt die Feder den Kolben 7 nach oben, so daß wegen der Drosselwirkung der Bohrung 16 im Förderraum 13 ein Unterdruck entsteht, der das Verschlußstück 19 vom Ventilsitz 20 abhebt und Flüssigkeit aus dem unteren Teil des Flüssigkeits-Behälters über den Hauptkanal in den Förderraum 13 der Kolbenpumpe 2 saugt .vobei gleichzeitig das Hilfsventil 5 geschlossen wird. Dieses Schließen wird sowohl durch den Unterdruck als auch duich das Eigengewicht des Verschlußstücks 28 sichergestellt. Ein erneutes Niederdrücken des Sprüh kopfes 1 bzw. des Kolbens 7 bewirkt, daß das Saugventil 11 schließt und die nunmehr im Förderraum 13 enthaltene Flüssigkeit über den Austrittskanal 14, 15,16 ins Freie verdrängt und dabei am Austrittsende der Bohrung 16 versprüht wird. Nach dem Loslassen des Sprühkopfes 1 bewirkt die Feder 12 wieder einen Rückstell-Kolbenhub unter erneuter I üllung des Förderraums 13. so daß mit dem nächsten Bestätigungshub wieder Flüssigkeit versprüht werden kann. In der demgegenüber um 180 verdrehten Lage des Behälters, ven: a'so der Sprühkopf 1 nach unten gehalten wird, fallen die beiden Verschlußstücke 19 und 28 nach unten bis gegen die Voisprünge 23 und 31. Die Flüssigkeit kann jetzt, vorausgesetzt der Flüssigkeitsspiegel liegt ir. dieser Lage des Behälters höher als das obere Ende der Öffnung 33 (al>o der Nebenkanalbereich zwischen Hilfsventil 5 und Saugventil 11) und damit höher als die in dieser Lage obere Kante der Öffnung 26, über den durch den Schlitz 32, den Ventilraum 30 und die Öffnung 33 gebildeten Nebenkanal Und weiter Ubtr die Öffnung 26, die Saugöffnung 24, den Saugventilraum 21 und die Öffnung 22 in den Förderraum 13 und in den Kanalabschnitt 14, la fließen, da die gegebenenfalls in den Räumen 21 und 13 enthaltene Luft durch den

Austrittskanal entweicht, dagegen die flüssigkeit durch die drosselnde Bohrung 16 unter Normaldruck am Austritt gehindert wird. Erst ein Betätigungshub des Kolbens 7 bewirkt unter gleichzeitigem Verschluß des Saugventils 11 eine Verdrängung der Flüssigkeit über ι den Kanal (4, 15, 16 aus dem Föfdeffaum 13. Bei dem danach einsetzenden Rückstellhub wird wieder Flüssigkeit über den Nebenkanal bis in den Förderraum 13 angesaugt, da das Hilfsventil 5 den Nebenkanal völlig freigegeben hat. in

Eine Verbindung vom Behälterraum ins Freie, und zwar über die Schlitze 35 in der Wand des Pumpengehäuses 9, einen Zwischenraum 36 zwischen Kolben 7 und Pumpengehäuse 9 sowie über einen zwischen dem Kolbenschaft 8 und der öffnung 17 in der Haube 3 vorgesehenen engen Drosselspalt, der Luft, aber keine Flüssigkeit durchläßt, sorgt für einen Luftdruckausgleich im Behälter.

Gegenüber einer bekannten Sprühvorrichtung, die aus den Teilen I₁2,3 und 6 besieht, wobei das Saugrohr m 6 auf den Anschlußstutzen 10 geschoben ist, bedarf es daher lediglich der Zwischenschaltung des besonderen Gehäuses 4 mit dem Hilfsventil 5, um diese bekannte Sprühvorrichtung auch in einer um 180° gegenüber der Normallage gedrehten Lage benutzen zu können.

Ein Dichtring 47, der sich über einen Zwischenring 48 an der Unterseite des Hauben-Oberteils abstützt, sorgt für eine Abdichtung zwischen dem oberen Rand der Behälteröffnung und der aufgeschraubten Sprühvorrichtung. JO

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 unterscheidet sich in seinem oberen Teil nicht von dem nach Fig. 1. Dieser Teil ist in Fig.2 daher nicht dargestellt. Unterschiedlich zu Fig. 1 ist im wesentlichen lediglich, daß der Anschlußstutzen 10 nicht koaxial, sondern exzentrisch am Pumpengehäuse 9 angebracht ist, und zwar um einen solchen Betrag exzentrisch, daß das besondere Gehäuse 4 innerhalb der Umfangskontur des Pumpengehäuses 9 liegt. Diese Sprühvorrichtung ist daher wegen ihres kleineren Durchmessers für Flüssigkeitsbehälter mit kleinerem Innendurchmesser bzw. kleinerer Halsöffnung geeignet.

Anstelle nur einer Anschlagrippe 34 sind zwei Anschlagrippen vorgesehen, während der Durchmesser des Anschlußslutzens 27 etwas größer als bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. I gewählt ist.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach F i g. 2 dadurch, daß das Pumpehge^ häuse 9a einstückig das Hilfsventil 5 und den Nebenkanal umfaßt sowie zur Abdichtung des Hilfsventilraums 30 einen, den Förderraum 13 begrenzenden Einsatz 9b aufweist. Auf diese Weise kann ein Vorsprung 31 in der Einführungsöffnung 37 des Hilfsveniilraums 30 entfallen. Der Durchmesser des Verschlußstücks 28 ist größer als die kleinste Weite bzw. der Innendurchmesser des Einsleckbereichs 25, in den der Anschlußstutzen 10 eingeführt wird. Das Verschlußstück 28 kann daher bei der Montage einfach in das Pumpengehäusc 9a eingeworfen werden. Dennoch fällt sie stets in den Hilfsventilraum 30.

Das Äusfüriruiigsbeispici nach Fig. 4 üniEFSChsidui sich von dem nach F i g. 3 lediglich darin, daß der Einsatz 9c keinen Anschlußstutzen 10 aufweist und das Saugventil 11 a in einem Raum 25a des Pumpengehäuses 9a ausgebildet ist. Das Verschlußslück I9a und der Saugventilsitz 20a sind daher größer und die Saugöffnung 24a ist im gleichen Gehäuseteil wie die öffnung 33 ausgebildet. Die Einführung des Verschlußstücks erfolgt vor dem Einsetzen des Einsatzes 9c unbehindert durch die öffniivg 38. Beide Verschlußstücke 19a und 28 sind gleich groß, so daß insofern keine Unterscheidung bei der Montage und Lagerhaltung der Kugel erforderlich ist. Insgesamt ist die Herstellung einfacher.

Bei allen Ausführungsbeispielen bestehen sämtliche Teile des Sprühkopfes und der Gehäuse aus thermoplastischem Kunststoff. Die Ventilverschlußkugeln bestehen vorzugsweise aus Metall.

Das Saugrohr 6 kann auch außen über den Anschlußstutzen 27 geschoben werden. Im Kanal 14 und 15 kann ein Rückschlagventil vorgesehen sein, das während des Saughubs des Kolbens 7 schließt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit aus einem Behälter, mit einer Kolbenpumpe, deren Gehäuse in einer Behälieröffnung flüssigkeitsdicht fest einsetzbar ist und deren Förderraum über ein Saugventil und ein Saugrohr mit dem in der Normallage unteren Teil des Behälterraums verbunden ist und einen den Kolben und die Kolbenstange axial durchsetzenden Austrittskanal aufweist, bei der ein Nebenkanal von einem in der Normallage oberen Teil des Behälterraums zur Saugöffnung des Saugventils führt und in dem Nebenkanal ein schwerkraftbetätigtes Hilfsventil vorgesehen ist, das den Nebenkanal in der Normallage des Behälters absperrt, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der gegenüber der Normallage um 180° gedrehten Lage aufgrund der Schwerkraftbetätigung des Hilfsventils (5) freigegebener Schlitz (32) in der Wand öd Hilfsventilraums (30) als Eintrittsöffnung des zur Saugöffnung (24, 2Aa) führenden Nebenkanals (32,30,33) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Saugventilgehäuse als Anschlußstutzen (10) am Pumpengehäuse (9) ausgebildet ist und daß der Nebenkanal (3?, 30, 33) und das Hilfsventil (5) in einem besonderen Gehäuse (4) vorgesehen sind, in das für den Anschlußstutzen (10) mit dem Saugventil (11) neben dem Hilfsventil (5) ein Einsteckbereich (25) derart vorgesehen ist, daß der Nebenkanalb. -eich (33) zwischen Hilfsventil (5) und Saugventil (11) höchstens eine" geringen Höhenabsiand zu r Saugöffnung (24) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspiuch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (9a^einstückig das Hilfsventil (5) und den Nebenkanal (32, 30, 33) umfaßt und daß Hilfsventil (5) und Saugventil (11; 1 ^nebeneinander angeordnet vorgesehen sind und der Nebenkanalbereich (33) zwischen Hilfsventil (5) und Saugventil (11, Wa) höchstens einen geringen Höhenabstand zur Saugöffnung (24; 24a,} aufweist und daß der Förderraum (13) der Kolbenpumpe mittels eines den Hilfsventilraum (30) gegenüber dem Förderraum (13) verschließenden Einsatzes (96: 9c^begrenzt ist.