-
Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit
-
aus einem Behälter Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Versprühen einer Flüssigkeit aus einem Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
-
Eine bekannte Sprühvorrichtung dieser Art kann sowohl in der Normallage
als auch in einer gegenüber dieser um 1800 gedrehten Kopfüberlage betätigt werden.
Ihr bevorzugtes Anwendungsgebiet sind kosmetische und pharmazeutische Produkte.
Um die Flüssigkeit nicht nur in der aufrechten Lage (Normallage), sondern auch in
der Kopfüberlage aussprühen zu können, ist das Pumpengehäuse der bekannten Sprühvorrichtung
mit einem Hilfsventil in einer eigenen Hilfsventilkammer des Pumpengehäuses versehen,
in der die Austrittsöffnung etwa in Höhe des Saugventils neben diesem ausgebildet
ist. Diese Ausbildung ist jedoch wegen des zusätzlichen Ventils und der gegenüber
der herkömmlichen Standardausführung des Pumpengehäuses erheblichen Abwandlungen
verhältnismäßig aufwendig. Dessen ungeachtet liegt bei der bekannten Sprühvorrichtung,
wenn sie in der Kopfiiberlage betätigt werden soll, die Austrittsöffnung für den
Durchfluß der Flüssigkeit aus dem Behälter in den Förderraum des
Pumpengehäuses
relativ weit von der Mündung des Behälterhalses, auf den die Pumpe aufgesetzt wird,
entfernt, so daß schwer entleerbare Toträume verbleiben.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprühvorrichtung der
gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der eine weitergehende Entleerung des Behälters
in der Kopfüberlage ohne Mehraufwand möglich ist.
-
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekenno zeichnet.
-
Bei dieser Lösung kommt man ohne zusätzliches Ventil und ohne eine
Sonderanfertigung des Pumpengehäuses aus.
-
Dennoch ist eine weitergehende Entleerung des Behälters in der Kopfüberlage
möglich, weil die Austrittsöffnung näher beim Öffnungsrand des Behälters liegt.
-
Bei ansonsten unveränderter Ausbildung des Kolbengehäuses, d.h. gleichbleibender
Länge des Kolbengehäuses, wird jedoch wegen der Austrittsöffnung(en) die wirksame
Hublänge des Kolbens verringert, da sich einerseits bei einer Druckhubbewegung des
Kolbens der Druck im Pumpengehäuse bzw. im Förderraum erst dann ausbilden kann,
wenn die Dichtungskante des Kolbens die Austrittsöffnung(en) überschritten hat,
und andererseits bei einer Saughubbewegung der Unterdruck im Förderraum abgebaut
wird, sobald die Dichtungskante des Kolbens die Austrittsöffnung(en) erreicht. Daher
ist vorzugsweise dafür gesorgt, daß die Lüftungsöffnung und die Austritts öffnung
axial ineinander übergehen. Dies ergibt eine noch weitergehende Verlagerung der
Austrittsöffnung(en) in Richtung auf den Öffnungsrand des Behälters und damit eine
noch weitere Verringerung des Totraums in der Kopfüberlage, in dem sich nicht versprühbare
Flüssigkeitsreste ansammeln.
-
Sodann können die Lüftungsöffnung und die Austrittsöffnung einen bis
zum Rand der Kolbeneinführungsöffnung des Pumpengehäuses durchgehenden Schlitz bilden.
Dies vereinfacht die Herstellung des Pumpengehäuses aus Kunststoff, weil das Entformen
bei einem axialen Schlitz einfacher als bei einer radialen Bohrung ist.
-
Um einen raschen Durchfluß der Flüssigkeit aus dem Behälter in den
Förderraum des Pumpengehäuses zu ermöglichen, wenn der Kolben in der Kopfüberlage
nicht betätigt ist, ist vorzugsweise dafür gesorgt, daß der Durchtrittsquerschnitt
der Austrittsöffnung(en) etwa 10 bis 50 %, vorzugsweise etwa 30 %, der Querschnittsfläche
des Pumpengehäuses beträgt.
-
Die Zeichnung stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Sprühvorrichtung im Axialschnitt dar.
-
Die Sprühvorrichtung besteht aus einem Sprühkopf 1, einer Kolbenpumpe
2, einer Kappe 3 mit angebördeltem Aluminium-Ring 3a zum Aufsetzen auf einem Hals
eines nicht dargestellten Flüssigkeits-Behälters und einem bis zum Boden des Behälters
reichenden Saugrohr 4 (auch Tauch- oder Steigrohr genannt).
-
Die Kolbenpumpe 2 hat einen Kolben 5 mit einem Kolbenschaft 6, ein
den Zylinder für den Kolben 5 bildendes Pumpengehäuse 7 mit einem unteren Anschlußstutzen
8, ein in dem Anschlußstutzen 8 ausgebildetes Saugventil 9 und eine Feder 10 zwischen
dem Kolben 5 und dem Boden des Förderraums 11 der Kolbenpumpe 2. Bis auf die Feder
10 bestehen sämtliche Pumpenteile aus thermoplastischem Kunststoff.
-
Der Kolbenschaft 6 hat eine axiale Bohrung 12, die sich im Sprühkopf
1 als Bohrung 13 fortsetzt. Von dieser
Bohrung 13 verläuft eine
radiale Bohrung 14 über eine Düse 15 ins Freie. Das obere Ende des Kolbenschafts
6 bildet zusamrnen mit einem in der Bohrung 13 geführten Verschlußstück 16 und einer
das Verschlußstück 16 gegen den Öffnungsrand der Bohrung 12 drückenden Feder 17
ein Druckventil, das auch weggelassen werden kann, wenn die Bohrung 14 als Drossel
(mit entsprechend engem Querschnitt) ausgebildet ist. Der Kolbenschaft 6 wird in
einer oberen Öffnung 18 der Kappe 3 geführt und sitzt fest in einer Bohrung 19 des
Sprühkopfes 1.
-
Das Saugventil 9 besteht aus einem Ventilverschlußstück 20 in Form
einer Kugel und einem konischen Ventilsitz 21.
-
Der Saugventilraum 22 ist durch eine verengte Öffnung 23 mit dem Förderraum
11 der Kolbenpumpe 2 verbunden.
-
Die Verengung ist durch elastisch nachgiebige, radiale Vorsprünge
24 gebildet, die das Hindurchdrücken des Verschlußstücks 20 durch die Öffnung 23
bei der Montage und den Durchfluß der vom Kolben 5 angesaugten Flüssigkeit gestatten,
jedoch verhindern, daß das Verschlußstück 20 von selbst aus dem Saugventilraum 22
austritt. Das Saugrohr 4 ist reibschlüssig im Anschlußstutzen 8 befestigt.
-
Das Pumpengehäuse 7 ist mit einem Flansch 25 an seinem Öffnungsrand
in einer Ringnut auf der Innenseite des Bodens der Kappe 3 gehalten und mit axialen
Schlitzen 26 versehen, die sich in der dargestellten unbetätigten Lage des Kolbens
5 nach unten vom Öffnungsrand des Pumpengehäuses 7 bis über die Dichtungskante 27
des Kolbens 5 hinweg erstrecken. Der sich über die Dichtungskante 27 hinweg nach
unten erstreckende Bereich jedes Schlitzes 26 wirkt in der Kopfüberlage als Austrittsöffnung
28 für den ungehinderten Durchfluß der Flüssigkeit aus dem Behälter in den Förderraum
11, während der Kolben 5 die dargestellte Ruhelage einnimmt, in der er nicht betätigt
ist. Der in der dargestellten Normallage ober-
halb der Dichtungskante
7 liegende Bereich jedes Schlitzes 26 wirkt in der Normallage als Lüftungsöffnung
29.
-
Es besteht daher eine Verbindung vom Behälterraum ins Freie, und zwar
über die Schlitze 26 bzw. Lüftungsöffnungen 29, einen Zwischenraum 30 zwischen Kolben
5 und Pumpengehäuse 7 sowie über einen zwischen dem Kolbenschaft 6 und der Öffnung
18 in der Haube 3 vorgesehenen engen Drosselspalt, der Luft, aber keine Flüssigkeit,
durchläßt. Diese Verbindung sorgt für einen Luftdruckausgleich im Behälter.
-
Die jeweils durch einen der Schlitze 26 verbundenen Öffnungen 28 und
29 können auch getrennt sein. Die Ausbildung als durchgehende Schlitze 26 erleichtert
jedoch die Herstellung. Die Austrittsöffnungen 28 haben insgesamt einen Durchtrittsquerschnitt
von etwa 10 bis 50 %, vorzugsweise etwa 30 %, der Querschnittsfläche des Pumpengehäuses
7.
-
Ein sich an der Innenseite des Hauben-Oberteils bzw.
-
Haubenbodens abstützender Dichtring 31 sorgt für eine Abdichtung zwischen
dem oberen Rand der Behälteröffnung und der aufgesetzten Sprühvorrichtung.
-
Wenn in der dargestellten Normallage der Sprühvorrichtung, d.h. bei
aufrechtstehendem Behälter, Flüssigkeit versprüht werden soll, wird zunächst der
Sprühkopf 1 und damit der Kolben 5 gegen die Kraft der Feder 10 nach unten gedrückt.
Sobald die Dichtungskante 27 des Kolbens 5 die untere Kante der Schlitze 26 überschreitet,
wird das Verschlußstück 16 durch den im Förderraum 11 und in der Bohrung 12 entstehenden
Überdruck gegen die Kraft der Feder 17 vom Öffnungsrand der Bohrung 12 abgehoben
und das durch diesen Öffnungsrand und das Verschlußstück 16 gebildete Druckventil
geöffnet, so daß anfänglich im Förderraum 11 und der Bohrung 12 ent-
haltene
Luft über die Kanäle 13, 14 und die Düse 15 ins Freie verdrängt wird. Nach Loslassen
des Sprühkopfes 1 schiebt die Feder 11 den Kolben 5 nach oben, so daß im Förderraum
11 ein Unterdruck entsteht, der das Druckventil (6, 16, 17) schließt und das Saugventil
9 öffnet und Flüssigkeit aus dem unteren Teil des Flüssigkeits-Behälters über das
Saugrohr 4 in den Förderraum 11 der Kolbenpumpe 2 saugt. Ein erneutes Niederdrücken
des Sprühkopfes 1 bzw. des Kolbens 5 bewirkt, daß das Saugventil 9 wieder schließt,
das Druckventil öffnet und die nunmehr im Förderraum 11 enthaltene Flüssigkeit über
die Bohrungen 12, 13 und 14 verdrängt und über die Düse 15 ins Freie versprüht wird.
Nach dem Loslassen des Sprühkopfes 1 bewirkt die Feder 10 wieder einen Rückstell-Kolbenhub
unter erneuter Füllung des Förderraums 11, so daß mit dem nächsten Betätigungshub
wieder Flüssigkeit versprüht werden kann. Bei jedem Saughub des Kolbens 5 wird gleichzeitig
Luft über die Öffnung 18, den Zwischenraum 30 und die Schlitze 29 ins Innere des
Behälters gesaugt.
-
In der gegenüber der dargestellten um 1800 verdrehten Kopfüberlage
des Behälters, wenn also der Sprühkopf 1 nach unten gehalten wird, fällt das Verschlußstück
20 des Saugventils 9 zwar zunächst nach unten, doch wird es bei jedem Betätigungshub
des Kolbens wieder in die Schließstellung gedrückt. Wenn der Flüssigkeitsspiegel
im Behälter bei Betätigung der Sprühvorrichtung in der Kopfüberlage unterhalb des
freien Öffnungsrandes des Saugrohres 4 liegt, kann zwar über das Saugrohr 4 keine
Flüssigkeit mehr angesaugt werden, doch tritt nunmehr die Flüssigkeit über die Austrittsöffnungen
28 in den Förderraum 11 ein, sobald die Dichtungskante 27 des Kolbens 5 die in der
Kopfüberlage obere Kante der Austrittsöffnungen 28 unterschreitet. Dabei wird dann
der Förderraum 11 jeweils bis zu einer Höhe ge- füllt, die dem jeweiligen Füllstand
des Behälters entspricht. Zwar
nimmt hierbei die bei jedem Betätigungshub
versprühte Flüssigkeitsmenge ab, sobald der Flüssigkeitsstand nicht mehr ausreicht,
um den Förderraum 11 vollständig zu füllen, d.h. sobald der Flüssigkeitsstand unter
den Ventilsitz 21 fällt, doch läßt sich der Behälter in der Kopfüberlage bis herab
zur oberen Kante der Öffnungen 28 entleeren. Mithin verbleibt nur noch ein geringer
Flüssigkeitsrest im Behälter.
-
- Leerseite