EP1909950A1 - Kartusche und zumischvorrichtung für eine handbedienbare vorrichtung zum versprühen von mit einem zusatzmittel vermischtem wasser - Google Patents

Kartusche und zumischvorrichtung für eine handbedienbare vorrichtung zum versprühen von mit einem zusatzmittel vermischtem wasser

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EP1909950A1
EP1909950A1 EP06762846A EP06762846A EP1909950A1 EP 1909950 A1 EP1909950 A1 EP 1909950A1 EP 06762846 A EP06762846 A EP 06762846A EP 06762846 A EP06762846 A EP 06762846A EP 1909950 A1 EP1909950 A1 EP 1909950A1
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EP
European Patent Office
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cartridge
water
concentrate
activator
mixing chamber
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EP06762846A
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EP1909950B1 (de
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Werner Kress
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Brill Gloria Haus und Gartengerate GmbH
Original Assignee
Brill Gloria Haus und Gartengerate GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/45—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing
    • B01F23/451—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing by injecting one liquid into another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/316—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with containers for additional components fixed to the conduit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/501—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use
    • B01F33/5011—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/501—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use
    • B01F33/5011—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held
    • B01F33/50114—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held of the hand-held gun type

Definitions

  • Cartridge and mixing device for a hand-operated device for spraying mixed with an additive water
  • the invention relates to a cartridge for a Zumischvorraum a hand-operated device for spraying water, in which an additive in the form of a liquid concentrate, such as a pesticide, is mixed.
  • a liquid concentrate such as a pesticide
  • the invention is not limited to the admixture of pesticides, but the application of other available in concentrate form chemical substances such as cleaning agents with the cartridge is possible.
  • Additives in the form of a liquid concentrate, such as a pesticide is mixed are commonly used in crop sprays and are here connected via their water connection, which is preferably a pressurized water connection, by means of a pressure hose with a portable pressure vessel.
  • This pressure vessel absorbs the already mixed with the respective additive water and can be pressurized by means of a manually operable or motor-driven air pump be, which forms an air cushion above the liquid level in the pressure vessel.
  • the disadvantage of such an arrangement is that the pressure vessel, the supply hose to the spray device, the manual valve and the spray pipe can be contaminated with the admixed in the water additives, which can be toxic, but at least not environmentally friendly.
  • Another disadvantage of these devices is that always a large amount of mixture must be applied, which is often not completely spent and then disposed of.
  • WO 02 / 0515555A1 has disclosed a manually operable device for spraying water with an admixing device which comprises a mixing head to which a cartridge accommodating the concentrate can be releasably attached.
  • the disadvantage of the device known from WO 02/051555 A1 is that the cartridge has a filling space in the manner of a cylinder, in which the concentrated additive is brought out of the cartridge into the mixing head by moving a displaceable piston.
  • this is a very complicated device, on the other hand there is the problem that with the mixing chamber permanently installed in the admixing device, the admixing concentration can not be readily changed.
  • No. 2,584,104 shows a tank into which the solvents, for example water, are introduced into a line. From the tank, a chemical is supplied to the flowing solvent or water and mixed into the water.
  • the solvents for example water
  • US Pat. No. 4,971,248 has disclosed a device for irrigating, for example, grass areas, in which a container, for example a chemical, is introduced into a conduit. The chemical is added via an outlet in a solvent, for example in a water stream.
  • US Pat. No. 2,857,202 shows a device in which, in turn, from a container receiving chemicals, this container is introduced into a water supply line or solvent line, so that water from the container can be metered into the solvent when the line flows through it.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to provide a cartridge that allows the use of different concentrates compared to the previously known cartridges when introduced into the admixing device, which are always optimally metered into the water depending, for example, the plant active ingredient or concentrate.
  • the mixing chamber is not part of the mixing head of the admixing device, but part of the cartridge inserted into the admixing device.
  • the cartridge itself comprises a mixing chamber with a first outlet opening or a nozzle device with nozzle opening for dispensing the spray, an inlet opening for water, which can be configured as a throttle with a throttle diameter, and a second outlet opening for the mixture generated in the mixing chamber of the cartridge ,
  • the first outlet opening or nozzle opening has a diameter of 0.1 to 3 mm, in particular 0.1 to 1 mm, particularly preferably 0.1 to 0.5 mm, very particularly preferably 0.15 to 0, 3 mm and the inlet opening or throttle opening has a diameter of 1, 2 to 3 mm, preferably 1, 2 to 2.5 mm, in particular 1, 4 to 1, 9 mm.
  • the diameter of the nozzle opening and / or the throttle opening is selected for the respective spray agent or concentrate which is introduced into the cartridge, so that the spray agent or concentrate can be applied optimally.
  • the diameters of both the nozzle opening and / or the throttle opening determine the mixing ratio of the concentrate with the solvent, ie in the present case with water. This is due to the fact that different concentrates have different viscosities at the same temperature. The However, viscosities influence, inter alia, the mixing ratio. If the temperature rises, a higher mixing ratio is generally achieved with the same concentrate.
  • the cartridge is detachably connected to the mixing head of the admixing device, for example via a detachable screw connection or a clip connection.
  • the inner container, in which the spray is spent comprises a compressible material.
  • Preferred materials are plastics or rubber-elastic materials.
  • a preferred plastic is polyethylene (PE).
  • the cartridge comprises an activator.
  • the activator comprises an axially movable component, which can preferably be brought into different positions.
  • the advantage of an activator which is designed as a separate component is that the activator, which is designed, for example, as an axial component, can be exchanged very easily.
  • different mixing ratios must be set. This is done, for example, by using different activators for different concentrates, wherein the activators have different nozzle openings and / or throttle openings for different concentrates. By simply exchanging the activator it is then possible to use one and the same cartridge mold for different concentrates.
  • the invention also provides a mixing device for a manually operated device for spraying water, in which an additive is introduced, wherein the admixing device is characterized in that the water supply line comprises a check valve.
  • This check valve may be formed as a safety valve.
  • a so-called backflow preventer is advantageously provided, which serves to prevent contaminated water from entering the water supply line with the admixture.
  • the admixing device is equipped with a pressure regulator or pressure limiter in a first embodiment.
  • the pressure regulator or pressure limiter is designed so that at the water supply side, an operating pressure in the range of 1 bar to 3 bar, preferably 1, 2 bar to 2.2 bar is present, regardless of which pressure prevails, for example, in the pressure vessel to the Pressure water supply line is connected.
  • the invention also provides a manually operated device for spraying water into which an admixture is mixed.
  • This device is characterized in that an admixing device according to the invention is introduced with a cartridge according to the invention between a spray pipe and a water supply line, preferably a pressurized water supply line.
  • the water connection may preferably be connected either to the water network or to a portable pressure vessel. If a connection to the water network is provided, then the water mixing device can with the
  • Cartridge for example, be part of a conventional garden hose system, such as is used for irrigating the garden.
  • a conventional garden hose system such as is used for irrigating the garden.
  • the Wasserzumischvorraum between the garden hose and a blasting unit with the water is discharged, be introduced.
  • Fig. 1a a first embodiment of a cartridge according to the invention, which is inserted in a Zumischvorraum.
  • Fig. 1b - d a second developed embodiment of a cartridge, which is used in a Zumischvorraum.
  • Fig. 1e-g a third further developed embodiment of a cartridge, which is used in a Zumischvorraum.
  • Fig. 1h top view of a trained as a push-button mixing head housing
  • FIG. 2 shows the installation of a mixing device according to the invention in a hand-operated device for spraying mixed with an additive water.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a hand-operated device for
  • FIG. 1 a shows a mixing device 1 which has a thread 3.
  • the cartridge 100 comprises an outer housing 110 and a pressure-sensitive inner container 120.
  • the pressure-sensitive inner container 120 receives in its interior the spray or the additive or concentrate.
  • the pressure-sensitive inner container is formed in the illustrated embodiment of a compressible material.
  • the compressible material of the inner container 120 may be, for example, a plastic or a rubber-elastic material.
  • the cartridge has a first inlet 130 which when connecting the cartridge with the admixing device with a
  • Water outlet 7 of the admixing device is connected. If water flows in, for example, the pressurized water supply line of the admixing device, not shown, water is introduced into the intermediate space 142 between the inner wall of the outer container 110 and the pressure-sensitive inner container 120 via the connection of the water line 7 and the water inlet opening 30. When water penetrates into the intermediate space 142 between the outer housing 110 and inner container 120, the material of the inner container 120 is compressed until the same pressure prevails in the interior of the inner container and in the intermediate space 140 between inner container and outer container. This serves to dispense concentrate or spraying agent from the inner container via a nozzle with a nozzle opening 140 into the mixing chamber 150. The nozzle opening 140 is also referred to as a concentrate outlet port.
  • the mixing chamber 150 is part of the cartridge 100 itself in contrast to the known from the prior art embodiments in which the mixing chamber is part of the mixing device or the mixing head. In the
  • Mixing chamber 150 which has an inlet opening designed as a throttle, water from the water line 9 of the admixing device is guided into the mixing chamber 150. Due to the design as a throttle with a throttle opening 160 is achieved that due to the pressure difference of the throttle there is a certain pressure gradient; There is thus a high pressure at the inlet side of the throttle and thus in the pressure vessel and a lower pressure at the outlet side of the throttle and thus in the region of the outlet opening or Nozzle opening 140. Due to this pressure difference between the pressure at the nozzle opening 140 and at the inner container 120 of the cartridge, a certain concentration of spray agent or concentrate is then discharged from the inner container 120. Depending on the concentrate, the throttle opening can be adjusted, in particular so chosen, so that an optimum concentration of spray agent or concentrate is discharged via the outlet opening or nozzle opening 140.
  • the mixing of the spray is carried out as described in the mixing chamber via the outlet opening 140th
  • the nozzle orifice may in turn be selected according to the spray or concentrate to be introduced in order to achieve optimum delivery of spray into the water in conjunction with the pressure drop determined by the throttle.
  • the nozzle diameter and the throttle diameter it is possible by the choice of the nozzle diameter and the throttle diameter, to set the concentration at which the spray is added to the water.
  • the mixing chamber is part of the cartridge, different mixing chambers can be used for different spraying or substances to be introduced, which are always designed so that optimal concentrate delivery and optimal mixing is guaranteed.
  • the mixture mixed in the mixing chamber 150 is discharged via an outlet port 170 to the mixing pipe 11 of the mixing device 1.
  • the mixing chamber 150 of the cartridge can be closed with a closure, not shown, so that from the nozzle opening unintentionally spray or concentrate can escape. With the help of the closure, a leak-free and child-safe storage, for example, a half-full cartridge is guaranteed.
  • the mixing device 1 itself comprises, as described above, a solvent line, for example a water line 9 and a mixture line 11.
  • the mixing chamber 150 is part of the cartridge 100.
  • the mixing device further comprises in the water supply line 9, a check valve 20.
  • a pressure control device which is presently designed as a pressure valve 30 is provided.
  • the pressure valve is independently of the pressure prevailing in the pressure water supply pressure an operating pressure in the region of the water pipe 9 and thus the input side of the throttle opening 160 and set in the cartridge itself. This operating pressure is between 1, 0 and 3 bar.
  • the admixing device comprises two threaded pieces 30,40.
  • a pressurized water supply not shown, are connected to the threaded part 40, for example, a spray pipe, with which the mixture can be applied.
  • FIGS. 1b to 1d show a second embodiment of a cartridge according to the invention, which can be used in a mixing device 1001, which is also referred to as a mixing head for short.
  • a mixing device 1001 which is also referred to as a mixing head for short.
  • the cartridge shown here is constructed in two parts from a cartridge component 1000 and an activator 3000.
  • the activator is essentially an axially movable part in a wall 3017, which has an inlet opening for the
  • Solvent and the outlet port 1140 for concentrate, the mixing chamber 1150 and a further outlet opening for the concentrate / solvent mixture comprises.
  • the same components as in FIG. 1a are marked with reference numerals increased by 1000.
  • the outer container of the cartridge component coincides with the outer housing 1100.
  • the throttle opening has now been configured as an alternative to the embodiment shown in FIG. 1a.
  • the throttle opening is designated by reference numeral 1160 and consists of millings 2002 in the axial direction in an upper end part 2000 of the cartridge component 1000.
  • the upper end part 2000 of the cartridge component is connected to a so-called activator 3000.
  • the activator 3000 receives a needle 3010 having an exit opening 1140. From the exit port 1140, spray medium enters the mixing chamber 1150 from the pressurized spray container in the cartridge component 1000, as indicated by the arrow 3012.
  • the mixing chamber is formed in the present case in the activator, which is associated with the cartridge and not the admixing or the mixing head.
  • cartridge and activator could also be integrally formed.
  • pure solvent here in particular water
  • the mixing chamber On the part of the throttle 3160, pure solvent, here in particular water, is fed to the mixing chamber along the arrows 3016, which mixes with the spray agent added in the mixing chamber 1150 along the part 3012.
  • the mixture of water or solvent and spray or the chemical substances contained in the cartridge occurs along the arrow 3018 at an outlet opening 1170 in the line 1011 a.
  • the supply of water takes place via the water inlet opening 1030 along the arrow 3020.
  • the pressure regulating device which reduces the pressure prevailing in the admixing device or the mixing head to an operating pressure in the region of the throttle on the input side, is marked 1032.
  • Throttle opening 1160 is milled as an axially extending cut in the cover part 2000 of the cartridge component or are.
  • the size of the milled slots defines the channel diameter and thus the throttle opening. As previously described, it is through the choice of throttle opening, i. H. the cross section of the groove formed from the milling and the diameter of the
  • Nozzle opening 1140 of needle 3010 allows to adjust the concentration at which the concentrate or spray is added to the water supplied from side 1030.
  • a seal 3520 is provided between the lid part 2000 of the cartridge and the axial component 3500 in a two-part embodiment of the invention.
  • an axially movable member or plunger 3600 is provided in the present invention, where the needle 3010 is attached.
  • the plunger 3600 is movable in the axial direction within the activator 3017.
  • the wall 3017 is preferably part of a preferably rotationally symmetrical sleeve, in which the likewise preferred rotationally symmetrical component 3600 can move axially.
  • a piston which is assigned to the admixing device or the mixing head 1001 presses the plunger 3600 downwards with the aid of the component 3500, in this case the underside 3502, ie in the direction of the arrow 3610.
  • the piston 3700 acts on the outside of the component 3500
  • Plunger 3600 is preferably made of a rubber-elastic material and thus fulfills a sealing function.
  • a channel 3620 is provided to the needle 3010. In the channel 3620 enters from the spray container in the cartridge via milled 3622 along the arrow 3624 spray or concentrate.
  • this conductive connection between the nozzle opening 1140 and the spray container in the cartridge 1000 is only released when the plunger 3600, as shown in Figure 1b, is held down. If the plunger 3600 is in the upper position, as shown in FIG. 1c, the plunger seals the inlet via the cutouts 3622. When the cartridge component 1000 is withdrawn, spraying agent can not then reach the area of the exit opening 1140. In this way it is prevented that during storage, the outlet opening of the activator or the mixing chamber is glued or gummy by spray residue or concentrate residues.
  • Outlet 1140 of the mixing chamber 1150 and the interior of the spray container consists. It is then also possible to provide different activators with different outlet openings 1140 for different concentrates.
  • the cartridge can be pulled down in the direction of arrow 4000. This is described in detail in FIG. 1d.
  • the cartridge component 1000 and the
  • Aktivator 3000 a component, which is referred to as a cartridge, assigned, which is preferably formed in two parts.
  • the cartridge component and activator could also form a one-piece component.
  • the assignment of cartridge and activator to a common component results from the fact that yes for each spray or concentrate individually the nozzle opening and the throttle opening must be selected to ensure optimum metering.
  • the other component is the so-called mixing head or the admixing device 1001.
  • the mixing head comprises the pressure valve 1032, the inlet 1030 and the outlet 1011 for the mixture and in particular the piston 3700, the axial component 3500 of the activator 3000 in the axial direction with inserted cartridge component moved to release the spray solution.
  • the mixing head when the cartridge component is removed, the mixing head is closed by a lid, so that the device is functional even when the cartridge component is removed, for example.
  • Water via the opening 1030 of a pressure vessel in a spray tube 1200 connected to the outlet opening 1011 can be transported.
  • FIG. 1d shows further details of the cartridge shown in FIGS. 1b and 1c with the admixing device 1001.
  • FIG. 1 d shows how the cartridge component is connected to the housing of the mixing head and how the activator 3000 can be rotated into different positions.
  • the same components as in FIGS. 1b and 1c are identified by the same reference numerals.
  • the mixing head housing is designated by reference numeral 5000.
  • the mixing head housing has a projection 5010 and the cartridge 1000 has a projection 5020.
  • the housing acts as a spring and a force F occurs, whereby the projection 5010 of the mixing head housing moves in the direction of the arrow P and thus release the cartridge.
  • the mixing head housing optionally includes a rotary knob 6000 which converts a rotary motion into an axial movement for moving the piston 3700.
  • the piston 3700 is moved by the axial movement of the knob 6000 in a position in which the activator is spent as shown and in Figure 1b also described in the operating position, d. H. the plunger 3600 is moved to the position shown in FIG. 1b.
  • the piston is raised and the ram is brought into the position shown in FIG. 1c. Due to the fact that the plunger 3600 is in the raised position, there is no longer any conductive connection between the nozzle opening 1140 and the spray container. As before, however, with the cartridge inserted, as shown in FIG. 1 b, water can flow into the mixing chamber 1150 via the throttle opening 1160. This makes you for a flushing of the mixing head to use. By flushing all contaminants can be discharged from the mixing head. The plunger is raised due to the existing operating pressure in the spray container, if no counterforce can be applied to hold down by the piston. After release of the cartridge component by pressure loading of the mixing housing in the area of the pressure points 5020, the cartridge component can be pulled down.
  • FIGS. 1b to 1d of a mixing head and a cartridge consisting of cartridge component and activator which has been improved compared to embodiment 1a with numerous additional features, a bearing is possible with respect to the embodiment in FIG can not occur because there is no conductive connection between the nozzle opening and the spray container in the storage condition.
  • the solution according to FIGS. 1b to 1d is distinguished by the fact that the throttle openings are channel openings which permit a precise setting in terms of their diameter.
  • the outlet openings are in the form of a needle and are in their
  • Diameter determined more precisely as in the embodiment of Figure 1a. In this way an exact dosage is possible as well as a safe storage.
  • FIGS. 1e to 1g A third further developed embodiment of the invention is shown in FIGS. 1e to 1g.
  • the cartridge illustrated in FIGS. 1e-g has a multiplicity of additional configurations.
  • the essential embodiment is that the activator 13000 is designed such that in the position of the activator 13000 in the entry of concentrate is prevented in the mixing chamber, a conductive connection is provided with the both the mixing chamber as well as the needle or cannula, for example can be rinsed with water.
  • the outer container of the cartridge component coincides with the outer housing 11100.
  • an inner container 11002 made of an elastic material, which receives a certain concentration of the concentrate, for example, the rinsing agent, introduced. By compressing the elastic material, the concentrate received in the inner container 1002 is discharged via the needle 13010.
  • the inlet 11162 of water into the activator component in the present case is formed from milling cuts 12002 in the axial direction into an upper end part 12000 of the cartridge component 11000.
  • the upper end part 12000 of the cartridge component rests against the so-called activator 13000.
  • the activator 13000 receives a needle 13010 having an exit port 13140. From the exit port 13140, the pressurized inner container 11002 in the cartridge member 11000 exits
  • Concentrate or spray into the mixing chamber 11150 if there is a conductive connection between the inner container 11002 and the needle 13010.
  • the concentrate or spraying agent entering through the inner container opening 20000 from the inner container 11002 into the outer space 20002 can not flow to the concentrate inlet opening 20004 of the activator 13000, since the outer space 20002 passes through a first seal 20006 serving as an O-ring may be formed, is sealed.
  • the first seal 20006 bears against a stop 20008. Since the second seal 20010 is applied to the activator 13000 at the center of a water inlet port 20012, the water flow supplied through the water inlet port 20012 becomes one
  • the embodiment according to FIG. 1e has the advantage that both the mixing chamber 11150 and the needle 13010 can be rinsed after the system has been put out of action, ie. H. no spray or concentrate in the
  • the mixing chamber 11150 is formed in the present case in the activator 13000, but which is associated with the cartridge and not the admixing device or the mixing head 11001. Alternatively cartridge and activator could also be integrally formed.
  • pure solvent here in particular water
  • the mixing chamber 11150 Via the throttle opening 11160, pure solvent, here in particular water, is fed to the mixing chamber along the arrows 13016, which mixes with the concentrate or spray agent added via the needle 13140 in the operating state as shown in FIGS. 1g1 and 1g2 in the mixing chamber 11150.
  • the mixture of water or solvent and concentrate or the chemical substances contained in the cartridge enters the outlet line 11011 along an arrow 13018 at an outlet opening 11170.
  • the supply of water is via the water inlet opening 11030 along the arrow 13020.
  • the pressure control device which reduces the pressure prevailing in the mixing device or the mixing head to an operating pressure in the region of the throttle opening 11116 is marked 11032.
  • the pressure control device By being able to select the size of the throttle opening 11160 and the size of the diameter of the nozzle opening 13140 of the needle 13010, it is possible, as described above, to adjust the concentration at which the spray or concentrate is supplied to the water or solvent via line 11030 , is mixed. Since the throttle opening 11160 is formed here as a bore, the hole can be made very easily for different concentrates or spraying, in particular in the required accuracy with low production costs. This is an advantage over the embodiment as shown in Figures 1b-1d where the size of the solvent inlet port is determined by the size of the mill slot 2002.
  • an axially movable component for example a pusher 13600, on which the needle 13010 is attached, is used.
  • an outer surface 13500 At the upper end of the axially movable member or plunger 13600 is an outer surface 13500.
  • the illustrated non-operating state according to Figure 1e acts on the outer surface 13500 no force, so that due to a hydrodynamic restoring force or the restoring force of Spring 21000 of the plunger 13600 is in the illustrated non-operating state, which allows purging of both the mixing chamber and the needle.
  • the piston 13700 By one of the admixing unit associated rotary head 16000, which converts a rotary movement into an axial movement for moving the piston 13700, the piston 13700 is either moved to a position in which the activator as shown in Figure 1e, is not in the operating state or on the axially movable component 13600 of the activator acts and, as shown in FIGS. 1g1 to 1g2, spends the activator component into the operating state.
  • FIGS. 1f1 the cartridge component 11000 with associated terminating component and the activator 13000 arranged in the terminating component are shown for the system shown in FIG. 1e.
  • Fig. 1f1 shows this overall system, wherein the activator is found in the spray position of Fig. 1e.
  • the mixing chamber 11150 in the activator component 13000 is assigned and not to the mixing head not shown in FIG. 1f1.
  • Fig. 1f1 shows the overall system, wherein the cartridge component 11000 has an outer wall 11003 or an outer housing and an inner container 11002 made of an elastic material.
  • the interior 11005 of the inner container receives the concentrate or the spray.
  • a conductive connection between the inner space 11005 of the inner container in which the concentrate is stored and the activator 13000 forms the inner container opening 20000.
  • the activator component in the non-operating state as shown in Fig. 1e, 1f1 is shown in detail in Fig. 1f2.
  • the same components as in Figs. 1e to 1f1 bear the same reference numerals.
  • a first seal 20006 of the plunger 13600 is sealed, with which the outer space 20002 of the activator is above the opening 20000 with the interior of the cartridge component and thus in a conductive connection with the concentrate.
  • the second seal 20010 with which the entry of the water supplied via the water inlet opening 20012 to the activator can be controlled. If the component is in the position shown in FIG. 1f2, the second seal 20010 is located approximately in the middle of the water inlet opening 20012. In this way, the water flowing in the direction of the arrow 13020 is split into two streams, namely a mixing chamber flushing stream 20014 and a needle flushing stream 20016.
  • the mixing chamber purge stream 20014 flows through a throttle opening 11160 in the
  • the third seal 20060 seals the space 20062, in which the water flows from the mixing chamber.
  • the current 13020 used for purging in the non-operating state is thus divided into two substreams in comparison to all the preceding examples. This makes it possible in addition to the mixing chamber and the needle 13010 to rinse, so that collect after use no concentrate residues in the needle and These can enforce, so that when used again due to the closed needle, the entire system fails.
  • FIGS. 1g1 to 1g2 the operating position of the third embodiment of the invention according to FIGS. 1e to 1g is shown. Will the illustrated in Fig. 1e
  • FIG. 1g1 shows the entire cartridge with cartridge component 11000 and activator component 13000.
  • the optimum concentration can be set for each individual spray.
  • this is simply possible for the embodiment of the system illustrated in FIGS. 1e to 1g2, in that for different spraying agents or concentrates, the underside 20090 of the plunger 13600 is varied in diameter D.
  • the diameter D of the plunger is always smaller than the diameter of the opening 20000.
  • Fig. 1g2 again the same reference numerals are used for the same components as in Fig. 1e - 1g1.
  • the axially movable component 13600 in the activator, the so-called ram, is brought into the operating position by pressing down on the surface 13500 in FIG. 1g2 with the aid of the piston (not shown).
  • the underside 20090 of the plunger 13600 is thus moved into the region of the opening 20000 to the cartridge 11000, resulting in an effective opening 20092, which is defined by the diameter D of the plunger 13600 at the lower end.
  • the first seal 20026 no longer abuts the stop 20008 of the activator 13000.
  • the concentrate flowing into the space 20002 through the opening 20092 along the arrow 21002 can be seen along arrow 21002
  • Fig. 1 h is a plan view of a knob 16000 is shown, with the rotary motion of the rotary knob 16000, the rotational movement is converted into an axial movement of the piston, not shown.
  • the knob has a total of 3 positions, a first position 30000, in which the cartridge can be changed.
  • a second position 30002 which indicates the operating state, the so-called mixing operation, in which the piston is brought downwards, as shown in FIG. 1g2, and thus Concentrate with solvent, especially water is mixed, and a third position 30004, the so-called.
  • Spül ein which is shown in Fig. 1.c and 1f2, in the solvent, in particular water both by needle and mixing head (Fig. 1f2) or only is passed through the mixing head (Fig. 1c) and so both mixing chamber and needle of residues of the concentrate is flushed.
  • FIG. 2 there is shown an admixing device constituting a hand-operated device for spraying water blended with an additive in the form of a liquid concentrate, such as a plant protection agent.
  • the admixing device 1 is constructed as shown in FIG. 1 a and introduced between a spray tube 200 and a manual valve 220 with a pressurized water connection 224. Further illustrated is the disposable cartridge 100 of FIG. 1.
  • the disposable cartridge 100 is shown in FIG. 1 a, inserted into an outer container 105 with the cartridge outer wall 110.
  • the outer container may be formed as a screw-in vessel 105 comprising a thread 5. If the thread 5 is screwed into the thread 3 of the admixing device and previously the cartridge with the outer wall 110 inserted into the receiving device 105, the cartridge with mixing head 150 is introduced into the admixing device, that an outlet of admixed spray is prevented.
  • Einschraubkartusche cartridges 1000 and 11000 can be used as in Fig. 1b - 1 h. Even with the cartridges is activated only by the rotation in the mixing position (mix mode) as shown in Figure 1h.
  • the disposable cartridge may be designed differently for different substances, in particular comprise different mixing heads.
  • the manual valve 220 comprises a handle 226 via which the manual valve 220 can be actuated.
  • the manual valve 220 is a high-speed valve that opens fully when actuated via the hand lever 226 and immediately upon release of the hand lever 226 closes.
  • the manual valve 220 may be connected via a pressure water connection 224 either directly to a pressurized water line or to a pressure vessel.
  • FIG. 3 An embodiment of the invention with a pressure vessel is shown in FIG.
  • the same components as in Figures 1a-h and 2 are assigned the same reference numerals.
  • the pressure vessel 300 is shown.
  • the pressure in the pressure vessel is indicated by means of a manometer 310.
  • the pressure vessel further comprises a manually operated one
  • Air pump 320 with which the pressure vessel 300 can be pressurized.
  • the manual valve 220 and thus the admixing device 1 is connected to the pressure vessel 300 via a pressure hose 330, which in this case represents the pressurized water supply line.
  • a pressure hose 330 which in this case represents the pressurized water supply line.
  • a cartridge for an admixing device is specified for the first time, which is easy to replace and, in particular, always ensures optimum mixing of the spraying agent present in the cartridge into an admixing device.

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Description

Kartusche und Zumischvorrichtung für eine handbedienbare Vorrichtung zum Versprühen von mit einem Zusatzmittel vermischtem Wasser
Bezug auf andere Anmeldungen
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der Benefit gemäß 35 U. S. C. § 119 und 35 U.S.C. § 120 der deutschen Patentanmeldung 10 2005 036 046.7 eingereicht am 01.08.2005 beim Deutschen Patent- und Markenamt sowie der US provisional Anmeldung 60/728,455 eingereicht am 20.10.2005 beim US-Patent- und Markenamt. Der Inhalt der Anmeldungen 10 2005 036 046.7 sowie
60/728,455 wird vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen.
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kartusche für eine Zumischvorrichtung einer handbedienbaren Vorrichtung zum Versprühen von Wasser, in das ein Zusatzmittel in Form eines flüssigen Konzentrates, wie ein Pflanzenschutzmittel, eingemischt ist. Die Erfindung ist aber nicht nur auf die Zumischung von Pflanzenschutzmitteln beschränkt, vielmehr ist die Ausbringung auch von anderen in Konzentratform vorliegenden chemischen Substanzen wie beispielsweise Reinigungsmitteln mit der Kartusche möglich.
Stand der Technik
Handbedienbare Vorrichtungen zum Versprühen von Wasser in das ein
Zusatzmittel in Form eines flüssigen Konzentrates, wie ein Pflanzenschutzmittel eingemischt ist, werden üblicherweise bei Pflanzenschutzspritzen verwendet und sind hierbei über ihren Wasseranschluss, der vorzugsweise ein Druckwasseranschluss ist, mittels eines Druckschlauches mit einem tragbaren Druckbehälter verbunden. Dieser Druckbehälter nimmt das mit dem jeweiligen Zusatzmittel bereits vermischte Wasser auf und kann mittels einer von Hand betätigbaren oder motorisch angetriebenen Luftpumpe unter Druck gesetzt werden, wodurch sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Druckbehälter ein Luftkissen ausbildet. Der Nachteil einer derartigen Anordnung besteht darin, dass der Druckbehälter, der Zuleitungsschlauch zur Sprühvorrichtung, das Handventil und das Sprührohr mit dem in das Wasser eingemischten Zusatzmittel kontaminiert werden kann, was giftig sein kann, aber zumindest nicht umweltfreundlich ist. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtungen ist, dass stets eine große Menge an Gemisch angesetzt werden muss, welches oftmals nicht vollständig verbracht wird und anschließend entsorgt werden muss. Zudem besteht bei diesen bekannten Sprühvorrichtungen die Gefahr, dass das Zusatzkonzentrat im Wasser mit einer Überdosis bzw. Unterdosis oder Falschdosis beigegeben wird.
Um die vorgenannten Probleme zu überwinden, ist aus der WO 02/0515555A1 eine handbedienbare Vorrichtung zum Versprühen von Wasser mit einer Zumischvorrichtung bekannt geworden, die einen Mischkopf umfasst, an dem eine das Konzentrat aufnehmende Kartusche lösbar angesetzt werden kann.
Der Nachteil, der aus der WO 02/051555A1 bekannten Vorrichtung ist, dass die Kartusche eine Füllraum nach Art eines Zylinders aufwies, bei dem durch Verfahren eines verschieblichen Kolbens das konzentrierte Zusatzmittel aus der Kartusche heraus in den Mischkopf verbracht wird. Dies ist zum einen eine sehr aufwendige Vorrichtung, zum anderen besteht das Problem, dass mit der fest in die Zumischvorrichtung eingebauten Mischkammer die Zumischkonzentration nicht ohne weiteres verändert werden kann.
Eine Wesentliche einfachere Konstruktion gegenüber der aus der WO 02/0151555A1 bekannten, ist die Ausbildung einer handbedienbaren Vorrichtung zum Versprühen eines derartigen Gemisches, wie sie beispielsweise aus der US 4,406,406 bekannt ist.
Bei der aus der US 4,406,406 bekannten Vorrichtung wird durch Einbringen eines Wasserdruckes in eine Kartusche das Sprühmittel aufgrund dieses Wasserdruckes entweder durch Verschiebung eines Kolbens oder aber durch Komprimieren eines druckempfindlichen Innenbehälters ausgetrieben. Nachteilig an der aus der US 4,406,406 bekannten Vorrichtung ist, dass wie schon im Fall der WO 02/051555A1 die Mischkammer, Teil des Mischkopfes mit den dort beschriebenen Nachteilen ist.
Aus der US 1,827,502 ist ein System bekannt geworden, bei dem ein Behältnis, das eine Chemikalie aufnimmt, in eine Leitung, die beispielsweise ein Lösungsmittel wie Wasser führen kann, eingebracht ist, um die Chemikalie in das Lösungsmittel einzumischen.
Die US 2,584,104 zeigt einen Tank, der in eine Leitung die Lösungsmittel, beispielsweise Wasser eingebracht wird. Aus dem Tank wird dem durchströmenden Lösungsmittel bzw. dem Wasser eine Chemikalie zugeführt und in das Wasser eingemischt.
Aus der US 4,971 ,248 ist eine Vorrichtung zum Bewässern von beispielsweise Grasflächen bekannt geworden, bei der in eine Leitung ein Behältnis eingebracht ist, das beispielsweise eine Chemikalie umfasst. Die Chemikalie wird über einen Auslass in einem Lösungsmittel, beispielsweise in einen Wasserstrom zudosiert.
Die US 2,857,202 zeigt eine Vorrichtung, bei der wiederum aus einem Behältnis, das Chemikalien aufnimmt dieses Behältnis in eine Wasserzuleitung bzw. Lösemittelleitung eingebracht wird, sodass Wasser aus dem Behältnis bei Durchfließen der Leitung in das Lösemittel eindosiert werden kann.
Die US 3,897,004 zeigt eine Düse, die derart ausgebildet ist, dass ein Fluid in ein Trägerfluid gemischt werden kann. Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere eine Kartusche anzugeben, die gegenüber den bislang bekannten Kartuschen beim Einbringen in die Zumischvorrichtung den Einsatz unterschiedlicher Konzentrate erlaubt, die stets optimal in das Wasser eindosiert werden in Abhängigkeit beispielsweise vom Pflanzenwirkstoff oder Konzentrat.
Erreicht wird dies dadurch, dass die Mischkammer nicht Teil des Mischkopfes der Zumischeinrichtung ist, sondern Teil der in die Zumischvorrichtung eingesetzten Kartusche.
Erfindungsgemäß umfasst die Kartusche selbst eine Mischkammer mit einer ersten Auslassöffnung bzw. einer sogenannten Düseneinrichtung mit Düsenöffnung zur Abgabe des Sprühmittels, einer Einlassöffnung für Wasser, die als Drossel mit einem Drosseldurchmesser ausgebildet sein kann sowie einer zweiten Auslassöffnung für das in der Mischkammer der Kartusche erzeugte Gemisch.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die erste Auslassöffnung bzw. Düsenöffnung einen Durchmesser von 0,1 bis 3 mm, insbesondere 0,1 bis 1 mm, insbesondere bevorzugt 0,1 bis 0,5 mm, ganz besonders bevorzugt 0,15 bis 0,3 mm hat und die Einlassöffnung bzw. Drosselöffnung einen Durchmesser von 1 ,2 bis 3 mm, bevorzugt 1 ,2 bis 2,5 mm, insbesondere 1 ,4 bis 1 ,9 mm aufweist.
Der Durchmesser der Düsenöffnung und/oder der Drosselöffnung wird für das jeweilige Spritzmittel oder Konzentrat das in die Kartusche eingebracht wird, so gewählt, dass das Spritzmittel oder Konzentrat optimal ausgebracht werden kann. Die Durchmesser sowohl der Düsenöffnung und/oder der Drosselöffnung bestimmen das Mischungsverhältnis des Konzentrates mit dem Lösungsmittel, d. h. vorliegend mit Wasser. Dies ist darauf zurückzuführen, dass unterschiedliche Konzentrate bei gleicher Temperatur unterschiedliche Viskositäten aufweisen. Die Viskositäten aber beeinflussen unter anderem das Mischungsverhältnis. Steigt die Temperatur so wird bei gleichem Konzentrat im allgemeinen ein höheres Mischungsverhältnis erreicht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Kartusche lösbar mit dem Mischkopf der Zumischeinrichtung, beispielsweise über eine lösbare Schraubverbindung oder einer Clipverbindung verbunden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Innenbehälter, in den das Sprühmittel verbracht ist, ein komprimierbares Material umfasst. Bevorzugte Materialien sind Kunststoffe oder gummielastische Werkstoffe. Ein bevorzugter Kunststoff ist Polyethylen (PE).
Bevorzugt umfasst die Kartusche einen Aktivator. Der Aktivator umfasst ein axial bewegliches Bauteil, das bevorzugt in unterschiedliche Stellungen verbracht werden kann. Der Vorteil eines Aktivators der als seperates Bauteil ausgebildet ist, liegt darin dass der Aktivator der beispielsweise als axiales Bauteil ausgebildet ist, sehr leicht getauscht werden kann. Je nach Konzentrat müssen unterschiedliche Mischungsverhältnisse eingestellt werden. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass unterschiedliche Aktivatoren für unterschiedliche Konzentrate verwandt werden, wobei die Aktivatoren unterschiedliche Düsenöffnungen und/oder Drosselöffnungen für unterschiedliche Konzentrate aufweisen. Durch einfachen Tausch des Aktivators ist es dann möglich ein- und dieselbe Kartuschenform für unterschiedliche Konzentrate zu nutzen.
Je nach Ausgestaltung des Aktivators kann vorgesehen sein, dass dieser in einen Betriebszustand verbracht werden kann, bei dem Konzentrat zusammen mit Wasser ausgebracht wird oder in einen Spülzustand, bei dem vor Abziehen der Kartusche und nach dem Betrieb die Mischkammer und/oder die Düsenöffnung für das Konzentrat gespült wird werden. Neben der erfindungsgemäßen Kartusche stellt die Erfindung auch eine Zumischvorrichtung für eine handbedienbare Vorrichtung zum Versprühen von Wasser, in das ein Zusatzmittel eingebracht wird, zur Verfügung, wobei die Zumischvorrichtung sich dadurch auszeichnet, dass die Wasserzuleitung ein Rückschlagventil umfasst. Dieses Rückschlagventil kann als Sicherheitsventil ausgebildet sein. Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Anschluss der erfindungsgemäßen Zumischeinrichtung direkt an einen Wasseranschluss erfolgt, ist vorteilhafterweise ein sogenannter Rückflußverhinderer vorgesehen, der dazu dient zu verhindern, dass mit dem Zusatzmittel verunreinigtes Wasser in die Wasserzuleitung gelangt.
Um einen konstanten Druck vor der Drosselöffnung von der Wasserzufuhrseite und in der druckmäßig mit der Wasserzufuhrseite verbundenen Kartusche und damit am Innenbehälter zu gewährleisten, ist in einer ersten Ausführungsform die Zumischvorrichtung mit einem Druckregler bzw. Druckbegrenzer ausgestattet. Der Druckregler bzw. Druckbegrenzer ist so ausgelegt, dass an der Wasserzufuhrseite ein Betriebsdruck im Bereich von 1 bar bis 3 bar, bevorzugt 1 ,2 bar bis 2,2 bar vorliegt, unabhängig davon, welcher Druck beispielsweise in dem Druckbehälter herrscht, an den die Druckwasserzuleitung angeschlossen ist.
Neben der Kartusche und der Wasserzumischvorrichtung stellt die Erfindung auch eine handbetriebene Vorrichtung zum Versprühen von Wasser, in das ein Zusatzmittel eingemischt wird, zur Verfügung. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine erfindungsgemäße Zumischvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Kartusche zwischen ein Sprührohr und eine Wasserzuleitung, vorzugsweise eine Druckwasserzuleitung eingebracht ist.
Der Wasseranschluss kann bevorzugt entweder an das Wassernetz oder an einen tragbaren Druckbehälter angeschlossen sein. Wird ein Anschluss an das Wassernetz vorgesehen, so kann die Wasserzumischvorrichtung mit der
Kartusche beispielsweise Teil eines herkömmlichen Gartenschlauchsystems sein, wie es beispielsweise zum Bewässern des Gartens verwendet wird. Beispielsweise kann die Wasserzumischvorrichtung zwischen dem Gartenschlauch und einer Sprengeinheit mit der Wasser ausgebracht wird, eingebracht sein.
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele ohne Beschränkung hierauf beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1a eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kartusche, die in eine Zumischvorrichtung eingesetzt ist.
Fig. 1b - d eine zweite weitergebildete Ausführungsform einer Kartusche, die in eine Zumischvorrichtung eingesetzt wird.
Fig. 1e -g eine dritte weitergebildete Ausführungsform einer Kartusche, die in eine Zumischvorrichtung eingesetzt wird.
Fig. 1h Draufsicht auf ein als Druckknopf ausgebildetes Mischkopfgehäuse
Fig. 2 der Einbau einer erfindungsgemäßen Zumischvorrichtung in eine handbedienbare Vorrichtung zum Versprühen von mit einem Zusatzmittel vermischtem Wasser.
Fig.3 eine Ausführungsform einer handbedienbaren Vorrichtung zum
Versprühen von mit einem Zusatzmittel vermischten Wasser, wobei ein Druckbehälter vorgesehen ist.
In Figur 1a ist eine Zumischvorrichtung 1 dargestellt, die ein Gewinde 3 aufweist.
In das Gewinde 3 ist lösbar über eine Schraubverbindung 5, ein Außenbehälter der die erfindungsgemäße Kartusche 100 aufnimmt, eingebracht. Die Kartusche ist somit lösbar mit der Zumischvorrichtung 1 verbunden. Die Kartusche 100 umfasst ein Außengehäuse 110 sowie einen druckempfindlichen Innenbehälter 120. Der druckempfindliche Innenbehälter 120 nimmt in seinem Inneren das Sprühmittel bzw. das Zusatzmittel oder Konzentrat auf. Der druckempfindliche Innenbehälter ist in der dargestellten Ausführungsform aus einem komprimierbaren Material ausgebildet. Das komprimierbare Material des Innenbehälters 120 kann beispielsweise ein Kunststoff oder ein gummielastisches Material sein. Des Weiteren besitzt die Kartusche einen ersten Einlass 130 der beim Verbinden der Kartusche mit der Zumischvorrichtung mit einem
Wasserauslass 7 der Zumischvorrichtung verbunden wird. Strömt Wasser in, beispielsweise die nicht dargestellte Druckwasserzuleitung der Zumischvorrichtung ein, so wird über die Verbindung der Wasserleitung 7 und der Wassereinlassöffnung 30 Wasser in den Zwischenraum 142 zwischen der Innenwand des Außenbehälters 110 sowie des druckempfindlichen Innenbehälters 120 geführt. Wenn Wasser in den Zwischenraum 142 zwischen Außengehäuse 110 und Innenbehälter 120 eindringt, wird das Material des Innenbehälters 120 solange komprimiert, bis im Inneren des Innenbehälters sowie im Zwischenraum 140 zwischen Innenbehälter und Außenbehälter derselbe Druck herrscht. Dies dient dazu, Konzentrat bzw. Sprühmittel aus dem Innenbehälter über eine Düse mit einer Düsenöffnung 140 in die Mischkammer 150 auszubringen. Die Düsenöffnung 140 wird auch als Auslassöffnung für Konzentrat bezeichnet. Die Mischkammer 150 ist Bestandteil der Kartusche 100 selbst im Gegensatz zu den aus den Stand der Technik bekannten Ausführungsformen bei denen die Mischkammer Teil der Zumischvorrichtung bzw. des Mischkopfes ist. In der
Mischkammer 150, die eine als Drossel ausgebildete Einlassöffnung aufweist, wird Wasser aus der Wasserleitung 9 der Zumischeinrichtung in die Mischkammer 150 geführt. Durch die Ausbildung als Drossel mit einer Drosselöffnung 160 wird erreicht, dass aufgrund des Druckunterschiedes der Drossel ein bestimmter Druckgradient vorliegt; es besteht somit ein hoher Druck an der Eingangsseite der Drossel und damit im Druckbehälter und ein niedrigerer Druck an der Ausgangsseite der Drossel und damit im Bereich der Auslassöffnung bzw. Düsenöffnung 140. Aufgrund dieses Druckunterschiedes zwischen dem Druck an der Düsenöffnung 140 und am Innenbehälter 120 der Kartusche wird dann eine bestimmte Konzentration an Spritzmittel bzw. Konzentrat aus dem Innenbehälter 120 ausgebracht. Je nach Konzentrat kann die Drosselöffnung eingestellt, insbesondere so gewählt werden, so dass eine optimale Konzentration an Spritzmittel bzw. Konzentrat über die Auslassöffnung bzw. Düsenöffnung 140 ausgebracht wird.
Die Zumischung des Sprühmittels erfolgt wie beschrieben in die Mischkammer über die Auslassöffnung 140.
Die Düsenöffnung kann wiederum entsprechend dem einzubringenden Sprühmittel bzw. Konzentrat gewählt werden, um eine optimale Abgabe von Sprühmittel in das Wasser in Verbindung mit dem über durch die Drossel bestimmten Druckabfall zu erreichen.
Insbesondere ist es möglich, durch die Wahl des Düsendurchmessers sowie des Drosseldurchmesser, die Konzentration festzusetzen, mit der das Sprühmittel dem Wasser zugemischt wird. Dies bedeutet, dass für unterschiedliche Sprühmittel unterschiedliche Düsenöffnungen und Drosselöffnungen benötigt werden, da unterschiedliche Sprühmittel in unterschiedlicher Konzentration für eine optimale Wirkung z.B. zur Schädlingsbekämpfung mit Wasser gemischt werden müssen. Da die Mischkammer Bestandteil der Kartusche ist, können für verschiedene Sprühmittel bzw. einzubringende Substanzen unterschiedliche Mischkammern eingesetzt werden, die stets so ausgebildet sind, dass eine optimale Konzentratabgabe und optimale Durchmischung gewährleistet ist.
Das in der Mischkammer 150 gemischte Gemisch wird über eine Auslassöffnung 170 an die Mischleitung 11 der Mischeinrichtung 1 abgegeben.
Die Mischkammer 150 der Kartusche ist mit einem nicht dargestellten Verschluss verschließbar, so dass aus der Düsenöffnung nicht unbeabsichtigt Spritzmittel bzw. Konzentrat austreten kann. Mit Hilfe des Verschlusses wird eine leckagefreie und kindersichere Aufbewahrung beispielsweise einer noch halbvollen Kartusche gewährleistet.
Die Mischeinrichtung 1 selbst umfasst, wie zuvor beschrieben, eine Lösungsmittelleitung, beispielsweise eine Wasserleitung 9 sowie eine Gemischleitung 11. Die Mischkammer 150 ist Bestandteil der Kartusche 100. Die Mischvorrichtung umfasst des Weiteren in der Wasserzuleitung 9 ein Rückschlagventil 20. Mit Hilfe eines nicht dargestellten Rückflussverhinders kann verhindert werden, dass Gemisch in eine an die Mischeinrichtung 1 nicht dargestellte, angeschlossene Wasserzuleitung eindringt, und so beispielsweise bei Anschluss an die Hauswasserleitung das Trinkwasser selbst verunreinigt.
Um eine über einen längeren Zeitraum konstante Konzentration des abgegebenen Gemisches zu erreichen, ist in einer möglichen Ausführungsform der Erfindung eine Druckregelvorrichtung, die vorliegend als Druckventil 30 ausgebildet ist, vorgesehen. Durch das Druckventil wird unabhängig von dem in der Druckwasserzuleitung herrschenden Druck ein Betriebsdruck im Bereich der Wasserleitung 9 und damit eingangsseitig der Drosselöffnung 160 sowie in der Kartusche selbst festgelegt. Dieser Betriebsdruck liegt zwischen 1 ,0 und 3 bar. Durch die Öffnung der Drossel ist dann der Druckabfall und damit der Druckunterschied, der an der Düsenöffnung der Kartusche vorliegt definiert, der wiederum die abgegebene Konzentration des Spritzmittels bestimmt.
Des Weiteren umfasst die Zumischvorrichtung zwei Gewindestücke 30,40. An das Gewindestück 30 kann eine nicht dargestellte beispielsweise Druckwasserzuleitung, angeschlossen werden, an das Gewindestück 40 beispielsweise ein Sprührohr, mit dem das Gemisch ausgebracht werden kann.
In den Figuren 1b bis 1d ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kartusche, die in eine Zumischeinrichtung 1001 , die auch kurz als Mischkopf bezeichnet wird, eingesetzt werden kann, dargestellt. Gegenüber der in Figur 1a dargestellten Kartusche, weist die in den Figuren 1b bis 1d dargestellte Kartusche eine Vielzahl von bevorzugten Ausgestaltungen auf. Die hier dargestellte Kartusche ist zweiteilig aus einem Kartuschenbauteil 1000 und einem Aktivator 3000 aufgebaut. Der Aktivator ist im Wesentlichen ein axial in einer Wandung 3017 bewegliches Teil, der eine Einlassöffnung für das
Lösungsmittel sowie die Auslassöffnung 1140 für Konzentrat, die Mischkammer 1150 sowie eine weitere Auslassöffnung für das Konzentrat/Lösungsmittel- Gemisch umfasst. Gleiche Bauteile wie in Figur 1a sind mit um 1000 erhöhten Bezugsziffern gekennzeichnet. In vorliegendem Ausführungsbeispiel stimmt der Außenbehälter des Kartuschenbauteils mit dem Außengehäuse 1100 überein. Innerhalb des Außengehäuses 1100 ist wie in Fig. 1a gezeigt, ein nicht dargestellte Innenbehälter aus einem elastischen Material, der eine bestimmte Konzentration des Spritzmittels aufnimmt, eingebracht.
Um die Dosierleistung besser kontrollieren zu können, ist die Drosselöffnung gegenüber der in Figur 1a dargestellten Ausführungsform nunmehr alternativ ausgestaltet worden. Die Drosselöffnung ist mit Bezugsziffer 1160 bezeichnet und besteht vorliegen aus Einfräsungen 2002 in axialer Richtung in ein oberes Abschlussteil 2000 des Kartuschenbauteils 1000. Das obere Abschlussteil 2000 des Kartuschenbauteils wird mit einem sog. Aktivator 3000 verbunden. Der Aktivator 3000 nimmt eine Nadel 3010 auf, die eine Austrittsöffnung 1140 aufweist. Aus der Austrittsöffnung 1140 tritt aus dem unter Druck stehenden Sprühmittelbehälter in dem Kartuschenbauteil 1000 wie durch den Pfeil 3012 angedeutet Sprühmittel in die Mischkammer 1150 aus. Die Mischkammer ist in vorliegendem Fall im Aktivator ausgebildet, der aber der Kartusche zugeordnet ist und nicht der Zumischeinrichtung bzw. dem Mischkopf. Alternativ könnten Kartusche und Aktivator auch einteilig ausgebildet sein. Von Seiten der Drossel 3160 wird entlang der Pfeile 3016 reines Lösemittel, hier insbesondere Wasser der Mischkammer zugeführt, das sich mit dem entlang des Teils 3012 zugegebenen Spritzmittels in der Mischkammer 1150 mischt. Das Gemisch aus Wasser bzw. Lösemittel und Spritzmittel bzw. der in der Kartusche befindlichen chemischen Substanzen tritt entlang des Pfeils 3018 bei einer Auslassöffnung 1170 in die Leitung 1011 ein. Die Zufuhr des Wassers geschieht über die Wassereinlassöffnung 1030 entlang des Pfeiles 3020. Die Druckregelvorrichtung, die den in der Zumischeinrichtung bzw. dem Mischkopf herrschenden Druck auf einen Betriebsdruck im Bereich eingangsseitig der Drossel reduziert, ist mit 1032 gekennzeichnet. Wie zuvor erwähnt ist vorteilhaft für die Erfindung, dass die
Drosselöffnung 1160 als axial verlaufende Einfräsung in das Deckelteil 2000 des Kartuschenbauteils eingefräst ist bzw. sind. Durch die Größe der Einfräsungen wird der Kanaldurchmesser und damit die Drosselöffnung definiert. Wie zuvor beschrieben, ist es durch die Wahl der Drosselöffnung, d. h. den Querschnitt des aus der Einfräsung ausgebildeten Kanals und des Durchmessers der
Düsenöffnung 1140 der Nadel 3010 möglich, die Konzentration einzustellen, mit der das Konzentrat bzw. Sprühmittel dem Wasser das von der Seite 1030 zugeführt wird, zugemischt wird. Um zu verhindern, dass in den nicht ausgefrästen Bereich Wasser in die Mischkammer 1150 einströmt ist bei einer zweiteiligen Ausgestaltung der Erfindung zwischen dem Deckelteil 2000 der Kartusche und dem Axialbauteil 3500 ein Dichtung 3520 vorgesehen.
Um eine Lagerung bei abgezogenem Kartuschenbauteil 1000 zu ermöglichen, bei der sicher keine leitende Verbindung zwischen dem mit Spritzmittel bzw. Konzentrat gefüllten Behälter innerhalb des Kartuschenbauteils 1000 und der Düsenöffnung 1140 ausgebildet wird, ist in vorliegender Erfindung ein axial bewegliches Bauteil bzw. Stössel 3600 vorgesehen, an dem die Nadel 3010 angebracht ist. Der Stössel 3600 ist in axialer Richtung innerhalb des Aktivators 3017 beweglich. Die Wandung 3017 ist bevorzugt Teil einer bevorzugt rotationssymmetrischen Hülse, in der sich das ebenfalls bevorzugte rotationssymmetrisch ausgebildete Bauteil 3600 axial bewegen kann. Hierzu drückt ein Kolben, der der Zumischeinrichtung bzw. dem Mischkopf 1001 zugeordnet ist mit Hilfe des Bauteiles 3500, hier der Unterseite 3502 den Stössel 3600 nach unten, d. h. in Richtung des Pfeils 3610. Der Kolben 3700 wirkt auf die Außenseite des Bauteiles 3500. Der Stössel 3600 ist bevorzugt aus einem gummielastischen Material gefertigt und erfüllt insoweit auch eine Abdichtfunktion. In seinem Inneren ist ein Kanal 3620 zur Nadel 3010 vorgesehen. In den Kanal 3620 tritt aus dem Spritzmittelbehälter in der Kartusche über Einfräsungen 3622 entlang des Pfeiles 3624 Spritzmittel bzw. Konzentrat ein. Wie in Figur 1c dargestellt, wird diese leitende Verbindung zwischen der Düsenöffnung 1140 und dem Spritzmittelbehälter in der Kartusche 1000 nur dann freigegeben, wenn der Stössel 3600, wie in Figur 1b dargestellt, niedergehalten wird. Befindet sich der Stössel 3600, wie in Figur 1c, dargestellt in der oberen Stellung, so dichtet der Stössel den Zulauf über die Einfräsungen 3622 ab. Spritzmittel kann dann bei abgezogenem Kartuschenbauteil 1000 nicht in den Bereich der Ausgangsöffnung 1140 gelangen. Auf diese Art und Weise wird verhindert, dass bei Lagerung die Austrittsöffnung des Aktivators bzw. der Mischkammer durch Spritzmittelreste bzw. Konzentratreste verklebt oder verharzt.
In Figur 1c ist ein System wie in Figur 1b gezeigt, wobei jedoch der Stössel 3600 dadurch, dass keine Kraft mit Hilfe des Kolbens 3700 auf das Oberteil des Axialbauteiles 3500 ausgeübt wird, sich in der „Nicht-Betriebsposition" befindet. In der „Nicht-Betriebsposition" besteht keine leitende Verbindung über die Einfräsungen 3622 in der Wand des Kartuschenbauteils 1000 mit dem im Stössel liegenden Kanal 3620. Damit ist das Kartuschenbauteil 1000 nach außen hin verschlossen. Ist der Aktivator als separates Bauteil ausgeführt, so kann dieser separat gelagert werden, da keine leitende Verbindung mehr zwischen dem
Auslass 1140 der Mischkammer 1150 und dem Inneren des Spritzmittelbehälters besteht. Auch ist es dann möglich unterschiedliche Aktivatoren mit unterschiedlichen Austrittsöffnungen 1140 für unterschiedliche Konzentrate vorzusehen.
Die Kartusche kann nach unten in Pfeilrichtung 4000 abgezogen werden. Detailliert ist dies bei Figur 1d beschrieben.
Des Weiteren ist in Figur 1c zu erkennen, dass das Axialbauteil 3500 des Aktivators 3000 durch den Stössel 3600 in eine Position verbracht wird, bei der durch die Rippen 4010 am Axialbauteil 3500 die Auslassöffnung 1170 der Zumischeinrichtung 1001 verschlossen wird. Auf diese Art und Weise kann ein Rückfließen des Spritzmittel-Wasser-Gemischs bzw. Konzentrat-Wasser- Gemisches aus der Leitung 1011 verhindert werden, wenn das Kartuschenbauteil mit Spritzmittel in Richtung 4000 abgezogen wird.
In der vorliegenden Erfindung sind das Kartuschenbauteil 1000 sowie der
Aktivator 3000 einem Bauteil, das kurz als Kartusche bezeichnet wird, zugeordnet, das bevorzugt zweiteilig ausgebildet ist. Alternativ könnten Kartuschenbauteil und Aktivator auch ein einteiliges Bauteil ausbilden. Die Zuordnung von Kartusche und Aktivator zu einem gemeinsamen Bauteil ergibt sich daraus, dass ja für jedes Spritzmittel bzw. Konzentrat individuell die Düsenöffnung und die Drosselöffnung gewählt werden müssen, um eine optimale Zudosierung zu gewährleisten. Das andere Bauteil ist der sog. Mischkopf bzw. die Zumischvorrichtung 1001. Der Mischkopf umfasst das Druckventil 1032, den Einlass 1030 sowie den Auslass 1011 für das Gemisch und insbesondere den Kolben 3700, der das Axialbauteil 3500 des Aktivators 3000 in axialer Richtung bei eingesetztem Kartuschenbauteil zur Freigabe der Spritzmittellösung bewegt. In einer besonderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass bei abgezogenem Kartuschenbauteil der Mischkopf durch einen Deckel verschlossen wird, so dass das Gerät auch bei abgezogenem Kartuschenbauteil funktionsfähig ist, bspw. Wasser über die Öffnung 1030 von einem Druckbehälter in eine an die Auslassöffnung 1011 angeschlossenes Spritzrohr 1200 transportiert werden kann.
In Figur 1d sind weitere Details der in Figur 1b und 1c gezeigten Kartusche mit der Zumischeinrichtung 1001 dargestellt. Insbesondere ist in Figur 1d gezeigt, wie das Kartuschenbauteil mit dem Gehäuse des Mischkopfes verbunden ist sowie wie der Aktivator 3000 in unterschiedliche Stellungen verdreht werden kann. Gleiche Bauteile wie in den Figuren 1b und 1c sind mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet.
Das Mischkopfgehäuse ist mit Bezugsziffer 5000 bezeichnet. Wie deutlich zu erkennen ist, weist das Mischkopfgehäuse einen Vorsprung 5010 und die Kartusche 1000 einen Vorsprung 5020 auf. Wird nun im Bereich von Druckpunkten 5030 Druck auf das Gehäuse 5000 in Richtung des Pfeiles P ausgeübt, so wirkt das Gehäuse als Feder und eine Kraft F tritt auf, wodurch der Vorsprung 5010 des Mischkopfgehäuses in Richtung des Pfeiles P bewegt und damit die Kartusche freigeben wird.
Des Weiteren umfasst das Mischkopfgehäuse optional einen Drehknopf 6000, der eine Drehbewegung in eine Axialbewegung zur Bewegung des Kolbens 3700 umsetzt. Der Kolben 3700 wird durch die Axialbewegung des Drehknopfes 6000 in eine Stellung verbracht, in der der Aktivator wie dargestellt und in Figur 1b auch beschrieben in die Betriebsstellung verbracht wird, d. h. der Stössel 3600 in die in Figur 1b eingezeichnete Position bewegt wird.
Wird der Drehknopf in eine Spülposition oder eine Wechselposition verbracht, so wird der Kolben angehoben, und der Stössel in die in Figur 1c gezeigte Position verbracht. Dadurch, dass der Stössel 3600 sich in der angehobenen Position befindet, besteht keine leitende Verbindung zwischen der Düsenöffnung 1140 und dem Spritzmittelbehälter mehr. Nach wie vor kann aber bei eingesetzter Kartusche wie in Fig. 1b gezeigt Wasser über die Drosselöffnung 1160 in die Mischkammer 1150 fließen. Dies macht man sich für ein Spülen des Mischkopfes zu Nutze. Durch einen Spülvorgang können sämtliche Kontaminationen aus dem Mischkopf ausgetragen werden. Der Stössel wird aufgrund des im Spritzmittelbehälters vorhandenen Betriebsdruck angehoben, wenn durch den Kolben keine Gegenkraft zum Niederhalten aufgebracht werden kann. Nach Freigabe des Kartuschenbauteils durch Druckbelastung des Mischgehäuses im Bereich der Druckpunkte 5020 kann das Kartuschenbauteil nach unten abgezogen werden.
Wird das Kartuschenbauteil 1000 nach unten abgezogen, so wird die in Fig. 1b und 1c gezeigte Auslassöffnung 1170 der Zumischeinrichtung 1001 verschlossen. Auf diese Art und Weise kann ein Rückfließen des Spritzmittel-Wasser-Gemischs aus der Leitung 1011 verhindert werden, wenn das Kartuschenbauteil mit Spritzmittel in Richtung 4000 wie in Fig. 1c gezeigt, abgezogen wird. Mit den in den Figuren 1b bis 1d gezeigten Ausführungsformen eines Mischkopfes und einer Kartusche, bestehend aus Kartuschenbauteil und Aktivator die gegenüber der Ausführungsform 1a mit zahlreichen zusätzlichen Eigenschaften verbessert wurde, ist gegenüber der Ausführungsform in Figur 1a eine Lagerung möglich, bei der ein Verschmutzen der Düse nicht auftreten kann, da keine leitende Verbindung zwischen der Düsenöffung und dem Spritzmittelbehälter im Lagerzustand besteht. Des Weiteren zeichnet sich die Lösung gemäß den Figuren 1b bis 1d dadurch aus, dass die Drosselöffnungen Kanalöffnungen sind, die in ihrer Größe betreffend den Durchmesser eine genaue Einstellung erlauben. Die Austrittsöffnungen sind in Form einer Nadel ausgebildet und sind in ihrem
Durchmesser genauer bestimmt wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1a. Auf diese Art und Weise ist eine exakte Zudosierung möglich sowie eine gefahrlose Lagerung.
Insbesondere ist auch eine Spülung der Mischkammer vor Lagerung möglich, um Spritzmittelreste auszuspülen.
In den Figuren 1e bis 1g ist eine dritte weitergebildete Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Gleiche Bauteile wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1b - d sind mit um 10000 erhöhten Bezugsziffern gekennzeichnet.
Gegenüber der in den Figuren 1b - d dargestellten Kartusche weist die in den Figuren 1e - g dargestellte Kartusche eine Vielzahl zusätzlicher Ausgestaltungen aus. Die wesentliche Ausgestaltung ist, dass der Aktivator 13000 derart ausgestaltet ist, dass in der Stellung des Aktivators 13000 in der ein Eintritt von Konzentrat in die Mischkammer verhindert wird, eine leitende Verbindung vorgesehen ist mit der sowohl die Mischkammer wie auch die Nadel bzw. Kanüle beispielsweise mit Wasser gespült werden kann. In vorliegendem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1e - g stimmt der Außenbehälter des Kartuschenbauteils mit dem Außengehäuse11100 überein. Innerhalb des Außengehäuses ist, wie in den Figuren 1f1 und 1g1 dargestellt, ein Innenbehälter 11002 aus einem elastischen Material, der eine bestimmte Konzentration des Konzentrates, beispielsweise des Spülmittels aufnimmt, eingebracht. Durch Komprimieren des elastischen Materials wird das im Innenbehälter 1002 aufgenommene Konzentrat über die Nadel 13010 ausgebracht.
Wie insbesondere in Figur 1e zu erkennen, ist der Einlass 11162 von Wasser in das Aktivatorbauteil vorliegend aus Einfräsungen 12002 in axialer Richtung in ein oberes Abschlussteil 12000 des Kartuschenbauteils 11000 ausgebildet. Das obere Abschlussteil 12000 des Kartuschenbauteils liegt vorliegend an dem sog. Aktivator 13000 an. Der Aktivator 13000 nimmt eine Nadel 13010 auf, die eine Austrittsöffnung 13140 aufweist. Aus der Austrittsöffnung 13140 tritt aus dem unter Druck stehenden Innenbehälter 11002 in dem Kartuschenbauteil 11000
Konzentrat bzw. Sprühmittel in die Mischkammer 11150 aus, falls eine leitende Verbindung zwischen dem Innenbehälter 11002 und der Nadel 13010 besteht. In dem in Fig. 1e gezeigten Fall kann das durch die Innenbehälteröffnung 20000 vom Innenbehälter 11002 in den Außenraum 20002 eindringende Konzentrat bzw. Sprühmittel nicht zur Konzentrateinlaßöffnung 20004 des Aktivatiors 13000 fließen, da der Außenraum 20002 durch eine erste Dichtung 20006, die als O-Ring ausgebildet sein kann, abgedichtet wird. Hierbei liegt die erste Dichtung 20006 an einem Anschlag 20008 an. Da die zweite Dichtung 20010 in der Mitte einer Wasseineinlaßöffnung 20012 zum Aktivator 13000 anliegt wird der durch die Wassereinlaßöffnung 20012 zugeführte Wasserstrom in einen
Mischkammerspülstrom 20014 und einen Nadelspülstrom 20016 geteilt. Gegenüber der in Figuren 1b bis 1d gezeigten Ausführungsform besteht bei der Ausführungsform gemäß Figur 1e der Vorteil, dass sowohl die Mischkammer 11150 wie auch die Nadel 13010 gespült werden kann, nachdem das System außer Betrieb gesetzt wurde, d. h. kein Sprühmittel bzw. Konzentrat in der
Mischkammer mit Wasser mehr vermischt wurde. Hierdurch kann sichergestellt werden, das die Nadel nicht bei längerer Lagerzeit durch in der Nadel verbliebenes Konzentrat verschlossen wird beispielsweise verklebt oder verharzt und so für einen Wiedergebrauch nicht mehr geeignet ist.
Die Mischkammer 11150 ist in vorliegendem Fall im Aktivator 13000 ausgebildet, der aber der Kartusche zugeordnet ist und nicht der Zumischeinrichtung bzw. dem Mischkopf 11001. Alternativ könnten Kartusche und Aktivator auch einteilig ausgebildet sein. Über die Drosselöffnung 11160 wird entlang der Pfeile 13016 reines Lösemittel, hier insbesondere Wasser der Mischkammer zugeführt, das sich mit dem über die Nadel 13140 zugegebenen Konzentrat bzw. Spritzmittels im Betriebszustand wie in Fig. 1g1 und 1g2 gezeigt in der Mischkammer 11150 mischt. Das Gemisch aus Wasser bzw. Lösemittel und Konzentrat bzw. Spritzmittel bzw. der in der Kartusche befindlichen chemischen Substanzen tritt entlang des Pfeils 13018 bei einer Auslassöffnung 11170 in die Auslassleitung 11011 ein. Die Zufuhr des Wassers geschieht über die Wassereinlassöffnung 11030 entlang des Pfeiles 13020. Die Druckregelvorrichtung, die den in der Zumischeinrichtung bzw. dem Mischkopf herrschenden Druck auf einen Betriebsdruck im Bereich eingangsseitig der Drosselöffnung 11116 reduziert ist mit 11032 gekennzeichnet. Dadurch, dass die Größe der Drosselöffnung 11160 und die Größe des Durchmessers der Düsenöffnung 13140 der Nadel 13010 gewählt werden kann, ist es wie zuvor beschrieben möglich die Konzentration einzustellen, mit der das Sprühmittel bzw. Konzentrat dem Wasser bzw. Lösungsmittel über Leitung 11030 zugeführt wird, zugemischt wird. Da die Drosselöffnung 11160 vorliegend als Bohrung ausgebildet ist, kann die Bohrung sehr leicht für unterschiedliche Konzentrate bzw. Sprühmittel hergestellt werden, insbesondere auch in der erforderlichen Genauigkeit bei geringem fertigungstechnischen Aufwand. Dies ist ein Vorteil gegenüber der Ausführungsform wie in den Figuren 1b-1d gezeigt, bei der die Größe der Einlaßöffnung für das Lösungsmittel durch die Größe der Einfräsung 2002 bestimmt wird.
Die Einstellung des Aktivatorbauteils 13000 zwischen dem Nichtbetriebszustand, d. h. kein Spritzmittel bzw. Konzentrat wird der Mischkammer zugeführt, wie in Fig. 1e gezeigt, geschieht wie schon in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen 1b bis 1d mit Hilfe eines axial beweglichen Bauteils, beispielsweise eines Stössels 13600, an dem die Nadel 13010 angebracht ist. Innerhalb des Aktivatorbauteils 13000. Am oberen Ende des axial beweglichen Bauteils bzw. Stössels 13600 befindet sich eine Außenfläche 13500. In dem dargestellten Nichtbetriebszustand gemäß Figur 1e wirkt auf die Außenfläche 13500 keine Kraft ein, so dass sich aufgrund einer hydrodynamischen Rückstellkraft bzw.der Rückstellkraft der Feder 21000 der Stössel 13600 in dem dargestellten Nichtbetriebszustand befindet, der ein Spülen sowohl der Mischkammer wie auch der Nadel ermöglicht. Soll das Axialbauteil des Aktivators 13000 in eine Betriebsstellung verbracht werden, wie in den Figuren 1g1 bis 1g2, dargestellt, so drückt auf die Außenfläche 13500 ein axial beweglicher Kolben 13700, der Zumischvorrichtung bzw. des Mischkopfes 11001.
Durch einen der Zumischeinheit zugeordneten Drehkopf 16000, der eine Drehbewegung in eine Axialbewegung zur Bewegung des Kolbens 13700 umsetzt, wird der Kolben 13700 entweder in eine Stellung verbracht, in der der Aktivator wie in der Figur 1e dargestellt, sich nicht im Betriebszustand befindet oder aber auf das axial bewegliche Bauteil 13600 des Aktivators wirkt und wie in Fig. 1g1 bis 1g2 gezeigt, das Aktivatorbauteil in den Betriebszustand verbringt.
In den Figuren 1f1 ist für das in Figur 1e gezeigte System, das Kartuschenbauteil 11000 mit zugeordnetem Abschlussbauteil sowie dem im Abschlussbauteil angeordneten Aktivator 13000 gezeigt. Fig. 1f1 zeigt dieses Gesamtsystem, wobei der Aktivator sich in der Sprühstellung aus Fig. 1e findet. Wie aus Fig. 1f1 deutlich hervorgeht, ist die Mischkammer 11150 im Aktivatorbauteil 13000 zugeordnet und nicht dem in Fig. 1f1 nicht dargestellten Mischkopf.
Fig. 1f1 zeigt das Gesamtsystem, wobei das Kartuschenbauteil 11000 eine Außenwand 11003 bzw. ein Außengehäuse sowie einen Innenbehälter 11002 aus einem elastischen Material aufweist. Der Innenraum 11005 des Innenbehälters nimmt das Konzentrat bzw. das Sprühmittel auf. Eine leitende Verbindung zwischen dem Innenraum 11005 des Innenbehälters, in dem das Konzentrat aufbewahrt ist und dem Aktivator 13000 bildet die Innenbehälteröffnung 20000.
Das Aktivatorbauteil im Nichtbetriebszustand wie in Fig. 1e, 1f1 ist in Fig. 1f2 detailliert gezeigt. Gleiche Bauteile wie in den Fig. 1e bis 1f1 tragen dieselben Bezugsziffern.
In Fig. 1f2 ist detailliert das in axialer Richtung entlang des Pfeiles 20050 bewegliche Bauteil dargestellt, das auch als Stössel 13600 bezeichnet wird. Des Weiteren deutlich zu erkennen, ist eine erste Dichtung 20006 des Stössels 13600 mit dem der Außenraum 20002 des Aktivators der über Öffnung 20000 mit dem Innenraum des Kartuschenbauteils und damit in leitender Verbindung mit dem Konzentrat steht, abgedichtet wird. Des Weiteren zu erkennen ist, die zweite Dichtung 20010, mit der der Eintritt des über die Wassereinlassöffnung 20012 zum Aktivator zugeführten Wassers gesteuert werden kann. Befindet sich das Bauteil in der in Fig. 1f2 dargestellten Stellung so befindet sich die zweite Dichtung 20010 in etwa in der Mitte der Wassereinlassöffnung 20012. Hierdurch wird das in Pfeilrichtung 13020 einströmende Wasser in zwei Ströme zerlegt, nämlich einen Mischkammerspülstrom 20014 sowie einen Nadelspülstrom 20016. Der Mischkammerspülstrom 20014 strömt über eine Drosselöffnung 11160 in die
Mischkammer 11150 und spült diese. Des Weiteren tritt der Nadelspülstrom 20016 in die Nadel 13010 über Nadelöffnung 20004 ein, durchströmt die Nadel und tritt wiederum in die Mischkammer 11150 aus. Aus der Mischkammer 11150 tritt der gesamte Spülstrom über Auslassöffnung 11111 aus. Die dritte Dichtung 20060 dichtet den Raum 20062, in den das Wasser einströmt von der Mischkammer ab.
Mit der in Fig. 1f2 dargestellten Stellung des Aktivorbauteiles wird somit gegenüber allen vorangegangen Beispiele der in Nichtbetriebszustand zum Spülen eingesetzte Strom 13020 in zwei Teilströme aufgeteilt. Hierdurch ist es möglich zusätzlich zur Mischkammer auch die Nadel 13010 zu spülen, so dass sich nach Gebrauch keine Konzentratreste im Bereich der Nadel sammeln und diese zusetzen können, so dass bei erneutem Einsatz aufgrund der verschlossenen Nadel das komplette System ausfällt.
In den Fig. 1g1 bis 1g2 wird die Betriebsstellung der dritten Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 1e bis 1g gezeigt. Wird der in Fig. 1e darstellte
Drehknopf 16000 in die Betriebsstellung gebracht, so wirkt der dem Mischkopf zugeordnete Kolben (nicht dargstellt), auf die Fläche 13500 des axial beweglichen Stössels bzw. Bauteils13600 des Aktivatorbauteils 13000. Gleiche Bauteile wie in den Fig. 1e bis 1f2 sind mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet. In Fig. 1g1 ist die gesamte Kartusche mit Kartuschenbauteil 11000 sowie Aktivatorbauteil 13000 gezeigt.
Bei dem in Figur 1g1 gezeigten Gesamtsystem ist insbesondere zu beobachten, wie durch Niederrücken des Stössels 13600 aufgrund der Form des unteren Ende 20090 des Stössels 20090 die Öffnung 20000 und damit die leitende Verbindung zwischen Kartuscheinnenbehälter 11002 und dem Raum 20002, in den das Konzentrat aus dem Innenbehalter eindringt, verändert wird. Die effektive Öffnung für den Durchtritt für die Sprühmittel aus dem Innenbehälter 11002 ist aufgrund des unteren Teil des Stössels 20090 lediglich die Öffnung 20092.
Wie schon zuvor erläutert, kann durch die Variation der Öffnung sowohl für den Eintritt von Lösungsmitteln, beispielsweise Wasser in den Mischraum sowie der Öffnung 20000 für den Eintritt von Konzentrat in den Mischraum über die Nadel 13010 für jedes individuelle Spritzmittel die optimale Konzentration eingestellt werden. Dies ist wie aus Fig. 1g1 hervorgeht für die in den Fig. 1e bis 1g2 dargestellte Ausführungsform des Systems einfach möglich, indem für unterschiedliche Spritzmittel bzw. Konzentrate, die Unterseite 20090 des Stössels 13600 im Durchmesser D variiert wird. Der Durchmesser D des Stössels ist stets kleiner als der Durchmesser der Öffnung 20000. Durch die Differenz des Öffnungsdurchmesser der Öffnung 20000 und Durchmesser D des Stössels
13600 bestimmen die effektive Durchtrittsöffnung 20092 je nach Konzentrat aus dem Innenbehälter 11102 in den Aktivator realisiert man nun für unterschiedliche Mittel unterschiedliche Durchmesser D des Stössels, so kann hierdurch individuell für jedes Konzentrat die effektive Durchtrittsöffnung 20092 eingestellt werden.
In Fig. 1g2 sind wiederum für die gleichen Bauteile dieselben Bezugsziffern verwandt wie in Fig. 1e - 1g1. Das im Aktivator axial bewegliche Bauteil 13600, der sog. Stössel ist in der Fig. 1g2 mit Hilfe des nicht dargestellten Kolbens in die Betriebsposition durch Niederdrücken auf die Fläche 13500 verbracht.
Wie bereits bei Fig. 1g1 beschrieben, wird damit die Unterseite 20090 des Stössels 13600 in den Bereich der Öffnung 20000 zur Kartusche 11000 verfahren, ergebend eine effektive Öffnung 20092, die durch den Durchmesser D des Stössels 13600 am unteren Ende definiert ist. Durch das Verfahren des Stössels 13600 liegt die erste Dichtung 20026 nicht mehr am Anschlag 20008 des Aktivators 13000 an. Das in den Raum 20002 durch die Öffnung 20092 entlang Pfeil 21002 einströmende Konzentrat kann entlang Pfeil 21002 zur
Nadeleintrittsöffnung 20004 gelangen und von dort durch die Nadel 13010 in die Mischkammer 11150, in der sie sich mit dem entlang Pfeil 13020 zugeführten Wasser vermengt. Wie aus Fig. 1g2 deutlich zu erkennen, ist durch die zweite Dichtung 20010 der Weg des Wassers durch die Wassereintrittsöffnung in Richtung der Nadeleintrittsöffnung 20004 versperrt. Das Wasser fliest lediglich in der eingezeichneten Pfeilrichtung durch die Drosselöffnung 11160 in die Mischkammer 11150. Umgekehrt verhindert die zweite Dichtung 20010 in der Betriebsposition ein Vermischen des Konzentratstromes 21002 mit Wasser außerhalb der Mischkammer 11150.
In Fig. 1 h ist eine Draufsicht auf einen Drehknopf 16000 gezeigt, mit dem über eine Drehbewegung des Drehknopfes 16000 die Drehbewegung in eine Axialbewegung des nicht dargestellten Kolbens umgesetzt wird. Wie aus der Draufsicht Fig. 1h hervorgeht, hat der Drehknopf insgesamt 3 Stellungen, eine erste Stellung 30000, in der die Kartusche gewechselt werden kann. Eine zweite Stellung 30002, die den Betriebszustand, den sog. Mixbetrieb kennzeichnet, bei dem der Kolben wie in Fig. 1g2 gezeigt, nach unten verbracht wird und somit Konzentrat mit Lösungsmittel, insbesondere Wasser vermischt wird, sowie eine dritte Stellung 30004, die sog. Spülstellung, die in Fig. 1.c und 1f2 gezeigt wird, bei der Lösungsmittel, insbesondere Wasser sowohl durch Nadel wie Mischkopf (Fig. 1f2) oder lediglich durch den Mischkopf (Fig. 1c) verbracht wird und so sowohl Mischkammer und Nadel von Resten des Konzentrates freigespült wird.
In Figur 2 ist eine Zumischvorrichtung dargestellt, die in eine handbetätige Vorrichtung zum Versprühen von Wasser, das ein Zusatzmittel in Form eines flüssigen Konzentrates, wie ein Pflanzenschutzmittel, eingemischt ist, darstellt. Die Zumischvorrichtung 1 ist wie in Figur 1a dargestellt aufgebaut und zwischen ein Sprührohr 200 und ein Handventil 220 mit einem Druckwasseranschluss 224 eingebracht. Des Weiteren dargestellt ist die Einwegkartusche 100 aus Figur 1.
Die Einwegkartusche 100 wird bei der dargestellten Ausführungsform wie in Figur 1a dargstellt, in einen Außenbehälter 105 mit der Kartuschenaußenwand 110 eingebracht. Der Außenbehälter kann wie gezeigt als Einschraubgefäß 105 umfassend ein Gewinde 5 ausgebildet sein. Wird das Gewinde 5 in das Gewinde 3 der Zumischvorrichtung eingeschraubt und zuvor die Kartusche mit der Außenwand 110 in die Aufnahmevorrichtung 105 eingesetzt, so wird die Kartusche mit Mischkopf 150 so in die Zumischvorrichtung eingebracht, dass ein Austritt von zugemischtem Sprühmittel verhindert wird. Anstelle der Einschraubkartusche können auch Einsteckkartuschen 1000 bzw. 11000 wie in Fig. 1b - 1 h verwendet werden. Auch bei den Einsteckkartuschen wird erst durch das Verdrehen in die Mischstellung (Mix-Betrieb) wie in Figur 1h gezeigt aktiviert werden.
Die Einwegkartusche kann für verschiedene Substanzen verschieden beschaffen sein, insbesondere unterschiedliche Mischköpfe umfassen.
Das Handventil 220 umfasst einen Handgriff 226 über den das Handventil 220 betätigt werden kann. Bei dem Handventil 220 handelt es sich um ein Schnellschussventil, das bei Betätigung über den Handhebel 226 voll öffnet und augenblicklich beim Loslassen des Handhebels 226 schließt. Über das Handventil 220 wird der Wasserzulauf zur Zumischvorrichtung freigegeben. Das Handventil 220 kann über einen Druckwasseranschluss 224 entweder direkt an eine Druckwasserleitung oder an einen Druckbehälter angeschlossen sein.
Eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Druckbehälter ist in Figur 3 gezeigt. Gleiche Bauteile wie in Figur 1a-h und 2 sind mit denselben Bezugsziffern belegt. In der Ausführungsform gemäß Figur 3 ist der Druckbehälter 300 dargestellt. Der Druck im Druckbehälter wird mittels eines Manometers 310 angezeigt. Der Druckbehälter umfasst des Weiteren eine von Hand betätigte
Luftpumpe 320, mit dem der Druckbehälter 300 unter Druck gesetzt werden kann. Das Handventil 220 und damit die Zumischvorrichtung 1 ist über einen Druckschlauch 330, der in diesem Fall die Druckwasserzuleitung darstellt an den Druckbehälter 300 angeschlossen. Obwohl in den Figuren 2 und 3 eine Zumischvorrichtung wie in Figur 1a dargestellt, verwandt wird, kann für den
Fachmann ohne erfinderisches Zutun die Vorrichtung gemäß Figur 1a durch eine Zumischvorrichtung wie in den Figuren 1b - 1h ersetzt werden. Der Schutzumfang erstreckt sich insoweit auch auf die in diesen Figuren 1b - 1h gezeigten Zumischvorrichtungen in Kombination mit den Figuren 2 bis 3.
Mit der vorliegenden Erfindung wird erstmals eine Kartusche für eine Zumischvorrichtung angegeben, die einfach auszuwechseln ist und insbesondere stets eine optimale Zumischung des in der Kartusche vorhandenen Sprühmittels in eine Zumischvorrichtung gewährleistet.

Claims

Patentansprüche
1. Kartusche für eine Zumischvorrichtung einer handbedienbaren Vorrichtung zum Versprühen eines Lösungsmittels, insbesondere von Wasser, in das ein Zusatzmittel in Form eines flüssigen Konzentrates, wie ein Pflanzenschutzmittel, eingemischt ist, umfassend
- ein Kartuschenaußengehäuse (110, 1100, 11003, 11002); - einen druckempfindlichen Innenbehälter (120) zur Aufnahme des flüssigen
Konzentrates;
- eine Mischkammer (150, 1150, 11150) wobei die Mischkammer (150, 1150, 11150) eine Einrichtung mit einer ersten Auslassöffnung (140, 1140, 13140) für das Konzentrat bzw. Sprühmittel, eine
Einlaßöffnung (160, 1160, 11160), die als Drossel ausgebildet ist, für das Lösemittel bzw. Wasser sowie eine zweite Auslaßöffnung (170, 1170, 11170) für das Konzentrat/Lösungsmittel-Gemisch aufweist.
2. Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche ein Aktivatorbauteil (3000, 13000) und ein Kartuschenbauteil (100, 1000, 11000) umfasst.
3. Kartusche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator (3000, 13000) ein axial bewegliches Bauteile (3600, 13600) umfasst, der eine leitende Verbindung von dem Innenbehälter (120, 11002) zur ersten Auslassöffnung (140, 1140, 13140) für das Konzentrat bzw. Sprühmittel freigibt oder schließt.
4. Kartusche gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator ein axial bewegliche Bauteil bzw. Stössel (3600) einen Kanal (3620) oder eine Konzentrateinlassöffnung (20004) für Konzentrat bzw. Sprühmittel aus dem Innenbehälter aufweist.
5. Kartusche nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator (13000) die Einlassöffnung für Lösungsmittel, insbesondere Wasser (11160) umfasst.
6. Kartusche nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator (13000) eine erste Einrichtung, insbesondere Dichtung aufweist, wobei die erste Einrichtung, insbesondere Dichtung in eine Einlassstellung, in der eine leitende Verbindung vom Innenbehälter (11002) zur Mischkammer hergestellt wird und eine
Sperrstellung in der die leitende Verbindung vom Innenbehälter (11002) zur Mischkammer (11150) unterbrochen wird, verbracht werden kann.
7. Kartusche nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator (13000) eine zweite Dichtung
(20010) aufweist, wobei die zweite Dichtung in eine Mischstellung, in der eine leitende Verbindung zwischen Wassereinlass (13020) und Mischkammer (11150) ausgebildet wird und in eine Spülstellung, in der eine leitende Verbindung zwischen Wassereinlass (13020) und Mischkammer (11150) und Wassereinlass und Konzentrateinlassöffnung (20004) andererseits ausgebildet wird, verbracht werden kann.
8. Kartusche nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator (13000) eine Nadel (13010) umfasst.
9. Kartusche nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das axial bewegliche Bauteil (13600) eine Außenfläche (13500) umfasst.
10. Kartusche nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (1150) Teil des Aktivators
(3500) ist.
11. Kartusche nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (1160) durch eine axial verlaufende Einfräsung ausgebildet ist.
12. Kartusche nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung eine Bohrung (11160) ist.
13. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (160, 1160, 11160) eine Größe bzw. einen Durchmesser aufweist, wobei der Durchmesser im Bereich 1 mm bis 3 mm, bevorzugt 1 ,2 mm bis 2,5 mm, ganz bevorzugt 1 ,4 mm bis 1 ,9 mm aufweist.
14. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die erste Auslassöffnung (140, 1140, 13140) einen Düsendurchmesser, bzw. Nadeldurchmesser aufweist, der im Bereich 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,1 mm bis 1mm, ganz besonders bevorzugt 0,1 mm bis 0,3 mm, insbesondere bevorzugt 0,15 mm bis 0,3 mm liegt.
15. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche in einen Außenbehälter (105) eingebracht wird, der lösbar mit der Zumischvorrichtung verbindbar ist.
16. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der druckempfindliche Innenbehälter ein komprimierbares Material umfasst.
17. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kartuschenbauteil (100, 1000, 11000) eine Wandung (3017, 13017) aufweist, die Teil einer Hülse sein kann, in der sich das axial bewegliche Bauteil (3600) axial bewegt.
18.Zumischvorrichtung für eine handbedienbare Vorrichtung zum Versprühen von Wasser, in das ein Zusatzmittel in Form von flüssigem Konzentrates, wie ein
Pflanzenschutzmittel, eingemischt ist, mit einer Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
19.Zumischvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischvorrichtung einen Kolben (3700,
13700) umfasst.
20. Zumischvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben das axial bewegliche Bauteil (3600, 13600) in mindestens zwei Positionen zum Öffnen und Schließen einer leitenden Verbindung zu der ersten Auslassöffnung (140, 1140, 13140) verbringt.
21. Zumischvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischvorrichtung mit der Kartusche lösbar verbindbar ist.
22. Zumischvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischvorrichtung eine Druckregeleinheit umfasst.
23.Zumischvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei die Zumischvorrichtung ein Rückschlagventil (20) umfasst.
24.Zumischvoπϊchtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei die Zumischvorrichtung eine Wasserleitung (9) mit einer
Wasserleitungseinlassöffnung umfasst und einer ersten und zweiten Wasserleitungsauslassöffnung.
25. Zumischvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei die Zumischvorrichtung eine Gemischleitung (11) mit einer Gemischeinlassöffnung sowie eine Gemischauslassöffnung umfasst.
26. Zumischvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei die Wasserzuleitungseinlassöffnung derart ausgebildet ist, dass sie lösbar mit einer Druckwasserzuleitung (330) verbindbar ist.
27. Zumischvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 26, wobei die Gemischauslassöffnung derart ausgebildet ist, dass sie lösbar mit einem Sprührohr (200) verbindbar ist.
28. Handbedienbare Vorrichtung zum Versprühen von Wasser, in das ein Zusatzmittel in Form eines flüssigen Konzentrates, wie ein Pflanzenschutzmittel, eingemischt ist, bestehend aus einer Ausbringvorrichtung, insbesondere einem Sprührohr (200) mit einer Sprühdüse und einem Druckwasseranschluss, wobei zwischen dem
Druckwasseranschluss und der Ausbringvorrichtung eine Zumischvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 27 angeordnet ist.
29. Handbedienbare Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei zwischen Druckwasseranschluß und Zumischvorrichtung ein Handventil (220) angeordnet ist, das bevorzugt als ein bei Betätigung voll öffnendes Schnellschlussventil ausgebildet ist.
30. Handbedienbare Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 28 bis 29, wobei der Druckwasseranschluss (300) mit einem Wassernetz oder einem tragbaren Druckbehälter (300) verbindbar ist.
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