NL1011964C2 - Voordruksysteem. - Google Patents

Description

VOORDRUKSYSTEEM

De uitvinding heeft betrekking op een voordruksysteem voor plaatsing tussen een pomp en een uitstroom-opening die met elkaar verbonden zijn door een in een ruimte uitmondende leiding, welk systeem een voordrukklep 5 omvat die beweegbaar is tussen een de verbinding afsluitende stand waarin deze op een zitting in de monding van de leiding rust, en een de verbinding vrijgevende stand waarin deze zich op afstand van de zitting bevind, welke voordrukklep door veermiddelen voorgespannen is naar de 10 afsluitstand. Een dergelijk voordruksysteem is bekend, bijvoorbeeld uit het Amerikaanse octrooi 5,730,335.

Het bekende voordruksysteem wordt toegepast in een sproeikop voor een houder, bijvoorbeeld een fles voor vloeibaar schoonmaakmiddel. Een dergelijke sproeikop 15 wordt gevormd door een lichaam waarin een handbediende zuigerpomp is opgenomen. Deze pomp wordt bediend door een scharnierbaar met het lichaam verbonden trekker. De zuigzijde van de pomp is verbonden met een buis die over een relatief grote lengte, meestal tot nabij de bodem in 20 een fles steekt en waardoor de vloeistof uit de fles kan worden opgezogen. De perszijde van de pomp is via een leiding verbonden met het uitstroommondstuk van de sproeikop. Tussen de pomp en de leiding die naar het uitstroommondstuk voert is het voordruksysteem opgenomen, 25 dat gevormd wordt door de voordrukklep, die door veermiddelen dicht gehouden wordt, en pas bij het bereiken van een bepaalde druk in de pomp wordt geopend. Het doel van de voordrukklep is te voorkomen dat de vloeistof met een te lage druk het uitstroommondstuk verlaat, als gevolg 30 waarvan te grote druppels in de sproeinevel gevormd zouden worden. Voor het bereiken van een optimaal sproei-beeld is het immers nodig dat de vloeistof met een bepaalde, relatief hoge druk door het uitstroommondstuk geperst wordt.

10 1 ISO·} 2

Het bekende voordruksysteem wordt gevormd door een einddeel van de cilinderwand van de pomp, dat uitmondt in een ringvormige ruimte. De eindrand van de cilinderwand vormt daarbij een zitting, waarop een veer-5 krachtig buigzaam membraan gedrukt wordt. Het vastdrukken van dit membraan gebeurt door veerdruk, die bij het membraan volgens dit oudere octrooi opgewekt wordt door de buigspanning in het materiaal van het membraan zelf. Wanneer de druk in de cilinder van de pomp nu hoog genoeg 10 wordt, zal hierdoor het membraan losgedrukt worden van de zitting waardoor vloeistof onder druk vanuit de cilinder naar de leiding kan stromen die naar het uitstroommond-stuk voert. Wanneer nagenoeg alle vloeistof uit de cilinder is weggedrukt en de druk daarin dus weer afneemt, zal 15 het membraan onder invloed van de inwendige veerspanning terugkeren naar de afsluitstand, waarin dit weer tegen de zitting drukt.

Het bekende voordruksysteem heeft het nadeel, dat de ringvormige ruimte in het verlengde van de pompci-20 linder gelegen is. Hierdoor kan het bekende voordruksysteem slechts met moeite geschikt gemaakt worden voor vervaardiging door middel van spuitgieten, en vergt het resulterende ontwerp bovendien relatief veel ruimte, waardoor het moeilijk opgenomen kan worden in een compac-25 te sproeikop. In het genoemde Amerikaanse octrooischrift 5,730,335 is de pomp met het voordruksysteem zo om pro-ductietechnische redenen onder een hoek geplaatst tussen de aanzuigleiding en de sproeileiding, waardoor een gecompliceerde en moeilijk te assembleren constructie 30 verkregen wordt.

De uitvinding heeft derhalve tot doel een voordruksysteem van de hiervoor beschreven soort te verschaffen, dat eenvoudiger te vormen en te assembleren is dan het conventionele voordruksysteem, en dat daar-35 naast compacter is en derhalve een grotere vrijheid van ontwerpen biedt bij het integreren daarvan in een compacte sproeikop. Volgens de uitvinding wordt dit bereikt doordat de ruimte met de pomp en de leiding met de uit- 1 0 119 6 4 3 stroomopening verbonden is. Door op deze wijze de stro-mingsrichting als het ware om te keren ten opzichte van die van de bekende voordruksysternen, wordt een voordruk-systeem verkregen dat niet in het verlengde van de pomp-5 cilinder geplaatst hoeft te worden, maar bijvoorbeeld daarnaast kan zijn aangebracht. Hierdoor kan het ontwerp van een sproeikop aanzienlijk worden vereenvoudigd, kan de kop compacter worden uitgevoerd, en is deze eenvoudiger en beter maakbaar. Bovendien hoeft de cilinder met 10 zuiger hierdoor niet onder een hoek geplaatst te worden, hetgeen de maakbaarheid ten goede komt.

De veermiddelen zijn bij voorkeur in de voor-drukklep geïntegreerd, bijvoorbeeld doordat de voordruk-klep en de veermiddelen gevormd worden door een veer-15 krachtig buigzaam membraan. Op deze wijze wordt een constructief eenvoudige klep verkregen. Het membraan is daarbij met voordeel gewelfd, waardoor dit een stabiele en voldoende gespannen afsluitende ruststand vertoont.

Bij voorkeur is het voordruksysteem voorzien 20 van een met het membraan samenwerkend aanslagorgaan, waardoor de doorbuiging van het membraan begrensd wordt en voorkomen kan worden dat het membraan als het ware "omklapt" naar een andere stabiele stand op grotere afstand van de zitting, vanwaar dit dan niet meer terug-25 keert. Het aanslagorgaan is daarbij met voordeel als één geheel gevormd met het membraan.

Verder is bij voorkeur de ruimte althans ten dele ringvormig, en omgeeft deze een uiteinde van de leiding althans gedeeltelijk, waardoor ook een eenvoudig 30 gevormd, cirkelvormig membraan kan worden toegepast.

Bij voorkeur wordt de ringvormige ruimte begrensd door een in hoofdzaak cilindrische manchet. Hierdoor wordt een goede afdichting verkregen, en wordt lekken voorkomen. Het membraan en de manchet kunnen 35 daarbij als een geheel gevormd zijn, waardoor het aantal onderdelen verder verminderd wordt en de samenbouw van het systeem dus wordt vereenvoudigd.

1 ü Ί ‘i a ö 4 4

Voor het aanzuigen van te sproeien vloeistof is in de manchet ten minste één door een klep afsluitbare aanzuigopening gevormd. Wanneer daarbij de afsluitklep als een geheel met de manchet gevormd is, wordt het 5 aantal afzonderlijke onderdelen nog verder beperkt, en de vervaardiging en assemblage van het voordruksysteem nog verder vereenvoudigd.

De uitvinding heeft ook betrekking op een sproeiinrichting die is voorzien van een pomp met een 10 zuigzijde en een perszijde, met de zuigzijde van de pomp verbonden middelen voor het aanvoeren van een te sproeien fluïdum, een met de perszijde van de pomp verbonden uitstroommondstuk en een tussen de pomp en het uitstroom-mondstuk aangebracht voordruksysteem als hiervoor be-15 schreven.

Tenslotte is de uitvinding nog gericht op een samenstel van een houder en een sproeiinrichting als hierboven beschreven.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand 20 van een voorbeeld, waarbij verwezen wordt naar bijgevoegde tekening, waarin:

Figuur 1 een perspectivisch aanzicht is van een samenstel van een houder en een sproeiinrichting waarin het voordruksysteem volgens de uitvinding kan worden 25 toegepast;

Figuur 2 een perspectivisch aanzicht met uiteengenomen delen toont van de sproeikop van het samenstel van figuur 1 met daarin het voordruksysteem,·

Figuur 3 een gedeeltelijk doorgesneden perspec-30 tivisch aanzicht is van de sproeikop van figuur 2 tijdens een pompslag,·

Figuur 4 een met figuur 3 overeenkomend aanzicht is van de sproeikop tijdens een teruggaande slag;

Figuur 5 een detailaanzicht is van het voor-35 druksysteem volgens de pijl V in figuur 3;

Figuren 6A en 6B langsdoorsnedes zijn door het voordruksysteem, respectievelijk aan het begin en aan het eind van de pompslag; 101 1964 5

Figuur 7 een schematisch perspectivisch de-tailaanzicht toont van een alternatieve uitvoeringsvorm van een in het voordruksysteem toegepaste klep,·

Figuur 8 een langsdoorsnede toont van een 5 alternatieve uitvoeringsvorm van het voordruksysteem; en Figuur 9 een detail toont van deze uitvoering van het voordruksysteem.

Een sproeikop 1 voor een houder 2 is voorzien van een pomp 3 met een zuigzijde 5 en een perszijde 6.

10 Met de pomp 3 zijn beweegbare bedieningsmiddelen 4 verbonden, in het getoonde voorbeeld in de vorm van een trekker 13, die is voorzien van een doorlopende scharnie-ras 53 die opgenomen wordt in een holle ruimte 54 in een de pomp 3 dragend frame 22, en daarin opgesloten wordt 15 door een buigzame klikarm 55. Op de zuigzijde 5 van de pomp 3 zijn middelen 7 aangesloten voor het aanvoeren van een fluïdum uit de houder 2, in de vorm van een leiding die aan het vrije uiteinde verbonden is met een in de houder stekende buis 23. De perszijde 6 van de pomp 3 is 20 via een leiding 9 verbonden met een uitstroommondstuk 8.

De as 53 van de trekker 13 en de opnameruimte 54 bevinden zich boven de sproeileiding 9, zodat in de trekker 13 een uitsparing 56 aangebracht is, waar het eind van deze leiding 9 door heen steekt, waarop het 25 uitstroommondstuk 8 wordt aangebracht.

De pomp 3 is een zuigerpomp, die gevormd wordt door een pomphuis of cilinder 10 en een daarin heen en weer beweegbare zuiger ll. De zuiger ll is verbonden met de trekker 13. Teneinde de zuiger 11 en de trekker 13 aan 30 het eind van een pompslag weer terug te brengen naar de uitgeslagen ruststand, vertoont de sproeikop 1 voorspanmiddelen 16. In het getoonde voorbeeld worden de voorspanmiddelen 16 gevormd door een tweetal evenwijdige buigveren 17, die aangrijpen op ribben aan de binnenzijde 35 van de trekker 13. Wanneer de trekker 13 tijdens een pompslag rond de scharnieras 53 naar de pomp 3 toegezwenkt wordt, en de zuiger 11 in het pomphuis 10 drukt, worden de veren 17 gebogen. Wanneer de drukkracht op de 1 0 1 19 6 4 6 trekker 13 wordt weggenomen, wordt deze door het terugbuigen van de veren 17 naar zijn ruststand teruggedwongen. Doordat de trekker zowel trek- als drukvast met de zuiger 11 verbonden is, wordt daarbij ook de zuiger 11 5 teruggetrokken naar zijn ruststand. De verbinding tussen de trekker 13 en de zuiger 11 is een klikverbinding, die wordt gevormd door nokken 14 van de trekker 13, die in overeenkomstige openingen 28 in de zuiger 11 gedrukt worden.

10 Tussen de cilinder 10 en de sproeileiding 9 is een voordruksysteem 40 aangebracht, dat gevormd wordt door een met de cilinder 10 verbonden, in het getoonde voorbeeld ringvormige ruimte 58 en een daarin uitmondend einddeel van de sproeileiding 9, die gas- en vloeistof-15 dicht worden afgesloten door een veerkrachtig buigzaam, gewelfd membraan 59. De ruimte 58 wordt daarbij begrensd door een cilindrische manchet 60, dat opgenomen is in een uitsparing of bus 61 in het frame 22, en dat in het getoonde voorbeeld als een geheel gevormd is met het mem-20 braan 59. In deze cilindrische manchet 60 is een opening 15 aangebracht, waarin een klep 63 opgenomen is, en die via een opening 67 in het frame 22 in verbinding staat met de aanzuigleiding 7 voor het fluïdum. De klep 63, die eveneens integraal gevormd is met de manchet 60, is 25 beweegbaar, in het getoonde voorbeeld scharnierbaar tussen een stand waarin deze de opening 67 hermetisch afsluit (fig. 3, 6B) en een stand waarin deze opening 67 wordt vrijgegeven (fig. 4, 5, 6A). Met het membraan 59 is verder een aanslagorgaan 64 verbonden, dat dient om de 30 doorbuiging van het membraan 59 te begrenzen en "omklappen" daarvan te voorkomen. De cilindrische manchet 60 wordt in de uitsparing of bus 61 van het frame 22 opgesloten door een eindwand 65 die in het getoonde voorbeeld integraal gevormd is met de houder 2. De cilindrische 35 manchet 60 vertoont overigens een verstevigingsflens 75, waardoor vervorming van de manchet 60 onder invloed van de pompdruk in de cilinder 10, en daarmee het risico van lekkage langs de manchet 60 wordt voorkomen.

101 1964 7

Bij een voorkeursuitvoering (fig. 7) is de afsluitklep 63 met het cilindrisch manchet 60 verbonden door middel van een paar zwenkbare en rekbare /-vormige armen 68 die met een uiteinde 69 bevestigd zijn aan het 5 manchet 60 en met het andere uiteinde verbonden zijn met het kleplichaam 63. Bij een retour- of zuigslag van de pomp 11 worden de armen 68 omhoog gezwenkt en enigszins uitgerekt/ waardoor het kleplichaam 63 van de opening 67 gelicht wordt over een hoogte L.

10 Bij weer een andere voorkeursuitvoering ( fig. 8) vertoont het cilindrisch manchet 60 geen opening die in verbinding staat met de aanzuigbuis 23. In plaats daarvan vertoont het manchet 60 een enigszins naar buiten uitstekend omtreksranddeel 70 dat nauw passend aanligt tegen de 15 wand van de bus 61. Het omtreksranddeel 70 is relatief buigzaam en vertoont een licht hellend binnenoppervlak 73. Het manchet 60 vertoont verder een deel 71 met verkleinde diameter dat aan een zijde begrensd wordt door het buigzame randdeel 70 en aan de andere zijde door het 20 cilindrische deel van het manchet 60. Tezamen met de wand van de uitsparing 61 bepaalt het deel 71 met verkleinde diameter een ringvormige ruimte 72 die in vloeistofver-binding staat met de opening 67.

Tijdens een pompslag van de zuiger 11 zal door de 25 vloeistofdruk die werkt op het hellende binnenoppervlak 73 van het omtreksranddeel 70 dit deel naar buiten gedwongen worden in de richting van de wand van de bus 61, waardoor een uitstekende afdichting verkregen wordt langs de gehele omtrek van de bus 61. Anderzijds zullen tijdens 30 een retour- of zuigslag de onderdruk achter de zuiger 11 en de atmosferische druk in de houder 2 resulteren in een drukverschil over het omtreksranddeel 70, waardoor dit naar binnen gedwongen wordt, van de wand vandaan, hetgeen ertoe leidt dat een vloeistofverbinding tot stand ge-35 bracht wordt tussen de ringvormige ruimte 72, die via de aanzuigbuis 23 rechtstreeks in verbinding staat met het inwendige van de houder 2, en de cilinder 10.

101 1964 8

Op deze wijze fungeert het omtreksranddeel 70 als een klep met uitstekende afdichtingseigenschappen. Als gevolg van de afdichtende werking van het omtreksranddeel 70 werkt de pompdruk niet op het cilindrische deel van 5 het manchet 60, waardoor het risico van lekkage van fluïdum langs het cilindrische deel en de daarmee verbonden rondlopende afdichtingsranden 74 wordt verkleind. Ook kan het manchet 60 kleiner en lichter uitgevoerd worden dan bij voorgaande uitvoeringen, aangezien er geen ver-10 stevigingsflens nodig is langs de omtreksrand. Bovendien kan deze variant van het manchet 60 eenvoudig vervaardigd worden door middel van spuitgieten, aangezien het ontbreken van een opening in de zijwand en de daarbij behorende klep tot gevolg heeft dat er geen schuiven of doornen 15 nodig zijn in de mal. Tenslotte kan het manchet 60 ook eenvoudiger geïnstalleerd worden, aangezien het volledig rotatiesymmetrisch is ten opzichte van de langsas en er geen opening is die op een lijn gebracht zou moeten worden met de opening 67.

20 De exacte vorm van het omtreksranddeel 70 van het manchet 60 is niet kritisch, want de enige eis is dat deze voldoende druk uitoefent op de wand van de bus 61 om een perfecte afdichting te waarborgen gedurende een pompslag, en op enig punt langs zijn omtrek van de wand 25 gelicht zal worden bij een zuigslag. Verder dienen de vorm van het randdeel 70 en van de wand natuurlijk zo gekozen te worden dat daardoor een ringvormige ruimte wordt bepaald. Derhalve is bij een alternatieve uitvoeringsvorm (fig. 9) de hellingshoek van het omtreksrand-30 deel iets kleiner, terwijl de wand van de uitsparing een groter hellend deel vertoont, hetgeen leidt tot nagenoeg hetzelfde volume voor de ringvormige ruimte 72.

Het voordruk- of precompressie systeem 40 heeft op bekende wijze tot doel om het transport van fluïdum 35 vanuit de houder 2 naar het uitstroommondstuk 8 onmogelijk te maken zolang niet een bepaalde pompdruk is opgebouwd. Wanneer namelijk fluïdum met een te lage druk door het mondstuk 8 wordt gespoten, wordt dit fluïdum 101 1964 9 onvoldoende verneveld en ontstaan er derhalve te grote druppels in de spoeikegel. Om dit te voorkomen wordt de verbinding tussen de houder 2 en het uitstroommondstuk 8 afgesloten door het membraan 59, dat als gevolg van zijn 5 door de gewelfde vorm bepaalde inwendige spanning, en geholpen door de achter het membraan 59 heersende atmosferische druk, met kracht tegen de als zitting fungerende eindrand 66 van de sproeileiding 9 gedrukt wordt. Pas wanneer door het naar de eindstand bewegen van de zuiger 10 11 een voldoende druk is opgebouwd in de pompkamer 10, bijvoorbeeld in de orde van 3 bar, zal het membraan 59 worden gelicht van deze zitting 66. Daarbij is het overigens voor een goede werking van het membraan 59 wel van belang dat onder alle omstandigheden, dus ook als het 15 membraan 59 van de zitting 66 gelicht is, achter het membraan 59 de atmosferische druk heerst.

De werking van de sproeikop l is dan dus als volgt. Wanneer een gebruiker het fluïdum vanuit de houder 2 wenst te vernevelen, drukt hij eerst de trekker 13 in. 20 Hierdoor wordt de lucht die in de pompkamer 10 aanwezig is, en die niet terug kan stromen naar de houder 2, omdat de klep 63 de opening 67 afsluit, door de zuiger 11 gecomprimeerd. Wanneer de luchtdruk tijdens de pompslag hoog genoeg is, wordt het membraan 59 van de zitting 66 25 gelicht en kan de lucht ontsnappen.

Bij de daarop volgende teruggaande slag onder invloed van de voorspanmiddelen 16 wordt fluïdum vanuit de houder 2 via de buis 23, de leiding 7, en de openingen 72 en 67 naar de pompkamer 10 gezogen, tot deze aan het 30 eind van de teruggaande zuigslag volledig gevuld is (fig. 6A). Teneinde daarbij te voorkomen dat in de houder 2 een onderdruk ontstaat is in de wand van de pompkamer 10 een beluchtingsopening 51 gevormd, die vrijkomt wanneer bij het naar binnen bewegen van de zuiger 11 een buitenste, 35 rondlopende afdichtingslip 39B de opening 51 gepasseerd is, en die bij de uitgaande slag van de zuiger 11 weer in verbinding komt met een afgesloten ruimte die bepaald 101 1964 10 wordt tussen de buitenste en binnenste rondlopende afdicht ings lippen 39B en 39A van de zuiger 11.

Wordt daarna de trekker 13 weer ingedrukt, dan zal de druk in de pompkamer 10 zeer snel toenemen, omdat 5 het fluïdum immers nauwelijks samendrukbaar is. Zodoende wordt het membraan 59 praktisch direct van de zitting 66 gelicht en kan het fluïdum via de ruimte tussen het membraan 59 en de zitting 66 naar de sproeileiding 9 en van daaruit naar het uitstroommondstuk 8 geperst worden 10 (fig. 6B), waar dit verneveld wordt.

Doordat volgens de uitvinding de ringvormige ruimte 58 in verbinding staat met de pompcilinder 10, en de daarin uitmondende leiding 9 met het uitstroommondstuk 8, in plaats van andersom, zoals bij conventionele voor-15 druksystemen, behoeft de ringvormige ruimte 58 niet in het verlengde te liggen van de cilinder 10, maar kan zoals getoond iets versprongen zijn. Hierdoor kan de sproeikop 1 op efficiënte wijze door spuitgieten gevormd worden, waarbij het ontwerp compact gehouden kan worden. 20 Hoewel de uitvinding hiervoor is toegelicht aan de hand van een voorbeeld, zal het duidelijk zijn dat deze daartoe niet beperkt is. Zo kunnen het membraan en de manchet afzonderlijk gevormd worden. Ook zou de aanslag in sommige gevallen wellicht achterwege gelaten 25 kunnen worden, terwijl ook de materiaalkeuze natuurlijk gevarieerd kan worden. De omvang van de uitvinding wordt dan ook uitsluitend bepaald door de bijgevoegde conclusies .

1 u 1 19 6 4

Claims (13)

1. Voordruksysteem voor plaatsing tussen een pomp en een uitstroomopening, die met elkaar verbonden zijn door een in een ruimte uitmondende leiding, welk systeem een voordrukklep omvat die beweegbaar is tussen 5 een de verbinding afsluitende stand waarin deze op een zitting op de monding van de leiding rust, en een de verbinding vrijgevende stand waarin deze zich op afstand van de zitting bevindt, welke voordrukklep door veermid-delen voorgespannen is naar de afsluitstand, met het 10 kenmerk, dat de ruimte met de pomp en de leiding met de uitstroomopening verbonden is.

2. Voordruksysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de veermiddelen in de voordrukklep geïntegreerd zijn.

3. Voordruksysteem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de voordrukklep en de veermiddelen gevormd worden door een veerkrachtig buigzaam membraan.

4. Voordruksysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het membraan gewelfd is.

5. Voordruksysteem volgens conclusie 3 of 4, gekenmerkt door een met het membraan samenwerkend aan-slagorgaan.

6. Voordruksysteem volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het aanslagorgaan als één geheel gevormd is 25 met het membraan.

7. Voordruksysteem volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ruimte althans ten dele ringvormig is en een uiteinde van de leiding althans gedeeltelijk omgeeft.

8. Voordruksysteem volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de ringvormige ruimte begrensd wordt door een in hoofdzaak cilindrische manchet.

9. Voordruksysteem volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het membraan en de manchet als één geheel 35 gevormd zijn. 1011964

10. Voordruksysteem volgens conclusie 8 of 9, net het kenmerk, dat in de manchet ten minste één door een klep afsluitbare aanzuigopening is gevormd.

11. Voordruksysteem volgens conclusie 10, met 5 het kenmerk, dat de afsluitklep als één geheel met de manchet gevormd is.

12. Sproeiinrichting, voorzien van een pomp met een zuigzijde en een perszijde, met de zuigzijde van de pomp verbonden middelen voor het aanvoeren van een te 10 sproeien fluïdum, een met de perszijde van de pomp verbonden uitstroommondstuk en een tussen de pomp en het uitstroommondstuk aangebracht voordruksysteem volgens één der voorgaande conclusies.

13. Samenstel van een houder en een sproeiin-15 richting volgens conclusie 12. 1011964