NO180522B - Fluidsprayeanordning som benytter en repetitivt drevet pumpe - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for utmatning, spraying og forstøvning som muliggjør at et fluid såsom en væske eller en krem støtes ut i form av meget fine dråper eller gjør det mulig at fluidet utmates uten spraying på en måte som er kontinuerlig eller nesten kontinuerlig.

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Inntil ganske nylig var det vanlig praksis å benytte anordninger kjent som "aerosolbokser" som inneholdt en drivgass av freontypen (klorofluorokarbon). Miljøforkjemp-ere motsetter seg bruk av slik drivgass, og man har gjort forsøk på å greie seg uten. De eneste brukbare erstatninger for slike drivgasser er hydrokarboner, og disse viser seg å være farlige for brukerne. 1 europeisk patentsøknad EP 0 401 060 har det vært foreslått å benytte systemer som ikke innbefatter noen drivgass, men som benytter en enkeltvirkende pumpe med en returfjær og som vanligvis er av den håndbetjente type og aktiveres raskt og gjentatte ganger ved hjelp av mekaniske midler, f.eks. 50 eller flere ganger pr. sekund, for derved å oppnå en spray som støtes ut på en måte som gir den et utseende som om en drivgass ble benyttet. Pumpekammeret fylles ved suging under returslaget under virkningen av returfjæren. Et eksempel på en egnet pumpe er beskrevet i fransk patent nr. 2 305 241 og 2 314 772, og også i US patent nr. 4 025 046. Et annet eksempel på en egnet pumpe er beskrevet i europeisk patentsøknad 0 330 530 og US patent nr. 4 936 492. Disse pumper har den fordel at de er meget billige fordi de generelt sett er laget av støpt plast og masseproduseres i emballasjeindustrien for parfymer, kosmetika og farmasøy-tika.

Pumpene som benyttes i disse anvendelser har pumpekamre med en kapasitet som vanligvis ligger i området 40 mikroliter (ul) til 300 ul, og mer generelt i området 10 ul til 500 ul. En slik pumpe monteres ved fastskruing, fastkrymping eller lignende til halsen av en beholder såsom en flaske, og den aktiveres ved hjelp av en rørformet stang som rager ut vertikalt og aksialt fra sentrum av denne. En skyver er montert på stangen og kan innbefatte en passende spraydyse avhengig av anvendelsen, mens skyveren innbefatter en innvendig kanal som setter aktivatoren i forbindelse med dysen. Skyveren tjener både til å muliggjøre overføring av skyvkraft til pumpen for å tømme dennes kammer og for å la fluid unnslippe. Dersom den innbefatter en dyse, må skyveren dertil fastholde dysen på en måte som er egnet for spraying. I anordninger av den type som foreliggende oppfinnelse vedrører, hvor pumpen og således skyveren må aktiveres i rask rekkefølge, er dysen eller utløpet i skyveren vanligvis ikke plassert på pumpens akse da det er nødvendig å utøve betydelig skyvkraft gjentatte ganger på skyveren ved hjelp av mekaniske eller elektromekaniske midler og det er fordelaktig at dette gjøres på aksen av pumpeaktuatorstangen. Generelt sett er skyveren vinkelrett på pumpens akse. Skyverens aktuatormidler kan med fordel være en elektromagnetisk anordning som innbefatter en fast vikling såsom en solenoid og en bevegelig kjerne eller plunger som hviler mot skyveren for å aktivere pumpen når solenoiden eksiteres. Resiprokerende bevegelse kan overføres til kjernen ved hjelp av roterende midler forsynt med en veiv, en kam, en eksenter eller lignende midler, med eller uten bruk av en returfjær. Under den nedadgående bevegelse når stempelet komprimerer fluidet i kammeret for å støte det ut, beveger kjernen seg med skyveren og utøver en drivkraft mot denne mot virkningen av returfjæren, hvoretter kjernen returnerer under effekten av sine egne returorganer mens skyveren hever seg uavhengig under effekten av pumpens returfjær.

Oppfinneren har lagt merke til at anordninger av den type som er beskrevet ovenfor er støyende, utsatt for vibrasjon og utsatt for uønskede variasjoner i strømningsmengde av det sprayede fluid. Disse ulemper er et alvorlig handikap for anordninger beregnet for konsulentmarkedet, spesielt fordi slike anordninger konkurrerer med anordninger som benytter en drivgass og er fri for slike ulemper.

Fra tysk utlegningsskrift nr. 2736532 er det kjent en automatisk sprayanordning hvor en luftpumpe aktiveres av en elektromotor gjennom en mekanisk transmisjon. Her er en bevegelig del forbundet med en skyvstang uten aksial klaring, men nevnte del er forbundet med en eksentrisk plugg med en viss aksial klaring. Når pluggen beveger seg raskt i en horisontal spalte når motoren roterer, vil manglende vertikal aksial klaring mellom spalten og pluggen resultere i oppvarming og rask slitasje av pluggen og spalten, så vel som dårlig ytelse, hvilket vil føre til rask tapping av batteriet. Den aksiale klaring mellom nevnte del og den eksentriske plugg vil gi opphav til en klingrende lyd som gjør denne kjente anordning støyende. Elektromotoren og den mekaniske transmisjon øker lydproblemene, og anordningen benytter en mengde bevegelige deler i transmisjonen som gjør denne kompleks. Denne kjente anordning er derfor mindre hensiktsmessig for oppfinnelsens formål enn foran nevnte EP 401 060.

Videre er det fra fransk patent nr. 797946 kjent en pumpe for et annet forhold, nemlig sprøyting av maling eller lakk. Her har motoren en aktivatorstang som er direkte forbundet med pumpens stempel. Stempelet utøver et trykk på fluidet i kammeret, som tillates å unnslippe fra kammeret gjennom en dyse forsynt med en trykkfølsom ventil ved et forutbestemt trykknivå. Heller ikke denne anordning gir noen anvisning på hvorledes støyen fra en pumpe som kjent fra EP 401 060 kan reduseres.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er derfor å løse dette tekniske problem.

Oppfinneren har observert at problemet er relatert til manglende synkronisering mellom skyveren og kjernen på grunn av muligheten av at de kan ha forskjellig returhastighet.

På grunn av denne manglende synkronisering treffer kjernen skyveren mens denne fortsatt beveger seg oppover og gir således opphav til et sterkere sjokk som skaper støy og vibrasjon, og som også bevirker at det støtes ut et ufullstendig kvantum fluid fordi pumpens stempel ikke har hatt tid til å heve seg helt opp til sin hvilestilling for innsuging av en full dose fluid i kammeret. På grunn av det kraftige sjokk mellom kjernen og skyveren kan dertil kjernen sprette tilbake fra skyveren, for derved å aksentuere problemene med støy og vibrasjon og dertil aksentuere fenomenet med tapt synkronisering.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en anordning for spraying eller utmatning av et fluid, hvilken anordning omfatter: en enkeltvirkende pumpe som har en kapasitet på mindre enn 500 ul og er forsynt med en stempelinnretning som aktiveres av en hul skyvstang som tillater fluid å strømme langs denne, hvilken stempelinnretning glir i et pumpekammer som vanligvis inneholder fluid som skal sprayes eller utmates for å muliggjøre utstøtning av fluidet;

en skyver som er montert på pumpens skyvstang og står i forbindelse med skyvstangen for at fluidet skal kunne unnslippe; og

en raskt repeterende aktuatorinnretning som har en solenoid, en kjerne som glir i solenoiden og aktiveres av solenoiden, og et bevegelig parti som er festet til kjernen for aktivering av skyvstangen gjentatte ganger i aksial retning, hvor det karakteristiske er at skyveren og det bevegelige parti av aktuatoranordningen er fast forbundet med hverandre i skyvstangens aksialretning.

Skyveren og aktuatorinnretningen kan være forbundet med hverandre ved hjelp av et hengsel, fortrinnsvis et hengsel av kuleleddtypen, for derved å gjøre det mulig å oppta klaring i opprettingen mellom aktuatorinnretningen og skyveren, eller muliggjøre tilpasning til deformasjon av delene. Skyveren er vanligvis laget av plast, mens det parti av aktuatorinnretningen som er forbundet med skyveren kan være av metall, for derved å oppnå god friksjonskoeffi-sient.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Utførelser av oppfinnelsen er beskrevet som eksempler under henvisning til de vedføyede tegninger, hvor: fig. 1 er et skjematisk totalbilde av en første utførelse av anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse og viser en skyver forbundet med kjernen av en solenoid for aktivering av en spraypumpe;

fig. 2 er et oppriss, delvis i snitt, av en spraydyse i henhold til foreliggende oppfinnelse;

fig. 3 er et snittbilde av en utførelse av et skyverlegeme ifølge oppfinnelsen egnet for bruk i en spraypumpe;

fig. 4 er et bilde i likhet med fig. 3, men viser en variantutførelse forsynt med en spraydyse som vist på fig. 2;

fig. 5 er et lengdesnitt gjennom en pumpe som kan brukes i anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse;

fig. 6 er et lengdesnitt av en annen pumpe som kan benyttes i anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse;

fig. 7 er et snitt gjennom pumpen på fig. 6 langs linjen VII-VII på fig. 6;

fig. 8 er et fragmentarisk snittbilde gjennom en pumpe og en skyver montert på en tank og utgjør en variant av oppfinnelsen;

fig. 8a er et oppriss som viser en detalj av fig. 8 i retning av pilen A;

fig. 9 er et bilde i likhet med fig. 8 og viser en annen variant av oppfinnelsen;

fig. 10 er et bilde i likhet med fig. 1 og viser en annen utførelse av oppfinnelsen;

fig. 11 er et fragmentært lengdesnitt gjennom en annen utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen vist i sin slagendestilling og med pumpen utelatt fra tegningen;

fig. 12 er et skjematisk bilde av en annen utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen hvor slaglengden av aktuatorkjernen er justerbar;

fig. 13 viser en detalj av fig. 12;

fig. 14 er et lengdesnitt gjennom en pumpe i likhet med den på fig. 5, men hvor et parti av skyveren er utformet i ett med stempelet;

fig. 15 er et skjematisk bilde av en annen utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen;

fig. 15a er et snittbilde som viser en detalj av fig. 15;

fig. 16 er et snitt i likhet med fig. 11 for en utførelse ifølge oppfinnelsen som innbefatter justering av kjernens slaglengde;

fig. 17 og 18 er bilder som viser detaljer ved fig. 16; og

fig. 19 er et bilde av en tank egnet for bruk i anordningen ifølge oppfinnelsen, hvor høyre side og venstre side av figuren viser tanken i to forskjellige stillinger.

På de forskjellige tegninger betegner samme henvisningstall like eller likartede deler.

DETALJERT BESKRIVELSE

Fig. 1 viser en første utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen som omfatter en tank (ikke vist) med fluid som skal sprayes eller utmates, og på hvilken det er montert en pumpe 22. Vanligvis omfatter pumpen 22 en glidende, hul skyvstang 21, som tjener både til å aktivere pumpen 22 og til å gi utløp for det pumpede fluid. En skyver 31 er montert på skyvstangen 21 ved at den kun er ført inn på denne, eller ved hjelp av andre egnede midler. Skyveren 31 innbefatter en lateral dyse 2 som står i forbindelse med aktuatorstangen 21 og gjør det mulig for fluidet å unnslippe. Anordningen innbefatter videre en raskt repeterende aktuatorinnretning 30, som i dette tilfelle utgjøres av en solenoid 26 og en kjerne 25 laget av magnetisk materiale såsom bløtt jern. Aktuatorinnretningen 30 er sentrert på skyvstangen 21 og er forbundet med skyveren 31 ved hjelp av en aktuatorstang 24, som fortrinnsvis er laget av et ikke-magnetisk materiale, f.eks. bronse eller rustfritt stål, og som er bragt på linje med pumpens skyver 21 og er festet til kjernen 25. Aktuatorinnretningen 30 er her ikke beskrevet i detalj, idet ytterligere detaljer kan fås ved å referere til europeisk patentsøknad 0 401 060, og det vil forstås at

foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til de spesielle utførelser som er beskrevet i denne patentsøknad.

Pumpen 22 kan være av enhver type stempelpumpe som vanligvis benyttes for parfymesprayer, farmasøytiske sprayer eller kosmetiske sprayer, og stort sett innbefatter den en stempelreturfjær. Under prøving har foreliggende oppfinner observert at i det minste to pumpetyper fungerer spesielt bra i anordningen ifølge oppfinnelsen: 1) pumper av den type som er beskrevet i fransk patent nr. 2 305 241 og 2 314 772 og i amerikansk patent nr. 4 025 046; og 2) pumper av den type som er beskrevet i europeisk patent nr. 0 330 530 og i US patent nr. 4 936 492.

Fig. 5 viser et eksempel på en pumpe av ovennevnte type 1. Pumpen 22 kan være laget av støpt plast, og den omfatter et hult sylindrisk pumpelegeme 41 som har et hult stempel 42 som opptas glidbart i dette. Stempelet 42 er likeledes hult og strekker seg utenfor pumpen ved hjelp av den ovenfor beskrevne hule skyvstang 21. Pumpelegemet 41 innbefatter en åpen ende som har en hul stang 21 ført derigjennom, og en ende som er lukket av en bunn 45. Bunnen 45 er gjennomhul-let av en sugeåpning 44 som står i forbindelse med fluidtanken (ikke vist). Åpningen 44 kan eventuelt være forsynt med et dykkrør. Pumpen 22 omfatter videre et ventilelement 46 som er forsynt med et skjørt 47 som passer på fluidtett måte over et rørformet endestykke 48 som er utformet rundt sugeåpningen 44, og som også er forsynt med en nål 49 som hviler på fluidtett måte mot et ventilsete 50 utformet inne i stempelet 42. En returfjær 51 er anordnet mellom ventilelementet 46 og bunnen 45 og tvinger nålen mot ventilsetet 50, for således å tvinge stempelet 42 mot den åpne ende av pumpelegemet 41. En hylse 52 er festet i nevnte åpne ende av pumpelegemet for å tjene som anslag for stempelet 42, for derved å definere en hvilestilling for stempelet 42. Når skyvstangen 21 aktiveres, vil etter en viss mengde dødgang m skjørtet 47 passe over endestykket 48, for derved å isolere et pumpekammer 43 begrenset av pumpelegemet 41 og stempelet 42. Trykket i det inkompres-sible fluid inneholdt i pumpekammeret 43 øker derved inntil det er tilstrekkelig til å løfte nålen 49 bort fra sitt sete 50 mot kraften av fjæren 51. Fluidet støtes da ut via stangen 21, og stempelet 42 beveger seg nedover inne i pumpekammeret i et arbeidsslag u. Så snart den nedadgående bevegelse av stempelet tar slutt, presses nålen 49 tilbake mot setet 50 av fjæren 51, for derved på nytt å isolere pumpekammeret. Når det ikke lenger utøves en skyvkraft mot skyvstangen 21, vil fjæren 51 returnere stempelet 42 og stangen 21 til deres hvilestilling slik at det oppstår sug i pumpekammeret 43. Ved enden av denne bevegelse frigjøres skjørtet 47 fra endestykket 48, og et nytt kvantum fluid suges inn i pumpekammeret 43. Skjørtet 47 virker således som en innløpsventil, mens nålen 49 virker som en utløpsven-til.

Fig. 6 og 7 viser et eksempel på en pumpe av den ovenfor definerte type 2 i sin aktiviserte stilling. Pumpen 22 på fig. 6 og 7 er stort sett laget av støpt syntetisk materiale, og den omfatter et hult pumpelegeme 61 som definerer et pumpekammer 72 av ikke-sirkulært tverrsnitt, hvilket kammer er laget av et elastomert materiale og er elastisk deformer-bart i radial retning. Pumpelegemet 61 strekker seg mellom en åpen ende, som er delvis lukket av en sirkulær skive 63 som holdes på plass av en krympet metallkapsel 64, og en smal ende 62 som står i forbindelse med en fluidtank 74. Pumpen 22 innbefatter også en skyvstang 21. Skyvstangen 21 har et utvidet parti 66, som glir på fluidtett måte gjennom skiven 63 for derved å virke som et stempel, og den strekker seg mot den smale ende 62 av pumpelegemet i form av en stang 67 med lite tverrsnitt som passer på fluidtett måte i nevnte smale ende 62 av pumpelegemet når skyvstangen 21 aktiveres.

Skyvstangen 21 innbefatter også en aksial utløpskanal 68, som åpner ut sideveis via i det minste en åpning 69 utformet gjennom dens utvidede parti 66. Endelig tvinger en returfjær 70 skyvstangen 21 utad, mens skyvstangen innbefatter en utadrettet skulder 71 ved bunnen av sitt utvidede parti 66 som kan komme i anslag mot skiven 63 når skyvstangen befinner seg i sin hvilestilling.

Når pumpen 22 befinner seg i sin hvilestilling, er den smale stang 67 frigjort fra den smale ende 62 av pumpelegemet, og utløpsåpningen 69 er adskilt fra pumpekammeret ved hjelp av skiven 63 (på fig. 6 vil åpningen 69 befinne seg over skiven 63). Når skyvstangen 21 er skjøvet inn i pumpelegemet 61 etter en viss grad av dødgang, inngriper stangen 67 først med den smale ende 62 for derved å isolere pumpekammeret 72, og ytterligere nedadrettet bevegelse av stangen 65 bevirker at trykket i fluidet som inneholdes i pumpekammeret 72 øker på grunn av at det utvidede parti 66 virker som et stempel. Denne økning i trykk gir opphav til fleksibel radial deformasjon av pumpelegemet 61 i retning av pilene 73 (se fig. 7). Når stangen 65 er skjøvet langt nok ned til at åpningen 69 er kommet inn i pumpekammeret, slik det er vist på fig. 6, begynner utstøtningen av fluidet via åpningen 69 når pumpelegemet 61 returnerer til sin opprinne-lige form. Når skyvstangen 21 frigjøres, stiger den under påvirkning fra returfjæren 70. Åpningen 69 forlater pumpekammeret 72 for derved å isolere kammeret, hvoretter den oppadgående bevegelse av skyvstangen etablerer sugevirk-ning i pumpekammeret 72, og til slutt vil den smale ende 67 bevege seg ut av den smale ende 62 for således å tillate at et kvantum fluid suges inn i pumpekammeret 72. Den smale stang 67 virker således som en innløpsventil mens det utvidede parti 66 av skyvstangen tjener både som stempel og som utløpsventil.

De to pumper som er beskrevet som eksempler ovenfor er ikke begrensende og tjener kun til å lette forståelsen av hvorledes en pumpe kan benyttes i sammenheng med foreliggende oppfinnelse. I alle tilfeller innbefatter en slik pumpe et hult legeme som danner et pumpekammer, en stempelinnretning som aktiveres av en skyvstang og kan sammentrykke pumpekammeret, hvilket stempel er forskyvbart mellom et "øvre dødpunkt" eller en hvilestilling og et "nedre dødpunkt" eller en slagendestilling, en innløpsventilinn-retning og en utløpsventilinnretning som hhv. tjener til kun å la fluid strømme inn i pumpekammeret og kun til å la fluid strømme ut av pumpekammeret. I konvensjonelle anvendelser hvor slike pumper aktiveres for hånd omfatter de en fjærende innretning for stempelets retur. I oppfinnelsen kan imidlertid pumpen aktiveres ved hjelp av organer som overfører en resiprokerende bevegelse til stempelets skyvstang, og i dette tilfelle kan den fjærende returinnretning for stempelet utelates i mange typer pumper, f.eks. pumpen vist på fig. 6 og 7. Dette er spesielt fordelaktig i den forstand at det derved blir mulig å unngå at nevnte fjærende innretning (vanligvis en metallfjær) kommer i kontakt med fluidet i pumpekammeret, for derved å unngå forurensning av fluidet ved oksydasjon av fjæren eller ved uttrekking av tungmetaller som kan inngå i fjærens sammen-setning. Uansett vil det forstås at en slik fjærende returinnretning bare kan utelates i pumper hvor den eneste funksjon til den fjærende innretning er å utøve en skyvkraft mot stempelinnretningen. Pumpen på fig. 5 kan f.eks. ikke fungere uten sin egen returfjær fordi fjæren også tjener til å lukke utløpsventilen og åpne innløpsventilen under stempelets oppadgående slag.

I utførelsen vist på fig. 1 må pumpen 22 benyttet i anordningen ifølge oppfinnelsen ha sin egen fjærende innretning for retur av stempelet, slik det skal forklares nedenfor.

Fig. 2 til 4 viser en spesiell utførelse av skyveren 31 ifølge oppfinnelsen.

Skyveren 31 omfatter et hode eller legeme 1 med en langstrakt dyse 2 som virker som spraydyse og som strekker seg mellom to partier 2A og 2B som utgjør et ytre parti eller endestykke og et indre parti, hvilke begge har langstrakt form. Det indre parti strekker seg i en viss lengde inne i et hulrom utformet i endestykket via en åpning 3 til hulrommet, hvilken åpning er utformet i den ene ende av det ytre parti. Sprayutløpet utgjøres av en åpning 4 i endestykket i dettes motstående ende i forhold til åpningen 3. Veggene av hulrommet og/eller veggene av det innvendige parti som forløper i hulrommet innbefatter elementer såsom ribber, spor eller flater som gjør at det oppstår passasjer mellom sprayåpningen 4 og innløpet 3 til hulrommet. Endestykket innbefatter haker 5 og det indre parti innbefatter haker 6 som gjør det mulig at spraydysen kan festes i et egnet hulrom i skyveren. Det innvendige parti presses på plass i endestykket forbi et parti 20A med mindre diameter. De to partier kan eventuelt deretter forbindes fast med hverandre, f.eks. ved ultrasonisk sveising.

Skyveren 1 har for befestigelsesformål et vertikalt sylindrisk skjørt 7 som strekker seg nedad og er konstruert for befestigelse på aktuatorstangen av pumpen 22 (fig. 1). Innsiden 8 av skjørtet står i forbindelse med et horisontalt hulrom 9 av langstrakt form anordnet for opptagelse av spraydysen på en slik måte at det dannes en fluidstrømnings-bane fra pumpens skyvstang 21 til spraydysen. Dette hulrom er utformet med to forskjellige diametre tilsvarende de to diametre av spraydysen. Disse to partier er forsynt med haker 10 og 11 tilsvarende hakene 5 og 6 på spraydysen. Slik det vil kunne ses av fig. 3, når trykket av væsken inne i spraydysen øker, vil det indre parti av spraydysen tvinges mot enden av hulrommet 9, for derved å motstå eventuell utstrømning av spraydysen fra hulrommet.

Fig. 4 viser den sammenmonterte skyver 31. Selv om den ovenfor beskrevne skyver er velegnet for implementering av foreliggende oppfinnelse, kan oppfinnelsen anvendes for andre typer skyvere og spraydyser. Dersom det f.eks. er ønskelig å utmate fluidet uten å spraye dette, behøver skyveren 31 ikke inneholde en spraydyse, men kun en dyse 2 som har et utløpstverrsnitt som er stort nok.

Trykklåsbefestigelse av endestykket 2A og det indre parti 2B i hovedlegemet 1 gjør det mulig å tilveiebringe en skyver som kan motstå høye trykk, av størrelsesorden 100 bar eller mere, som kan oppstå når anordningen aktiveres meget raskt.

I henhold til oppfinnelsen er skyveren (fortrinnsvis på aksen av skjørtet 7, dvs. på aksen av pumpekontrollstangen) forsynt med en festeinnretning av kuleleddtypen for inngrep med den nedre ende av aktuatorstangen 24 forbundet med kjernen 25 av aktuatorinnretningen 30. Denne type skyver gjør det mulig å benytte et felles legeme 1 for installasjon av forskjellige dyser og spraydyser, spesielt dyser av forskjellig lengde tilpasset forskjellige fluider som skal støtes ut; hårspray, parfyme, etc.

På fig. 3 er skyveren forsynt med et fremspring 12 som innbefatter en kule 13, som kan innbefatte i det minste en spalte 13b for å gi denne en viss grad av fleksibilitet, spesielt slik at den skal kunne innføres i en fatning 13a ved enden av aktuatorstangen 24, slik at de to deler kan trykklåses til hverandre. Spalten 13b kan eventuelt erstattes av spor.

På fig. 4 og på fig. 1 innbefatter fremspringet 12 en fatning 14 for opptagelse av en kule 23 ved enden av aktuatorstangen 24. Veggen av fatningen 14 kan innbefatte spor eller spalter 14a for å gjøre denne fleksibel og muliggjøre trykklåsbefestigelse til enden 23 og dertil muliggjøre relativ bevegelse mellom kulen 23 og fatningen 14.

Alle tre deler 1, 2A og 2B som utgjør skyveren 31 som vist på fig. 2 til 4, kan være laget ved sprøytestøping.

Materialene benyttet for å lage disse tre deler 1, 2A og 2B kan f.eks. være polypropylen eller polyetylen tereftalat for hodet og polybutylen tereftalat eller en acetal harpiks for endestykket 2A og innerdelen 2B av spraydysen, slik at de kan steriliseres selv ved stråling.

Anordningen på fig. 1 fungerer som følger. Når solenoiden 26 aktiveres, beveges kjernen 25 raskt mot pumpen 22, presser mot skyvstangen 21 av pumpen via aktivatorstangen 24 og skyveren 31. Pumpens 22 stempelinnretning blir således aktivert for derved å bevirke at et kvantum fluid støtes ut via dysen 2 i skyveren. Bevegelsen fortsetter inntil en anslagsstilling som her betegnes som "nedre dødpunkt". Med fordel kan det nedre dødpunkt være definert av en flens 80 utformet på utsiden av kjernen 25 ved dennes ende som vender bort fra pumpen 22, hvilken flens 80 eventuelt kan komme til anslag mot en skive 81 av støtabsorberende materiale for å forhindre at kjernen 25 vibrerer og spretter tilbake. En metallskive 92 er vanligvis innsatt mellom solenoiden 26 og skiven 81 for å forbedre solenoidens effektivitet.

Så snart aktiveringen av solenoiden 26 opphører, vil stempelinnretningens fjærende returinnretning i pumpen 22 tvinge pumpens 22 stempelinnretning tilbake til sin hvilestilling, slik at skyvstangen 21, skyveren 31, stangen 24 og kjernen 25 skyves tilbake til sine utgangsstillinger.

På grunn av forbindelsen mellom stangen 24 og skyveren 31 er bevegelsen av pumpen 22 nøyaktig synkronisert med bevegelsen av kjernen 25, for derved å eliminere støy, vibrasjon og unøyaktighet i utmåling av fluidet som ville ha oppstått ved mangel på synkronisering. Videre eliminerer denne forbindelse tilbakespretting av kjernen og den reduserer vibrasjon som ikke skyldes mangel på synkronisering. Aktuatorinnretningen 30 kan derfor fungere med meget høy hastighet, f.eks. fra én til femti sykluser pr. sekund eller mere.

Spesielt gjør bruk av en forbindelse i form av et kuleledd monteringen enkel fordi anordningen kan trykklåses sammen, og den tjener også til å kompensere for defekter i opprettingen og også til å absorbere mulig deformasjon, f.eks. på grunn av vibrasjon av skyveren.

Anordningen ifølge oppfinnelsen kan være inneholdt i et hus 100 (se fig. 11) som f.eks. egner seg for å holdes i hånden og som innbefatter en kapsel som forsterker aktuatorinnretningen 30 og stangen 24. Anordningen kan monteres ved å trykklåse tanken forsynt med pumpen 22 på skyveren 31 på husets kapsel. Stangen 24 kan med fordel samtidig trykklåses på skyveren 31 ved trykklåsingen til tanken. Anordningen på fig. 1 er også fordelaktig ved at den ikke krever en returfjær for kjernen 25, slik at omkostningene reduseres. Imidlertid kan en returfjær være anordnet for kjernen 25 uten at man derved beveger seg utenfor rammen av foreliggende oppfinnelse.

Fig. 8 og 8a viser en variant av anordningen på fig. 1 hvor fluidtanken 74 innbefatter en spesiell hals 78, som kan være utformet i ett med tanken eller festet til denne f.eks. ved skruing. Halsen 78 er innrettet for befestigelse i et hus 100 (se fig. 11), som inneholder aktuatorinnretningen 30 og aktuatorstangen 24. Befestigelsen kan f.eks. være til-veiebragt ved inngrep i en utsparing i huset som har komplementær form til halsen 78, og ved låsing av halsen 78 ved rotasjon, slik at et fremspring 79 på halsen smekker inn i en komplementær utformning i huset. Når halsen 78 er i inngrep med huset, kobles skyveren 31 til aktivatorstangen 24 ved trykklåsbefestigelse.

Når tanken 74 er tom, erstattes arrangementet bestående av pumpen 22, tanken 74 og skyveren 31. For å forhindre at skyveren 31 løsner fra pumpens 22 skyvstang 21 under slik utskifting, er det anordnet to skyverfastholdende armer 76 som er festet til tanken 74 og til pumpen 22. Skyveren 31 kan f.eks. ha et bakre parti 82 som har rektangulært tverrsnitt, og armene 76 kan begge være fjærende armer som strekker seg parallelt med skyvstangen 21 fra en ende som er festet til tanken 74 og til pumpen 22, og en ende forsynt med en hake 77 som er egnet for fastholdelse av skyveren 31 mellom de to armer 76 ved å begrense bevegelsen som er tilgjengelig for skyveren i en retning bort fra pumpen 22. Armene kommer derfor ikke i veien for den resiprokerende forskyvning av skyveren 31 under pumpens 22 aktivering.

Halsen 78 kan innbefatte en sentral fordypning 83 som er innrettet til å oppta en kapsel 75 av plastmateriale, f.eks. med presspasning i fordypningen 83, for å feste pumpen 22. I dette tilfelle er det fordelaktig at armene 76 festes til kapselen 75, f.eks. ved at armene 76 støpes i ett med kapselen 75. Fig. 9 viser en annen variant av anordningen på fig. 1 hvor skyveren 31 er festet til pumpens skyvstang 21. Skyverens skjørt 7 kan f.eks. innbefatte et ringformet innvendig spor 7a, og skyvstangen 21 kan innbefatte en komplementær ringformet ribbe 21a som er innrettet for å smekke inn i sporet 7a. Ribben 21a har med fordel en avsmalnende flate som vender bort fra pumpen 22 og en radial flate som vender mot pumpen 22. Andre ekvivalente smekklåsorganer kan også benyttes, eller eventuelt kan skyveren 31 festes til skyvstangen 21 ved hjelp av andre midler. Når tanken erstattes, fjernes således skyveren 31 fra huset sammen med pumpen 22 og tanken 74 uten at det foreligger risiko for at skyveren skal forbli festet til aktivatorstangen 24. Fig. 10 viser en annen utførelse av oppfinnelsen hvor kjernen 25 av solenoiden innbefatter en returfjær 84 eller en lignende fjærende innretning, mens pumpen 22 ikke inkluderer en returfjær. Dertil er skyveren 31 festet til skyvstangen 21, f.eks. ved trykklåsning som forklart ovenfor under henvisning til fig. 9. Etter aktivering fulgt av deaktivering av solenoiden 26, vil fjæren 84 således trekke opp kjernen 25 som i sin tur trekker med seg aktivatorstangen 24, skyveren 31 og skyvstangen 21, for derved å returnere stempelinnretningen av pumpen 22 til sin hvilestilling. Denne utførelse av oppfinnelsen er spesielt hensiktsmessig ved at pumpen 22 ikke innbefatter noen returfjær, slik at ovennevnte fordeler oppnås. Hvilestillingen av det bevegelige utstyr kan tilveiebringes av pumpen 22, spesielt ved at stempelet kommer til anlegg mot et eller annet parti av pumpen, eller hvilestillingen kan alternativt bevirkes av en flens eller krave 86 på aktivatorstangen 24 som kommer til anlegg mot en stasjonær del, såsom en skive 85 laget av støtabsorberende materiale. Når anordningen befinner seg i ro vil dette gjøre at man unngår permanent strekk i trykklåsene som forbinder for det første skyveren og stangen

24 og for det andre skyveren og skyvstangen 21.

Den faste del som flensen eller kraven 86 kommer til anlegg mot kan ha enhver form. Som vist på fig. 11, kan f.eks. denne del være en stasjonær, konisk vegg 94, som avsmalner bort fra skyveren 31, sammen med en støtabsorberende innretning såsom en O-ring 93, som med fordel er anordnet mellom den koniske vegg 94 og flensen eller kraven 86 på stangen 24. Den støtabsorberende innretning kan være festet til den stasjonære koniske vegg eller til flensen 86, eller den kan være fritt bevegelig mellom kraven 86 og den koniske vegg.

Det bevegelige arrangement som utgjøres av kjernen 25, stangen 24, skyveren 31, skyvstangen, og stempelet er således forskyvbar mellom et øvre dødpunkt og et nedre dødpunkt som er forutbestemt av konstruksjonen og er festet enten til stempelet eller til en bevegelig del av pumpen som kommer til anlegg mot en fast del av pumpen, eller av en bevegelig del utenfor pumpen (kjernen 25, stangen 24, etc.) som kommer til anlegg mot en stasjonær del. På denne måte bestemmes følgende av konstruksjonen: dødgangen av stempelet når pumpen har en innløpsventil som lukkes ved relativ forskyvning av en del som beveger seg med stempelet i forhold til en fast del, hvilken dødgang bestemmes av strekningen som kjernen 25 kan akselerere og akkumulere kinetisk energi før den komprimerer fluidet som inneholdes i pumpekammeret; og

arbeidsslaget av stempelet hvorunder stempelet komprimerer fluidet som inneholdes i pumpekammeret, idet arbeidsslaget bestemmes av det kvantum av materiale som leveres av en gitt pumpe.

Som vist på fig. 12 og 13, kan dertil det nedre dødpunkt for det bevegelige arrangement som utgjøres av kjernen 25, stangen 24, skyveren 31, skyvstangen 21 og stempelet, justeres av brukeren. Dette gjør det mulig å variere anordningens leveringsmengde uten å variere frekvensen som kjernen 25 aktiveres med, hvilken frekvens kan f.eks. være satt til 38 Hz.

På fig. 12 er solenoiden innelukket i en kapsling 95, som er forsynt med en øvre forsenkning 96 som opptar flensen 80 av kjernen 25. Forsenkningen 96 har en sidevegg 97 som er forsynt med innvendig gjenging og en justeringsring 98 forsynt med utvendig gjenging og er skrudd inn i sideveggen 97. Ringen 98 har en sidevegg 98a som strekker seg mellom en ende som befinner seg nær solenoiden og som er forsynt med en indre flens 98b, og en ende som befinner seg i avstand fra solenoiden og er forsynt med en indre krans 98c. Flensen 80 av kjernen glir aksialt inne i sideveggen 98a av ringen 98, og flensen 98b tjener som anslag for flensen 80, fqr således å fastlegge den nedre dødpunktsstilling av pumpens stempel og således fastsette volumet av fluidet som støtes ut av pumpen hver gang den aktiveres.

Ringen 98 kan med fordel innbefatte et visermerke 99, mens veggen 97 eller en annen stasjonær vegg kan innbefatte fluidmålmerker relatert til visermerket 99.

Ringen kan innbefatte en støtabsorberende innretning såsom den ovenfor beskrevne skive 81 av fleksibelt materiale, som i dette tilfelle er innsatt mellom flensene 81 og 98b. I en variant som vist på fig. 12, innbefatter justeringsringen 98 en spesiell støtabsorberende innretning som utgjøres av en hylse 101 av fleksibelt plastmateriale, f.eks. neopren, som er anordnet rundt flensen 80 og inne i justeringsringen 98. Hylsen 101 kan utvide seg i retning bort fra solenoiden 26, og i dette tilfelle kan justeringsringen 98 innbefatte et utvidet parti 98d nær sin krans 98c. Hylsen 101 strekker seg fra en første ende 101a som har større diameter enn innerdiameteren av kransen 98c på ringen og som kommer til anlegg mot kransen, og en andre ende 101b som er festet til flensen 80 på kjernen 25. Enden 101b av hylsen innbefatter en første ringformet ribbe 102, som rager radialt innad mot en flate 80a på flensen 80 som vender mot flensen 98b. Hylsen 101 kan være festet til flensen 80 ved hjelp av ethvert konvensjonelt middel, f.eks. som vist på fig. 12 og 13, hvor hylsen 101 kan innbefatte en andre innadrettet ringformet ribbe 103 som inngriper i et tilsvarende spor i flensen 80 eller som kan hvile mot toppflaten 80b av flensen 80. Når kjernen 25 beveger seg nedad, vil således ribben 102 absorbere støtet mellom flensene 80 og 98b, og når kjernen 25 beveger seg oppad, blir hylsen 101 trykket sammen mot kransen 98c og vil derfor tjene til å dempe vibrasjon når det bevegelige arrangement når sin øvre anslagsstilling. På grunn av sin fleksibilitet vil hylsen 101 tilpasse seg de forskjellige justeringer av ringen 98.

Fig. 16 til 18 viser en annen variant av anordningen ifølge oppfinnelsen, hvor dødpunktstillingen av kjernen 25 er justerbar. I denne variant, i likhet med varianten på fig. 11, bestemmes øvre dødpunkt av kjernen ved at en skulder 86 på stangen 24 kommer til anlegg mot en konisk vegg 94 festet til solenoiden 26. En skive 93 av støtabsorberende materiale er innsatt mellom skulderen 86 og veggen 94, men i dette tilfelle er skiven festet til skulderen 86 ved hjelp av en forhøyning 105 på stangen 24. Forhøyningen 105 kan være en fjærende ring som er trykklåsforbundet med stangen 24.

Nedre dødpunktssti11ing bestemmes av en justeringsring 106 som kommer til anslag mot den utadrettede flens 80 på kjernen. En skive 81 av støtabsorberende materiale er innskutt mellom justeringsringen 106 og flensen 80. Ringen 106 er forskyvbar i rotasjon om kjernen 25, f.eks. ved hjelp av en stang 107 som rager oppad og er tilgjengelig for brukeren.

En ringformet del 108 som er festet til solenoiden omgir kjernen 25. Delen 108 innbefatter et rørformet parti 109 som strekker seg aksialt i forhold til solenoiden opp til den øvre endeflate 110. Endeflaten 110 har tre identiske utskjæringer 111 med 120° innbyrdes avstand. Hver utskjær-ing 111 har form av en trapp og omfatter en rekke hakk 112 anordnet med innbyrdes avstand etter hverandre.

Justeringsringen 106 inkluderer et aksialt rør 113 som passer inn på røret 109 og således tjener til å styre ringen 106 når den roterer. Ringen 106 innbefatter tre fremspring 114 som er anbragt på innsiden av røret 113 og befinner seg 120° fra hverandre, hvilke fremspring inngriper med utskjæringene 111 i røret 109 ved at de hviler mot hakkene 112. Avhengig av vinkelstillingen av justeringsringen 106 hviler fremspringene 114 mot hakk som er anordnet i forskjellige aksiale stillinger, for således å justere høyden av justeringsringen 106.

Andre varianter av anordningen ifølge oppfinnelsen er mulige. Som vist på fig. 14, kan skyverens hovedlegeme 1 være støpt i ett med stempelet. Med en pumpe som vist på fig. 5 utgjøres hylsen 52 av to deler som monteres rundt skyvstangen 21 før pumpen installeres. Som vist på fig. 14, kan hylsen 52 være utformet med kapselen 75 på fig. 8 og 9, som likeledes utgjøres av to deler som monteres rundt skyvstangen 21. De to deler kan sammenmonteres ved f.eks. sammenpassende organer eller ved trykklåsbefestigelse av stenger 90 i passende hull 91 anordnet i tilsvarende stillinger i de to deler. Fig. 15 og 15a viser en annen variant av anordningen hvor stangen 24 ikke er festet til skyveren 31, men er festet direkte til pumpens skyvstang 21. For å oppnå dette har skyvstangen en flens 104 som strekker seg radialt utad og til hvilken fjærende armer 115 festet til stangen 24 trykklåsfestes. Det kan f.eks. være et antall av fire armer 115, som er fordelt rundt periferien av flensen 104. Fig. 19 viser en deformerbar tank som kan benyttes i anordningen ifølge oppfinnelsen, spesielt når pumpen 22 fungerer uten å ta inn luft, dvs. uten å la luft slippe til i tanken. Tanken 74 på fig. 8 og 9 er laget av et noenlunde fleksibelt materiale såsom polyetylen. Den har en hals 205 som er hovedsakelig stiv. En relativt tykk og derfor stiv vegg 260 strekker seg radialt utad fra halsen 205. Veggen 260 strekker seg aksialt nedad i form av en sylindrisk sidevegg 261 som er tynn og derfor fleksibel. Sideveggen 261 er forbundet med en bunn 263 som er relativt tykk og derfor stiv. Bunnen 263 innbefatter med fordel en ringformet ribbe 264 på sin ytterflate av formål som skal beskrives nedenfor. Bredden av bunnen 263 er litt mindre enn det tomme rom i midten av sideveggen 261.

Som vist på fig. 19, er den deformerbare tank 74 egnet til å gli inne i en stiv omslutning 270 før sammenskruing av halsen 78 og halsen 205, og en flat tetningsskive 81 kan innføres mellom halsene 78 og 205. Omslutningen 270 innbefatter en øvre ringformet vegg 271 som gjennomløpes av en sentral åpning 271a som tillater gjennomføring av halsen 205. Toppveggen 271 strekker seg radialt utad til en sidevegg 272. Sideveggen 272 strekker seg aksialt nedad til en bunnende 272a. Bunnenden 272a er åpen og den kan oppta en bunn 273 som skrus på plass eller som er fjernbart festet på annen kjent måte (f.eks. ved å bruke en bajonettfatning). Mellom bunnen 274 av omslutningen og bunnen 263 av tanken befinner det seg en fjær 236 som presser bunnen 236 av tanken oppad. I det viste eksempel er fjæren 236 anbragt med presspasning på et sentralt fremspring 274 på bunnen 273 og den er sentrert mot bunnen 263 av tanken ved hjelp av en ringformet ribbe 264. Imidlertid kan fjæren 236 være utformet annerledes og installert på annen måte. Fjæren 236 kan eventuelt erstattes av et annet tilsvarende fjærende organ.

Etter hvert som fluidet brukes opp, beveger bunnen 263 seg opp inne i sideveggen 261 og folder seg langs seg selv (dvs. vrenges), som vist på høyre side av fig. 19, og dette fortsetter inntil bunnen 263 kommer til kontakt med toppveggen 261. Fjæren 236 inne i tanken 74 gir tilstrekkelig trykk til å forhindre at noe av fluidet fordamper, noe som kunne forårsake en gasslomme som kunne føre til at pumpen mistet sugeevnen. Trykket som utøves av fjæren 236 kan være slik at det sikrer at trykket i tanken ikke blir mindre enn f.eks. atmosfæretrykket, eller det er eventuelt minst 20 kPa større enn atmosfæretrykket, for således å sikre at det ikke dannes noen gasslomme ved at fluidet i tanken fordamper selv når det benyttes alkoholløsninger. Pumpen 22 står derfor ikke i fare for å miste sugeevnen ved at det i bruk danner seg en gasslomme.

Claims (10)

1. Anordning for spraying eller utmating av et fluid, hvilken anordning omfatter: en enkeltvirkende pumpe (22) som har et pumpekammer (43,72) som har en kapasitet på mindre enn 500 ul, som vanligvis inneholder fluidet som skal sprayes eller utmates og er forsynt med et stempel (42,66) som aktiveres av en hul skyvstang (21) som tillater fluid å strømme langsetter denne, hvilket stempel (42,66) glir i nevnte pumpekammer (43,72) for å muliggjøre utstøtning av nevnte fluid; en skyver (31) som er festet til pumpens skyvstang (21) og som står i forbindelse med nevnte skyvstang (21) for å tillate fluidet å unnslippe; en raskt repeterende aktuatoranordning (30) som har en solenoid (26), en kjerne (25) som glir i solenoiden og aktiveres av solenoiden, og et bevegelig parti (24) som er festet til kjernen for aktivering av skyvstangen (21) gjentatte ganger i aksial retning,karakterisert ved at skyveren (31) og det bevegelige parti (24) av aktuatoranordningen er fast forbundet med hverandre i skyvstangens (21) aksialretning.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at skyveren (31) og nevnte bevegelige parti (24) er forbundet med hverandre ved hjelp av et hengsel (13,13a;14,23).

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at nevnte hengsel er et kuleleddhengsel (13,13a;14,23).

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at skyveren er forsynt med en kule (13), og at det bevegelige parti (24) av aktuatoranordningen (30) er utformet med en sfærisk kapsel (13a) som er egnet for opptagelse av skyverens kule ved trykklåsing.

5. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at skyveren (31) er forsynt med en sfærisk fatning (14), og at det bevegelige parti (24) av aktuatoranordningen (30) er utformet med en kule (23) som er innrettet for inngrep i nevnte fatning (14) på skyveren ved trykklåsing.

6. Anordning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at kulen (13,23) er forsynt med spalter (13b) for å muliggjøre trykklåsingen av kulen i nevnte fatning (13a,14).

7. Anordning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at kulen (13,23) er forsynt med spor (13b) for å muliggjøre dens trykklåsing i nevnte fatning (13a,14).

8. Anordning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at fatningen (13a,14) er forsynt med spalter (14a) for å lette trykklåsingen av denne på nevnte kule.

9. Anordning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at fatningen (13a, 14) er forsynt med spor (14a) for å lette trykklåsingen av den på nevnte kule.

10. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at skyveren (1) er laget av plast, og at nevnte bevegelige parti (24) av aktuatoranordningen (30) er laget av metall.