DE1916422A1 - Manuell betaetigbarer Pulverzerstaeuber - Google Patents
Manuell betaetigbarer PulverzerstaeuberInfo
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- DE1916422A1 DE1916422A1 DE19691916422 DE1916422A DE1916422A1 DE 1916422 A1 DE1916422 A1 DE 1916422A1 DE 19691916422 DE19691916422 DE 19691916422 DE 1916422 A DE1916422 A DE 1916422A DE 1916422 A1 DE1916422 A1 DE 1916422A1
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Description
Di 2-2S07/Cas AE
Dr. F. Zumsioin - Dr,. B; Assmann
Dr; & Koenicjbörger
Dipli Phys. R. Halzbauer
Dipli Phys. R. Halzbauer
Patentanwälte:
München 2, Bräuhaysstrafjie 4/IH
München 2, Bräuhaysstrafjie 4/IH
191S422
J.E. GrEIGf SJ.Ar, Basel / Schweiz
Manuell betätigbarer Pulverz^rstäuber
Die Erfindung betrifft einen Pulverzerstäuber, fcgl dem Flüssiggas
als Treibmittel dient und bei dem das zu zerstäubende Pulver ia einem besonderen Reservoir enthalten Ist. Der Zerstäuber
soll manuell betätigbar sein und leicht in der Hand liegen.
Die Einbringung des unlöslichen Pulvers in ©ine der bekannten
Bomben oder Ballons bringt Problem© des VentilVerschlusses, das
Aufrechterhalten der Suspension usw. mit sieh, die die Ursache
dafür sind» dass! ein Verhältnis von 15 i>
Pulver zu Bd $ Treibe,
mittel nie überschritten wird.
dem Prinzip der zwelfaetoen; Zeratäubung, mit Veatiirirohr igt
es mögllGhu beim; Ansaugen der Pulver einen Wirkungsgrad au erzielen
F der bei einem Verhilltnia von W $ Pulver zni 50 % TreltN·
lieget. Bei allen bekannten Systemen Jedoch,. tritt mehr
wenige^ rageh, ein^ ¥ersßifeluga b?w;. Verstopfen der relativ
Lejtungeni auf oder Άlag' Pulver wird ani aehwaoh
Ee! aini bereits zahlreiche leicht zu handhabende und; tragtoaxe
Arten voii Pulverzerstäubern beicannt, die zwiji getrennte Heservaire
aufweisen·,, eines für das Fljl&alggaa* daa als Treibiiiittel
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e und das andere für das Pulver· Beim Betrieb stossen
diese Vo5rrlchvturiigen eine durch das Treibmittel fltsidifir- "■
zierte Pulverwolke aus. Stets ist es bei diesen- bekannten
Vorrichtungen schwierig, einen g^lelchmässlgen Äusstoss
zu erzielen, und es wurde versucht,, durch= zusätzlichen
Aufwand aa Teilen Abhilfe ztt■ schaffenr die oftmais kompliziert, und mit'Energieverbrauch verbunden waren.
Beispielsweise weist die Austrittsöffnung für das= emül—
gierte Pulver ein Ventil auf, das sich mit einer gewissen
Verzögerung nur dann öffnet r wenn nach dem Öffnen des Gas—
austrittsventlls ein auf den Pulver austritt wirkender
überdruck In dem Pulverreservoir erzeugt ward., Auch kann
das Rohr, das das emulgierte Pulver zur Austrlttsoffnung
leitet, mit einem oder mehreren Treibgaseinlassen versehen
sein, um einer eventuellen Verstopfung vorzubeugen oder um"
den Austritt des emülglerten Pulvers zu erleichtern. . :
Aufgabe der Erfindung Ist ea, PmEver feltte^s .eines tragbaren
einfach konstruierten Zter»tSubers zu>
versprühen^ ftzw. zxt
%mxn.täuben,- ohn« dass die erwähnten scusäitzilchen Teile benötigt
werden,; und! dabei einerimlnd:e*tens gleich guten, vor-Kugsweise
aber einen bedeutend! höheren Wlrkungsgraxi zi* ■&&-*""
alelen als bei vorbefcanntenj
D«r erflndungegOTiKsse Pulver«täub«r wist zwei Reservoire auf,
eines für ein »1* Tr*Jöi«Jii:t«I unter Druck steher»dfest~
Plüasiggas und «in *ndetee fUr tias! zm sierstlöbendfe Ρνφτ&έξ^
wobei das Treiliralttelreservoir mit einem Ventil· versehene iisit,
das den TreibmiLttelelntritt In ein äiif dBk
itusgerichtetes Einlassrohr steuert.?'Edleiser"
1st dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber dem Boden des
Pul verr es er voir* eine Verwirbelung skammer zur Vermischung?
von Pulver und Treibmittel vorgesehen ist, die vom Pulverreservoir
durch eine ringförmig umlaufende Einschnürung getrennt ist und in die das Ende des Treibmitteleinlassrohres
mündet, dass die Verwirbelungskammer eine Austrittsöffnung aufweist und in umgekehrter Stellung des Pulverreservoirs
(Oberseite nach unten gekehrt) durch Schwerkrafteinwirkung
mit Pulver gefüllt wird, und dass die l
Mündung des Treibmitteleinlassrohres mit der Wirbelkammer
so verbunden ist, dass dessen Achse schräg zur Achse des Pulvereinlasses vom Pulverreservoir in die Verwirbelungskammer
ausgerichtet ist.
Ist das Pulverreservoir in die erwähnte Stellung gebracht,
d« h« umgedreht worden, so dass die Verwirbelungskammer
mit Pulver gefüllt ist, so bewirkt der aus dem Einlassrohr vorzugsweise tangential zur Wand dieser Kammer austretende
Gasstrahl, der dem Wandverlauf folgt, zufolge der auftretenden. Turbulenz, dass die auf dem Weg des Gasstrahls
liegenden Pulverteilchen fluidifiziert werden. Nach der Verwirbelung in und/oder einem Durchlauf durch die Verwirbelungskammer
wird die Gas-Pulvermischung durch die Austrittsöffnung herausgedrückt bzw. herausgeschleudert.
Vorzugsweise ist die Verwirbelungskammer zumindest in einem Teilbereich derselben Schnabel- oder schnauzenförmig
ausgebildet, wobei die Austrittsöffnung in diesem Bereich liegt. Diese Gestaltung kann besonders einfach durch Ausbildung
dieses Teils der Verwirbelungskammer als am einen
Ende schräg zur Zylinderachse flach abgeschnittener Hohl— zylinder erreicht werden. Die Austrittsöffnung lie9t dann
im Bereich des oberen Randes, wo Schnittfläche und Zylinderwandung
einen&pitzen Winkel miteinander bilden. Das Pulyer-r
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'reservoir ist mit einem einschnürenden, ζ. B. kegelstumpfartig
ausgebildeten Teil desselben, in welchem sich die Reservöirmündung befindet, an die schräge Schnittfläche
des genannten Zylinders, bzw. ein entsprechendes Wandungsteil der Verwirbelungskammer angeschlossen.
Gemäss einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemässen
Pulverzerstäubers weist die Verwirbelungskammer einen zwei-1
ten Bereich auf, der im allgemeinen zwiebeiförmig oder in Form eines abgekappten Ellipsoids ausgebildet ist und der
zwischen dem schnabelförmigen Bereich der Verwirbelungskammer
und dem Pulverreservoir liegt. In diesem Fall ragt das Ende des Treibmitteleinlassrohres vorzugsweise bis
zum Übergangsabschnitt zwischen dem schnabelförmigen und '
dem zweiten, z. B. zwiebeiförmigen Bereich hinein und liegt dann auf derselben Seite wie die Austrittsöffnung, d. h..
bei Ruhestellung der Vorrichtung unterhalb dieser Austrittsöffnung.
Bei den weiter unten näher zu beschreibenden ,Ausführungsformen des erfindungsgemässen Pulverzerstäuber ist die
Verwirbelungskammer am Ende, d.h. an der.Pulverein- und
Austrittsöffnung des Pulverreservoirs angeordnet, und ist auf der zur Verbindungsöffnung mit dem Reservoir gegenüberliegenden Seite mit einem Handgriff versehen, an dem der
Zerstäuber festgehalten und umgedreht, d. h. mit der Oberseite nach unten gekehrt werden kann.
In kurzer Zusammenfassung der vorteilhaften Merkmale des
erfindungsgemässen Zerstäubers lässt sich erkennen, dass " diese auf dem Prinzip beruhen, dass ein Treibmittelgas
direkt in eine Verwirbelungskammer eintritt und sich dort
mit Pulver vermischt. Das Pulver tritt in diese Kammer- '
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unter Schwerkraftwirkung und nicht durch Ansaugwirkung ein.
Das Volumen der Verwirbelungskammer ist bemerkenswert kleiner als das des gesamten Pulverreservoirs, und es ist
von letzterem durch einen eingeschnürten Bereich getrennt, der jedoch ausreichend gross ist, um einen durch Schwerkraft
bewirkten Durchtritt des Pulvers ungehindert zu ermöglichen. Die-Verwirbelungskammer weist eine direkt zur
äusseren Umgebung führende Austrittsöffnung für die Gas-Pulvermischung
auf, ohne dass die Gas-Pulvermischung durch Rohrleitungen geführt werden müsste.
Auf diese Weise wird das Treibgas maximal ausgenützt; es
erhält eine im Augenblick der Vermischung mit dem Pulver
hinreichend hohe Austrittsgeschwindigkeit, und die Mischung durch Verwirbelung von Gas und Pulver in der Verwirbelungs-
kammer ist daher sehr intensiv. Das Pulver durchläuft keine
.1
enge und lange Leitungsführung, so dass die Gefahr des
Verstopfens praktisch vollkommen ausgeschlossen ist. Dabei · liegt die Ergiebigkeit bzw. der Wirkungsgrad zwischen 98%
Pulver zu 2% Treibgas und 85% Pulver zu 15% Treibgas.
Der Weg des Gases in der Verwirbelungskammer kann je nach Form der Kammer im wesentlichen geradlinig oder im wesentlichen
kreis- oder spiralförmig verlaufen. Der Vorteil der kreis- oder spiralförmigen Gastrahlführung ist der, dass
das Gas unter Umständen mehrere Male umläuft, bevor es nach aussen austritt. Gegenüber der geradlinigen Strahlführung
ist die Gasgeschwindigkeit in der Verwirbelungskammer wesentlich erhöht, so dass die Vermischung mit dem Pulver
wesentlich intensiver stattfindet.
Es wurde experimentell ermittelt,, dass sich mit einem zur
kreisförmigen Führung des Gasstrahls in der Kammer ausge-
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it
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rüsteten Zerstäuber eine maximale Ausbeute des Treibmittels
erzielen lässt. So lassen sich Ausbeuten von 98% Pulver zu
2% Treibgas, bezogen auf das Gesamtgewicht der den Zerstäuber verlassenden Mischung, erzielen. Der Strahl bleibt gleichmassig,
gut dispergiert und hat eine' gute Sprühweite.
Diese Ausführungsform der Vorrichtung ist besonders für
den Fall von Interesse, bei dem beachtliche Pulvermengeh bei möglichst kleinem Treibmittelreservoir verteilt werden
sollen. Für viele, Anwendungsfalle der Praxis jedoch ist
der dabei erzielbare Pulverausstoss, beispielsweise zwischen
4 und 8 g pro Sekunde, zu gross. Sollen beispielsweise
Gartenpflanzen bestäubt werden, so ist der ausstoss zu hoch.
In diesem Fall ist es geeigneter, wenn der Gasstrahl die Verwirbelungskammer geradlinig durchläuft. Dabei wird ein
wesentlich schwächerer Pulveraüsstoss von 1 bis 2(g pro
Sekunde ^erreicht, wobei die Treibmittelausnützung noch bei dem sehr beachtlichen Wert von 92% Pulver zu 8% Treibmittel
liegt. ' ;
Die verschiedenen vorbestimmbaren Eigenschaften der Verwirbelungskammer
wurden unter Verwendung eines* Treibmittelreservoirs mit normalem Fassungsvermögen, d. h. von etwa
3oo ml bestimmt.
Bei einer bevorzugten Aüsführungsform beträgt das Volumen
der Verwirbelungskammer weniger als 1/3 des Volumens des
Pulverreservoirs.
er.
Bei einer gleichmassen bevorzugten Aüsführungsform liegt die
Querschnittsfläche der ringförmigen Einschnürung zwischen 2 und 3o cm .
80S84S
Bei einer in der angegebenen Weise ausgebildeten Kammer lässt eich ein Pulverreservoir verwenden, dessen Volumen das bis zu
10-fache des Volumens des TrelbniitteJreservoirs betragen kann.
Gemäss den unten,beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
ist auf der Verwirbelungskammer des erfindungsgemässen Zerstäubers ein hohler Griff befestigt, der in Bezug auf die Achse des
Pülverreservoirs schräg ausgerichtet ist. Dieser Griff, der als
Umhüllung für den Flüssiggasbehälter dient, ist mit einem Drücker zur Steuerung des Ventils dieses Behälters bzw. Reservoirs versehen,
der mit einem im Inneren des Griffs beweglich angeordneten Hebel oder Deckel verbunden ist. Dieser Hebel bzw. Deckel
kann die Verwirbelungskammer vom übrigen Innenraum des Griffs trennen,in dem derTreibmittelbehälter untergebracht ist. Die
Verbindung zwischen dem Drücker und dem Ventil erfolgt über ein Einlassrohr, das auf der Ventildüse gehalten wird und mit dem Hebel
bzw· Deckel.fest verbunden ist.
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Beim System der erfindungsgemässen Vorrichtung wurden in unmittelbarer
Nähe der für den Betrieb der Vorrichtung grundlegend wichtigen Verwirbelungskammer der Steuerknopf zur Ventilbetätigung,
die Ventilöffnung des Treibmittelreservoirs, die Austrittsöffnung für die GaspulVermischung und die Verschluss- und öffnungseinrichtung
für diese öffnung vorgesehen, so dass jegliche Leitung (Steigrohr und dergl.) eingespart und die Herstellung
wesentlich vereinfacht werden konnte. Nur bei zum Umstülpen vorgesehenen Vorrichtungen dieser Art ist eine solche Anordnung der
Teile möglich. Es entstand so eine besonders kompakte Anordnung, die überdies wesentlich billiger ist.
Die besonderen Vorteile der zuletzt genannten Einzelheiten sind
insbesondere:
Das Treibmittelreservoir benötigt kein Tauch- bzw. Steigrohr,
Gefahren für den Bedienenden sind weitgehend ausgeschaltet, daß Gerät liegt auf natürliche Weise gut in der Hand, was besonders
für länger dauernde Anwendungen günstig ist.
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■ - 8 -
Um ein Fassen und Halten der Vorrichtung zu erleichtern und um
winkelige Wege des Gases oder des Gaspulvergemisches zu vermeiden, wird das Treibmittelreservoir vorzugsweise so mit dem PuI-verreservoir
verbunden, dass beide gegeneinander einen Winkel von etwa 135° einschliessen. ■","-.
Nähere Einzelheiten des erfindungsgemässen Pulverzerstäubers werden
nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise . erläutert. " ·
Pig. 1 zeigt eine Ansicht, bei der durch einen Axialschnitt der
Belbmittelbehälter teilweise gebrochen und dessen Betätigungssystem veranschaulicht ist, und zwar in seiner Ruhestellung;
Pig. 2 zeigt eine vollständige Schnittansicht des oberen Teils
des Zerstäubers;
Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 entspricht der Fig. 2, wobei der Zerstäuber in seiner Betriebsstellung gezeigt ist; *
Fig. 5 zeigt mit einem dem in Pig. 1 ähnlichen Axialschnitt elfte
Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäs^
sen Zerstäubers, und zwar in dessen Betriebsstellung, aber vor
Beginn der Zerotäubung.
Pig. 6 zeigt eine teilweise geschnittene Perspektivansieht der
in Pig. 5. dargestellten Ausführungsform des Pulverzerstäubeus.
Der Pulverzerstäuber gemäss Fig. 1 weist ein Reservoir, 1 auf,
das als Behälter für ein Pulver B dient und auf deeeen Hals ein
hohler Griff 2 angeordnet ist. Der Griff 2 dient ale Gehäuse ftir
einen Behälter 3 mit Treibmittel C und enthält in seinem Inneren ein Ventil, durch das bei Betätigen eines Drückers 4 ein steuerbarer
G^satrahl.in- ein Einlassrohr 5 austreten kann, das gegen
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da? Pulverteservoir 1 gerichtet ist.
Pas Pulverrese.rvoir ist in einem Stück als Rotationshphlkörper ausgebildet und weist zwei über einander angeordnete
Kammern auf, eine Verwirbelungskammer A und eine Kammer 6
für das Pulver B, wobei die Kammern durch eine ringförmige Einschnürung 7 gegeneinander abgegrenzt sind. Die ¥erwirbelungskammer
A, die nahe der Öffnung 8 des Pulverreservpirs angeordnet ist, ist zwiebeiförmig ausgebildet und liegt
koaxial zur Pulverkammer 6. Diese Pulverkammer 6 ist im
Bereich des Bodens 9 des Pulverreservpirs 1 zylindrisch
ausgebildet und verjüngt sich konisch gewölbt in Richtung die Einschnürung 7 zu, wobei die Kegelspitze einen
Winkel von etwa 9p einschliefst:.
fler hoh|.e Crriif 2, der in bezug auf die Achse des Pulverröserypirs
1 schräg ausgerichtet ift» schliesst mit dieser
Achse einen Winkel von etwa 135° ein und besteht aus einem
nach dem Bulverreservoir zu offenen Kolben. Ip, der auf einer
zyliyidrischen Muffe 11 befestigt ist» die in einer zur
Zylinderachse schrägen SchnittebeTie eineh ringförmigen
Rand_ i| trSgt| der in die Öffnung B des. Pulverreservoirs 1
kraftschiijssig eingepasst ist* Der Griff .2 trägt auf der
Q&p |Süffe Il zugewandten Seite den ßrücker- 4j ^er in der
Symmetrieebene des ZerstäiLibei-s längs eines Schlitzes 13
ijj übe tijjffe 1| teeweglich ist. Der §riff 2 weist ausserdem
eiiie Auslassöffnung 14 für das .emji|.gierte Pulver auf, die
am Sm^ der Muffe-11 angeordnet ist- und durch die vprer-
|5yjianetpiejebene mittig geschnitten i*ird* Jn beziug auf
Syipmetrieebene in senlcrechter Richtung gesehen, weist
öe|r jGsiff i auf dem Kolben Io näGheinandef liegeride RaStO-auf
j in die sich die Finger, de? Pediei>enden ein-n¥
Iüiä eifi fassen bzw* Halten des Zerstäubers zu. er-
WSPHCTED
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leichtern.
Fig. 2 zeigt den Behälter 3 mit Flüssiggas G im Schnitt,
dessen Auslassventil ein Ventilgehäuse." 16, der in die
Kalotte 17 des Behälters 3 mit einer dazwischen liegenden
Dichtung 18 eingesetzt ist und einen Ventilschaft 19 aufweist, der durch eine Feder 21 nach aussen gedrückt wird.,
deren Gegenlager durch den Boden des Ventilgehäuses 16
gebildet wird. Auf den rohrförmigen Ventilschaft 19 ist das Einla§srohr 5 aufgeschoben und wird dadurch gehalten.
Die Bohrung im Innern des Ventilschafts 19 bildet einen
Durchlass für das Treibmittel, der über eine öffnung 22
mit dein Behälter 3 in Verbindung gebracht werden kann;
in Ruhestellung ist die Öffnung 22 durcli die Dichtung Iß
yerschlössen.
Das Einlassrphr 5 ist mit dem Drücker 4 über einen ringförmigen ^ gegebeneTxfalls als Abschlussscheibe ausgebildeten Hebel 23 CEig·' 3) verbunden^ der über eine Achse 24
an dein ringförmigen Rand 12 der Muffe ti &ng^ler>kt ist
fiber eine pruckfeder 25 unter DrucJc ftehf:, die
Kalptte 17 des Treibmittelbehälterf % abgestützt
Einli|sspphr 5 weift an sejnem ^orderen freien Ende eine
^f Öüse 27 θ«,£ wn4 mündet im wesentlichen
ifan<ä tangentia|er Aus^tpginung iii
kammer A.
ist der Hebel 23 %m inne^fn 4ep C?iif/ff 11
einem Schieber bzw. einer Blende 26 versehen, die die
lassöffnung fy|T da§ emplgierte pulper jjnd j^en zur
Schiebung §§§ Srückers 4 Υ9Ρ*2§φ&}§η£η §c|^lit!? 13
ist ersichtlich, dasf der als 4toscii|ussfchei|3e g
23 eine trennwand l?iliäe| ^wisphgü d^r fg|>r
ORIGINAL !HSPEÖTED
' * »ftf»
wirbelungskammer und dem Teil des Griffs 2, in dem der
mit verflüssigtem Treibmittel C gefüllte Behälter 3 untergebracht ist.
In Ruhestellung (Figuren 1 und 2) steht der erfindungsgemässe
Pulverzerstäuber auf dem Boden des Pulverreservoirs 1 in Vertikal stellung, wobei das Pulver B im unteren Teil
der Kammer 6 des Reservoirs 1 verbleibt. Der hohle Griff 2,
der dabei gegen die Horizontale um etwa 45 geneigt ist, trägt auf seiner Oberseite den Drücker 4. In dieser Stellung
sammelt sich der gasförmige Anteil des Treibmittels C im Bodenteil des.Behälters 3, der jetzt die höchste Lage einnimmt,
während der flüssige Anteil mit dem Auslassventil in Berührung steht.
Der Zerstäuber wird manuell betätigt und wird in Arbeitsstellung
(Fig. 4) vom Bedienenden am Griff 2 geh'alten, wobei sich drei Finger seiner Hand in die Rasterung 15 des Kolbens
Io einlegen, während der Zeigefinger am Drücker 4 anliegt.
Daβ Pulverreservoir 1, das sich stets in senkrechter Stellung
befindet, wird um 18o gedreht und das darin"enthaltene Pulver B fällt auf die dem Boden 9 gegenüberliegende Seite
und füllt die Verwirbelungskammer A. Der Drücker 4, der nun
unter dem Griff 2 hervorragt, liegt unter der Hand des Bedienenden. Andererseits steht jetzt der gasförmige Anteil
des Treibmittels C mit dem Ventilgehäuse 16 des Auslassventils in der Weise in Berührung, dass ein Ausströmen dieses
gasförmigen Anteils möglich ist.
Die richtige Arbeitsstellung ist selbstverständlich erst dann gegeben, wenn der Griff 2 gut in der Hand des Bedienenden
liegt, der den Drücker 4 betätigt, um einen Zerstäubungs-
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Vorgang auszulösen. Aus Fig. 4 lässt sich ersehen, dass eine arbeitsgerechte Betätigung dadurch erfolgt, dass der
Drücker 4 in Richtung des Pfeiles F gezogen wird.
Beim Ziehen des Drückers 4 wird der Ventilschaft 19 zurückgeschoben
und seine Durchlassöffnung 22 wird aus der Dichtung 1·8 heraus und in das Innere des Treibmittelbehälters 3 hineinbewegt.
Ein unter Druck stehender Gasstrom tritt aus, gelangt
in das Einlassrohr 5 und verlässt die am Ende des Einlassrohres angebrachte kalibrierte Düse 27 in Form eines tangential
zur Wand der Verwirbelungskammer A gerichteten Strahls. Während des Entspannungsvorgangs folgt der/ vorgespannte
Gasstrahl dem Weg des Pfeiles G. Dabei strömt der Strahl entlang der Wand der Verwirbelungskammer und erzeugt
Turbulenzbereiche, wobei eine Mischung mit den vom Gasstrahl getroffenen Pulverteilchen B erfolgt. Danach gelangt diese
in bezug auf die Umgebung unter Druck stehende Mischung aus Gas und Pulver in den Bereich der Austrittsöffnung 14, die
durch die Verschiebung des Drückers 4 geöffnet wurde und tritt als Wolke aus. . ■ ■
Die nach aussen geschleuderten Pulvermengen B werden aufgrund der Schwerkraft über die ringförmige Einschnürung
7 fortlaufend ersetzt. -
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Der Zerstäuberbetrieb wird beim Loslassen des Drückers 4 unterbrochen»
Der Drücker kehrt unter Wirkung der Druckfeder 25 in
seine Ausgangslage zurück, die auch den Rückschub des Ventilschafts 19 in seine frühere Stellung und ein Verschliessen der
Durchtrittsöffnung 22 durch die Dichtung 18 bewirkt·
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 sind
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Figuren gekennzeichnet. Bei dieser Ausführungsform ist ein
Teil der Verwirbelungskammer durch das Bezugszeichen 28 gekennzeichnet;
dieses Teil wird einerseits durch eine ebene Seitenwand 29 und andererseits durch das zylindrische Wandungsteil 36
umgrenzt und bildet einen Schnabel, an dessen Spitze sich die vorzugsweise schlitzförmige Auslassöffnung 14 befindet. Entlang
dem Wandungsteil 36 gleitet die Blende 26 und wird durch aus der Innenwandung des Wandungsteiles 36 herausragende Halte-
und Führutigswülste 35 in ihrer Lage an dem Wandteil 36 festgehalten.
Das Pulverreservoir I weist einen kegelstumpfartig ausgebildeten
Ausgangshals 30 auf, der mit der ebenen Seitenwand der Verwirbelungskammer 28 so verbunden ist, dass eine in dieser
Seitenwand vorgesehene Öffnung 31 mit der Öffnung des Halses 30 des Pulverreservoirs fluchtet.
Das Treibmitteleiniassrohr 5 endigt in einer Mündung oder Düse
32, die einen beim Betätigen des Drückers 4 austretenden Gasstrahl
im wesentlichen gegen die zum Austritt des Gas-Pulvergemisches bestimmte Auslassöffnung 14 richtet. Bei der Betätigung
des Zerstäubers liegt die Mündung 32, von der Austrittsöffnung 14 aus gesehen, etwashinter der Mittelachse des Pulverkegels,
der durch die Öffnung 31 in die Verwirbelungskammer 28 eintritt. Dieser Pulverkegel ist in Fig. 5 gestrichelt angedeutet,
und seine Mittelachse durch den Pfeil P gekennzeichnet.
Bei dieser Ausführungsform ist an Stelle der Abschlußscheibe ein durch die Öffnung 37 der Blende 26 ragender Hebel 33 vorgesehen,
der mittelβ eines Zapfens 24 angelenkt ist und durch
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■ · i I λ
den Drücker 4 betätigt wird. Der Hebel 33 wirkt über eine Schulter
34 oder einen ähnlichen Absatz bzw. Vorsprung über den Ventilschaft 19 auf den Treibmittelfluss durch das Treibmitteleinlassrohr
5 ein und bewirkt ein Austreten des Treibmittels in genau derselben Weise, wie bei den in den vorangehenden Figuren
dargestellten Ausführungsformen·
Bei einer solchen erfindungsgemässen Ausführungsform, die auf
der Verwendung eines Treibmittelbehälters 3 beruht, der ein normales Passungsvermögen für maximal etwa 300 ml aufweist, lassen
sich als Treibgas vorteilhaft reine oder vermischte Flüssiggase mit einem Siedepunkt im Bereich von 0 bis -45°C verwenden. Beispiele
für bevorzugte Gase dieser Art sind die folgenden:
ChlordifLuormethan (F22) -40,8°C
Dichlordifluormethan (F12) -27,8°C '
Propan -42,2°C
Isobutan -11,70C
Isobutylen -6°C
Butan -0,50C
Methyloxyd -23,7°C
Vinylchlorid -14°C
Bei einem so bemessenen Treibmittelbehälter 3 sollte die Abgabe an Treibgas vorzugsweise 1/100 Mol pro Sekunde nicht überschreiten,
da die Abkühlung des Behälters als Folgeerscheinung der beschleunigten Verdampfung des verflüssigten Gases ein schnelles
Absinken der Abgabe zur Folge hat. Die Abgabe liegt vorteilhafterweise
zwischen 1/100 und 1/1000 Mol und beträgt vorzugsweise 1/200 Mol/see. Bei Dichlordifluormethan liegen diese Grenzen entsprechend
jeweils bei 1,2 und 0,12 g/sec.
Aufgrund zahlreicher Untersuchungen des Erfinders (der Anmel-
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derin) können bemerkenswerte Beziehungen zwischen den verschiedenen
Parametern des Zerstäubers angegeben werden, um bezüglich der Qualität der Zerstäubung als auch der Wirtschaftlichkeit
des Treibmittels optimale Betriebsbedingungen zu erhalten. Diese
Beziehungen und Betriebsgrössen sind die folgenden:
Das Volumen der Verwirbelungskammer A sollte weniger aLs 1/3
des Volumens des Pulverreservoirs 1 betragen; und
der Querschnitt der ringförmigen Einschnürung 7 sollte zwischen
ο
2 und 30 cm gross sein.
2 und 30 cm gross sein.
Bei Zerstäubern mit diesen Merkmalen lässt sich feststellen, dass
das Pulver immer gleichmässig mitgerissen wird und dass die Mischung
aus Gas und Pulver zwischen 75 und 90 % oder sogar hoch mehr Pulver enthält.
Die Korngrösse des zu zerstäubenden Pulvers kann entsprechend
den erwünschten Verwendungszwecken in weiten Grenzen variieren. Vorzugsweise haben die Pulverpartikel B Grösstabmessungen von
weniger als 0,15 mm.
Wegen des beachtlichen Wirkungsgrads der Verwirbelungskammer können die so ausgestatteten Zerstäuber mit einem Pulverreservoir
von 3 Liter Fassungsvermögen versehen sein.
Die besondere erfindungsgemässe Ausführungsform des Zerstäubers
ist somit ein vorteilhaftes einfach aufgebautes Gerät, das keine Zusatzelemente benötigt. Zu diesem Zweck bildet die Verwirbelungskammer
A ein Teil des Pulverreservoirs i, in der lediglich das für Treibgas bestimmte Einlassrohr 5 mündet. Ein
Rückstaurohr für das emulgierte Pulver ist nicht erforderlich. Lediglich das Einlassrohr 5 ist durch die Abschlußscheibe 23
hindurch auf die Auslassöffnung 14 ausgerichtet, die gleichzeitig zur Begrenzung der Verwirbelungskammer A und zur dosierten
Abgabe des Treibgases in die Kammer dient.
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Mit dieser Vorrichtung können auf wiftsch§ftlichj!
trächtliche Pulvermengen zerstäubt werben,, c|a di? Pu J ver reservoir 1 grosse Mengen aufnehmen kann, wobei gleichzeitig die, Gesamtmenge
des in dem Reservoir 1 gesp§icherten Piilvers versprüht
werden kann. Dabei spielt dJLe Ausbildung der Warid ?|e.r Puly^rkammer
6 eine Rolle, die im pereicji «der Vefwirbglungskammer konisGh
zuläuft, so dass ein gleiciiinä?5i9es H^^R^iFfil-ififtifl §M$ .Pulvers
auch dann sichergestellt bleibt, wenji vqr dgf i!d|e,|JLe,n
stellung des Gerätes gemäß Fig, 4 ppgewqlJI: QfIfP
etwas abgewichen wird. Andererseits wi^d durch
der in tangential er Richtung entlang der Wan£ der, |J
kammer A kreisförmig pmgelenkt wird, dig|e Kamjjgr aycji ii^i gereich
der Abschlußscheibe 23 vollständig vprij pulver
Pie Veränderung der Winkellage bei der Haltung dߧ
bis zu 45° reichen, ohne dass Störungen in irgendeiner Weise auftreten,
dadurch ist es möglich, das Pulver sowohl nacji oben, nach
unten oder auch horizontal zu versprühen. · «
Andererseits tritt beim Umwenden des Geräts in dem Augenblick, wenn dieses am Griff 2 aufgenommen wird, der bemerkenswerte technische
Effekt auf, dass das festgesetzte Pulver so aufgelockert wird, dass dieses mit gleichmässigem Wirkungsgrad ebenso bei zusammenbackenden
bzw· verstopfenden Pulvern verwendet werden kann, wie bei Pulvern, die diese Neigung nicht zeigen·
Desweiteren ist die Pulverauslassöffnung vorteilhafterweise durch die Verschlussklappe bzw. die Blende 26 verschlossen, und zwar
sowohl, wenn der Zerstäubungsvorgang unterbrochen wird, als auch in Ruhestellung, so dass jeder Verlust vermieden wird.
Schliesslich begünstigt die Anordnung des Treibmittelbehälters
3 im Innern des Griffs 2 in der Hand des bedienenden die Wiedererwärmung des Behälters 3, da die Verdampfung des Flüssiggases
dessen Abkühlung bewirkt.
909846/0023
Es ist offensichtlich, dass bei der Gestaltung des erfindungsgemässen
Pulverzerstäubers in Anlehnung an die beschriebenen Ausführungsformen Veränderungen vorgenommen werden können. So
kann der drehbar angebrachte Deckel 23 auch verschiebbar in der Muffe 11 des Griffs 2 angeordnet sein.
Auch kann der flüssige Anteil des Flüssiggases C von einem porösen
Trägermedium aufgenommen sein, wodurch die Verdunstungsfläche des Gases vergrössert wird und wodurch ein unerwünschtes
Entweichen des flüssigen Gasanteils durch das Auslassventil verhindert wird. Dieses porige Trägermedium kann durch zumindest
eines der folgenden Produkte gebildet sein: Hydrophile,Baumwolle, Pilz, Haar-bzw. Wollfasermaterial, Bimsstein, Blähglimmer,
zellstrukturartiges Kunststoffmaterial. Das porige Trägermediüm
kann vorteilhafterweise auch aus gefällter Kieselsäure, aktivierter Fossilienerde, leicht hydratisiertem Al-Oxyd oder
gefälltem Silikat bestehen. Die Vergrösserung der Verdunstungs—
.1
oberfläche des Flüssiggases erbringt den Vorteil, dass die Vorrichtung
länger betriebsbereit ist.
Untersuchungen haben ergeben, dass vier wesentliche Faktoren die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemässen Pulverzerstäuber beeinflussen:
Der Bereich der Gaszuführungs- bzw. Einlassdüse, der Bereich
der Austrittsöffnung für die Gaspulvermischung, der Durchtrittsbereich
zwischen dem Übergangstrichter des Pulverreservoirs zur Verwirbelungskammer und die Stelle des Gaseintritts in Bezug auf
den Pulvereintritt.
Von den praktisch in Erwägung zu ziehenden Faktoren scheinen die Ausbildung der Verwirbelungskammer und die Trichterform des Pulverreservoirs
für die Leistungsfähigkeit nur einen untergeordneten Einfluss zu haben.
909846/0023V
Bei den Zerstäubern mit Treibmittel und Pulverreservoiren von
300 ml bzw. 3 1, mit den weiter unten angegebenen Merkmalen und mit Gaseintrittsdüsen von 0,25 bis 0,40 mm Durchmesser sind die
Sprühweite und die Gleichmässigkeit des Pulyerausstosses optimal*
Wird andererseits der Querschnitt der Düsen kleiner gewählt, beispielsweise
mit einem Durchmesser von 0,15 oder 0,20 mm, so sind in Folge der verminderten Gasmenge die Reichweite und Gleichmässigkeit
des Pulverstrahls deutlich vermindert. Wird dagegen zu vergrösserten Düsenquerschnitten, beispielsweise mit Durchmessern von 0,70 oder 1,00 mm, übergegangen, so vermindern sich
die Ausbeute und die Gleichmässigkeit des Sprühvorgangs. Infolge der Vorentspannung des Gases wird die Kammer mit gleicher Gasmenge gespeist, die jedoch wesentlich weniger Kraft besitzt.
Düsen mit sehr kleinem Durchmesser (0,15 oder 0,20 mm) sind andererseits
für Pulverzerstäubmgen sehr kleiner Reichweite von
Interesse, beispielsweise zur Behandlung von Gartenpflanzen.
Es wurde auch unter gleichen Bedingungen festgestellt, dass die
Ausbeute, Reichweite und Gleichmässigkeit optimal sind, wenn der Durchmesser der Austrittsöffnung im Bereich von 1,5 bis 2,5
mm, vorzugsweise bei 2mm liegt. Unter diesem Wert wird der Weg des Gases behindert. Ist der Wert dagegen grosser, so sind in
der Verwirbelungskammer zu wenige Turbulenzbereiche vorhanden,
um das Gas und das Pulver wirksam zu vermischen.
Weist andererseits die Kammer eine konvergierende, beispielsweise eine zur Austrittsöffnung hin Schnabelartig zulaufende Form
auf, so ergeben wesentlich kleinere, z.B. auch schlitzförmige Austrittsöffnungen, beispielsweise von 1,7 und selbst vom 1,5 mm
Durchmesser, eine gute Reichweite und Gleichmässigkeit des Pul— verausstosses, wobei gleichzeitig die Pulvertreibmittelmenge
vermindert werden kann.
Andere Versuche haben ergeben, dass bei weniger als 1,5 mm Durchmesser der Austrittsöffnung die Gefahr besteht, dass diese
909846/0023
Öffnung durch Pulver verstopft wird.
Für den speziellen Fall der Pulverversprühung für Gartengemüse von Sonntagsgärtnern spielt die Verminderung des Pulverausstosses
eine wichtige Rolle, so dass für diesen Fall eine ΑμβΐΠφΐΒ-öffnung
mit cgu 1,5 nun Durchmesser zu empfehlen ist.
Es wurde auch festgestellt, dass die Ausbeute, Reichweite und
die Gleichmässigkeit der Zerstäubung unmittelbar abhängen von
der öffnung des Pulvertrichters beim Übergang vom Pulverreservoir,
Es scheint als sollte diese Öffnung so gross als möglich gemacht werden. Es zeigte sich jedoch, dass die erhaltenen Ergebnisse
mittelmässig oder schlecht sind, wenn keine Einschnürung zwischen dem Trichter und der Verwirbelungskammer vorgesehen wird.
Die Wirbelbereiche dringen in das Pulverreservoir ein und verlieren
an Energie, anstatt in der Yerwirbelungskammer zu verbleiben.
,
. 1
Unter den zu erwähnenden Bedingungen ergibt sich als optimale Trichteröffnung ein Durchmesser von etwa 35 bis 40 mm. Öffnungen
von 25 mm Durchmesser oder weniger behindern das durch Schwerkraft verursachte gleichmässige Herunterfallen des Pulvers
und sind daher nur bei sehr fliese- bzw. rutschfähigen Pulvern anwendbar, bei denen die Pulverteilchen nicht zum Aneinanderbacken
neigen oder es müssen sehr energiereiche Treibmittel,
beispielsweise Propan, verwendet werden.
Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen
Zerstäubers liegt die Austrittsöffnung der Gasdüse in
kurzer Entfernung, beispielsweise 5 bis 20 mm, vorzugsweise 10 bis 15 mm, hinter der Achsrichtung des Pulvereintritts in die
Yerwirbelungskammer. Tatsächlich ist es bei jener bevorzugten Ausfuhrungsform, bei der kein zwiebelßnnig ausgebildeter Zwischenbereich
zwischen dem Pulverreservoir und dem zur Austrittsöffnung hin konvergierenden Bereich vorgesehen ist, unbedingt erforderlich?
iJass der Gaseintritt hinter der Achse (gesehen auf die Aus-
909846/0023
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- 2Ö- 1316422 T
trittsöffnung zu) des Pulvereinlasskegels liegt. J
Vorzugsweise ist die Eintrittsöffnung für dae Treibgas gfcgen das ί
Innere des konvergierenden Bereichs mit teilweise zylindrischer
Wandung der Verwirbelungskammer so ausgerichtet, dass die Strahl- :
achse während des Betriebs unter der Austrittsöffnung liegt.
Normalerweise sollte die Austrittsöffnung durch das Pulver nicht
verstopft werden, wenn dieses keine unversprühbaren Körner oder
Verunreinigungen enthält, deren Abmessungen grosser sind als die.
Austrittsöffnung und wenn sich keine relativ harten Klumpen
darin gebildet haben. . . .
Sollte sich die Öffnung trotzdem zufällig verstopfen und sollte
der Bedienende das Treibmittelventil weiter betätigen, so tritt in der Vorrichtung ein Überdruck auf, der bis zur Explosion die- ■'
ser Kunststoffvorrichtung führen könnte. r
. ι . j-.-"."■
· * ■ ■! Aus diesem Grund ist ein Schlitz von beispielsweise 8 bis 10 mm v ^
Länge vorgesehen, der von der Auetrittsöffnung auβgehend, in dem ·
konvergierenden Wandungsteil der Verwirbelungskammer vorgesehen
iet. Unter normalen Betriebebedingungen ist dieser Schlitz fest
verschlossen. Im Falle eine· plötzlichen Überdrucke ist die Nach» gieblgkeit bzw. Dehnbarkeit des Kunststoffmaterial» βο grose,
daee «loh die Ränder des Schlitzes in ausreichendem Mal« öffnen ,
können, um eine Öffnung freieugeben, über die ein· Verhinderung f
dt« Überdrucks im Inneren der Vorrichtung erfolgen kann. J
^9846/0023
Claims (2)
1.) Pulverzerstäuber mit zwei Reservoiren, einem für ein als
Treibmittel unter Druck stehendes Flüssiggas und einem anderen für das zu zerstäubende Pulver, wobei das Treibmittelreservoir
mit einem Ventil versehen ist, das den Treibmitteleintritt in ein auf das Pulverreservoir ausgerichtetes
Einlassrohr steuert, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber dem Boden (9) des Pulverreservoirs (1) eine Verwirbelungskammer
(A, 28), zur Vermischung Von Pulver (B) und Treibmittel (C) vorgesehen 1st, die vom Pulverreservoir (1) durch
eine ringförmig umlaufende Einschnürung (7) getrennt ist und in die das Ende (27) des Treibmitteleinlassrohres (5) mündet,
dass die Verwirbelungskammer (A, 28) eine Austrittsöffnung (14) aufweist und bei umgekehrter Stellung (Fig. 4,
5, 6) des Pulverreservoirs (1) durch Schwerkrafteinwirkung mit Pulver (B) gefüllt wird, und dass das Treibmittelreservoir
(3) mit der Verwirbelungskammer (A, 28) so verbunden
ist, dass dessen Achse schräg zur Achse des Pulverreservoirs
(1) ausgerichtet ist.
2. Pulverzerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Verwirbelungskammer (A, 28) ein hohler Griff
(2) befestigt ist, der in Bezug auf die Achse des Pulverreservoirs
. (1) schräg ausgerichtet ist.
3. Pulverzerstäuber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Treibmittelreservoir (3) in dem Griff (2) untergebracht
ist.
4. Pulverzerstäuber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, dass zumindest ein .Teil der Verwirbelungskammer (A, 28)
schnabel- oder schnauzenförmig zulaufend ausgebildet ist,
.909848/0023 .*" °RIGINA\
wobei die Austrittsöffnung (14) im Bereich der Schnauze oder des Schnabels liegt,
5» Pulverzerstäuber nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Einschnürung in Form eines Kegelstumpfes (30) ausgebildet ist, in dessen kleinerer Schnittfläche sich die
Mündung des Pulverreservoirs (1) in die daran angeschlossene Verwirbelungskammer (28) befindet.
6. Pulverzerstäuber nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verwirbelungskammer (A, 28) als schräg abgeschnittener
Hohlzylinder ausgebildet ist, an dessen abgeschrägter Fläche die Einschnürung (7, 30) des Pulverreservoirs
(1) angeschlossen ist»
7„ Pulverzerstäuber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass1das Ende des Treibmitteleinlassrohres (5) in diesem
Bereich nahe der Zylinderbasis liegt.
8. Pulverzerstäuber nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass ein dem Pulverreservoir (1) zugewandter Bereich der Verwirbelungskammer (A) zwiebeiförmig gestaltet ist,
und dass an diesen Bereich einerseits die Einschnürung (7) des Pulverreservoirs und andererseits der schnauzen- oder
schnabelförmig ausgestaltete Teil der Verwirbelungskammer anschließt.
9. Pulverzerstäuber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (27) des Treibmitteleinlassrohrs (5) im zwiebelförmigen
Übergangsabschnitt zwischen dem schnabel— oder schnauzenfÖrmigen und dem eigentlichen Pulverreservoir (1),
und zwar auf der Seite der Austrittsöffnung (14) liegt» .
10. Pulverzerstäuber nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass der Griff (2) mit einem Drücker (4) zur Steuerung des Ventils (16) des Treibmittelreservoirs (3) versehen ist.
? ÄAD ORIGINAL
909846/0023 *
• · t
«ti
11· Pulverzerstäuber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Drücker (4) mit einem im Inneren der Verwirbelungs-
kam*er (A, 28) beweglichen Hebel bzw. einer als solcher dienenden
Abschlußscheibe (23, 33) verbunden ist, der bzw. die Mit dem im Ventilgehäuse (16) untergebrachten, das .Ginlassrohr
(5) tragenden Ventilschaft (19) des das Treibmittelreservoir (3) kontrollierenden Ventils betätigend verbunden
ist.
12· Pulverzerstäuber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Drücker (4) einen Verschlußschieber (26) für die Auetrittsöffnung betätigt.
13« Pulverzerstäuber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass.der Hebel (23, 33) das Treibmitteleinlassrohr (5) trügt, das auf den Ventilschaft (19) des Flüssiggasbehälters
(3) befestigt ist.
14. Pulverzerstäuber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
das· »wischen dem Hebel (23, 33) und der Kalotte (17) des
tf«ibalttelb«haltere (3) eine Druckfeder (25) angeordnet
15» Pulverzerstäuber nach wenigstens einen der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennselcnnet, dass die Volueenverhältnieee
des Treibmittelbehälters «um Pulverreservoir sich etwa wie
■■"■;■" Ί fw %0 verhalten*
1$« Pulverζerεtauber nach wenigsten« einen der Ansprüche 1 bis
IS9 dadurch gekennzeichnet, dass bei einen Trei breittölbehälter von etwa300 nt der Treibmlttel*uβ·to·· entsprechend
«wischen 1/100 und 1/1000 Hol pro Sekunde liegt.
ORIGINAL INSPECTED
909046/0023
ι ·· ■ ι
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1 · ι J ·
- 24 - .
17. Pulverzerstäuber nach wenigstens einem der Ansprüche 1
16, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der VerWirbelungskammer
(A, 28) kleiner ist als 1/3 des Volumens des Pulverreservoirs (1).
18. Pulverzerstäuber nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
17, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche
' der ringförmigen Einschnürung (7) bei einem Treibrnittelbe-
2 hälter von etwa 300 ml entsprechend zwischen i und 30 cm
gross ist.
909846/0023
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