DE1916422A1 - Manuell betaetigbarer Pulverzerstaeuber - Google Patents

Description

Di 2-2S07/Cas AE

Dr. F. Zumsioin - Dr,. B; Assmann

Dr; & Koenicjbörger
Dipli Phys. R. Halzbauer

Patentanwälte:
München 2, Bräuhaysstrafjie 4/IH

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J.E. GrEIGf SJ.A_r, 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■ schaffen_r 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 li^e9t 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

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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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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 .

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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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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-

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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

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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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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:

Siedepunkt

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

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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?5i9^es 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.

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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—

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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.

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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

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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. ,

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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-

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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

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Claims (2)

• · i 14 Patentansprüche

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,

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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.

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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

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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.

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