DE3019943A1 - Ultrasonic atomisation spray for e.g. hair lacquer - has air stream and liq. directed onto front of resonator at different angles - Google Patents

Abstract

The ultrasonic spray has an atomisation chamber containing the resonator (45) with the spray liquid directed at an angle (B) of at least 45 degrees to the longitudinal axis is of the resonator (45) onto its front face (47) pointing in the spray direction. The atomisation air is supplied via a displacement pump to a jet (22a) which determines the spray characteristics, its main spray direction forming an angel of at least 15 degrees with the longitudinal axis of the resonator (45). The spray liquid is directed onto the front face (47) of the resonator (45) at an angle (B) lying between 80 and 90 degrees to the resonator longitudinal axis. The liquid is supplied via a piston controlled valve (55) and a fall pipe (56) extending parallel to the front face (47) of the resonator (45). The spray appts. is applicable to cosmetic fluids e.g. hair spray and is inexpensive to produce.

Description

Ultraschallzerstäubungsverfahren und Vorrichtung zur Durch-Ultrasonic atomization process and device for

führung des Verfahrens.conduct of the proceedings.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Versprühen von FlUssigkeiten unter Verwendung eines durch Ultraschall erregten, im Zerstäubungsraum angeordneten Schwingkörpers unter Zufuhr von Luft.The invention relates to a method and a device for implementation the method of spraying liquids using an ultrasound excited vibrating body arranged in the atomization chamber with the supply of air.

Es sind bereits verschiedene Ultraschallstäubungsverfahren bekannt, beispielsweise wie in der DE OS 2 239 408 beschrieben, bei denen Kraftstoff und Luft mittels eines Ultraschallschwingers vermischt werden. Weiterhin ist aus der DE OS 14 75 194 ein Ultraschallzerstäuber zur Erzeugung von-Aerosolen bekannt. In der DE AS 2 239 950 wird ein Handgerät zur Flüssigkeitszerstäubung mittels Ultraschall beschrieben, wobei die benötigte Luft von einem eingebauten Gebläse erzeugt'wird.Various ultrasonic atomization processes are already known, for example as described in DE OS 2 239 408, in which fuel and Air can be mixed by means of an ultrasonic oscillator. Furthermore, from the DE OS 14 75 194 an ultrasonic atomizer for generating aerosols is known. In DE AS 2 239 950 is a hand-held device for atomizing liquids by means of ultrasound described, whereby the required air is generated by a built-in fan.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein neues Ultraschallzerstäubungsverfahren der eingangs genannten Art und eine neuartige Bauweise einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben> insbesondere zum Versprühen kosmetischer Flüssigkeiten, z. B. Haarfestiger, wodurch mittels einfacher konstruktiver Maßnahmen die Sprühcharakteristik verbessert und die Herstellung verbilligt werden- kann.The invention has set itself the task of a new ultrasonic atomization process of the type mentioned and a novel design of a device for implementation specify this procedure> in particular for spraying cosmetic liquids, z. B. hair setting agent, whereby the spray characteristics by means of simple constructive measures improved and the production can be cheaper.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindungaadurchgelöst, daß die Flüssigkeit unter einem mit der Längsachse des Schwingkörpers gebildeten Winkel von wenigstens 45 Grad der in Sprührichtung zeigenden Stirnfläche des Schwingkörpers -zugeführt wird und daß die zugeführte Luft durch eine Verdrängungspumpe zu einer die Sprühcharakteristik bestimmenden Luftdüse geleitet wird, deren Hauptsprührichtung mit der Längsachse des Schwingkörpers einen Winkel von höchstens 15 Grad bildet.According to the invention, this object is achieved in that the liquid at an angle formed with the longitudinal axis of the oscillating body of at least 45 degrees to the end face of the vibrating body pointing in the spray direction is and that the air supplied by a positive displacement pump to one of the spray characteristics determining air nozzle is passed, the main direction of spray with the longitudinal axis of the vibrating body forms an angle of at most 15 degrees.

Es ist günstig, wenn die Flüssigkeit der in Sprührichtung zeigenden Stirnfläche des Schwingkörpers über ein im wesentlichen parallel zu dieser Stirnfläche verlaufendes Steigrohr aus einem Vorratsbehälter zugeführt wird, der in Bezug auf die Gebrauchsstellung unterhalb des Schwinegkorpers angeordnet .ist und aus dessen Inneren die Flüssigkeit mittels eines auf den Flüssigkeitsspiegel einwirkenden, durch die Verdrängungspumpe erzeugten Luftüberdruckes aus dem oberen Ende des Steigrohres wahlweise herausgedrückt wird. Für besondere Anwendungen ist es günstig, wenn die Flüssigkeit aus einem in Bezug auf die Gebrauchsstellung oberhalb des Schwingkörpers angeordneten Vorratsbehälter zugeführt wird, aus dem die Flüssigkeit mittels Schwerkraft der in Sprührichtung zeigenden Stirnfläche des Schwing -körpers über ein kolbengesteuertes Ventil und ein nachgeschaltetes, im wesentlichen parallel zu dieser Stirnfläche verlaufendes Fallrohr wahlweise zugeführt wird. Hierdurch ist es möglich, bei einer danach hergestellten Vorrichtung die äußeren geometrischen Abmessungen, insbesondere die Bauhöhe, gering zu halten.It is advantageous if the liquid is pointing in the direction of spray End face of the oscillating body over a substantially parallel to this end face running riser is supplied from a storage container, which in relation to the Position of use arranged below the Schwinegkorpers .ist and from inside the liquid by means of an on the liquid level acting, generated by the positive displacement pump air pressure from the upper The end of the riser is optionally pushed out. For special applications is it is favorable if the liquid is from one above in relation to the position of use of the vibrating body arranged storage container is supplied, from which the liquid by means of gravity of the end face of the vibrating body pointing in the spray direction Via a piston-controlled valve and a downstream, essentially parallel downpipe running to this end face is optionally fed. Through this it is possible to use the external geometric Dimensions, in particular the overall height, to be kept low.

Weitere Fortbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend in Verbindung mit den ein Ausführü,ngs,beispiel-darstellenden, teilweise schematisch vereinfachten Figuren beschrieben. In diesen sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, und es sind alle zum Ver -ständnis der Erfindung nicht notwendigen Einzelheiten fortgelassen worden.Further developments and refinements of the invention are shown in Subclaims characterized and are hereinafter in connection with the one Embodiments, examples, some schematically simplified figures described. Corresponding parts are given the same reference numerals in these provided, and there are all details not necessary for an understanding of the invention been omitted.

Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ultraschällzerstäubungsgerätes in Ruhestellung, Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie A-B der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie C-D der in Fig. 1 .gezeigten Ausführungsform, Fig. 4 einen Schnitt durch die Zerstäubungseinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Ausfuhrungsförm - jedoch in Betriebsstellung, aus der das Sprühprinzip ersichtlich ist, Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ultraschallzerstäubungsgerätes mit einem kolbengesteuerten Ventil für den Flüssig -keitszufluß - jedoch in Ruhestellung -, Fig. 6 einen Teilschnitt entlang der Linie E-''der in Fig. 5 gezeigten Ausführuflgsform, Fig. 7 einen Teillängsschnitt ähnlich Fig. 5 durch das kolbengesteuerte Ventil der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform - jedoch in einer Zwischenstellung -, Fig. 8 einen nicht vollständigen Teillängsschnitt ähnlich Fig. 5 durch die Zerstäubungseinrichtung zusammen mit dem kolbengesteuerten Ventil der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform, das sich jedoch in Betriebsstellung befindet, Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Zerstäubungseinrichtung einer dritten Ausführungsform ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Aus führungs form und Fig. 10-einen Teilschnitt entlang der Linie G-H der in Fig. 9 gezeigten ZerstäubungseinPichtung-- jedoch ohne Gehäuse.It shows: FIG. 1 a longitudinal section through a first embodiment of the ultrasonic atomization device according to the invention in the rest position, FIG. 2 a Partial section along the line A-B of the embodiment shown in Fig. 1, Fig. 3 shows a partial section along the line C-D of the embodiment shown in FIG. Fig. 4 shows a section through the atomization device of the embodiment shown in FIG - but in the operating position, from which the spraying principle can be seen, Fig. 5 a Longitudinal section through a second embodiment of the ultrasonic atomizing device according to the invention with a piston-controlled valve for the liquid inflow - but in the rest position -, FIG. 6 shows a partial section along the line E - ″ of the embodiment shown in FIG. 5, FIG. 7 shows a partial longitudinal section similar to FIG. 5 through the piston-controlled valve of FIG The embodiment shown in FIG. 5 - but in an intermediate position -, FIG. 8 an incomplete partial longitudinal section similar to FIG. 5 through the atomizing device together with the piston-controlled valve of the embodiment shown in FIG. 5, which is, however, in the operating position, Fig. 9 is a longitudinal section through the Atomizing device of a third embodiment similar to that shown in FIG Embodiment and FIG. 10 shows a partial section along the line G-H of the FIG. 9 - but without the housing.

Die in Fig. 1 bis 4 gezeigte erste Ausführungsform des.erfindungsgemäßen Ultraschallzerstäubungsgerätes ist als tragbares Handsprühgerät ausgebildet und besteht aus einem pistolenförmig ausgebildeten Gehäuse 1 sowie einem davon nach außen vorragenden Gehäusefortsatz 2, in dem die Zerstäubungseinrich -tung 3 untergebracht ist und an dessen in Gebrauchsstellung unten liegenden Seite 4 ein beispielsweise mittels Schraube oder Bajonettverbindung auswechselbarer Vorratsbehälter 5 mit der zu sprühenden Flüssigkeit 6 angeordnet ist. Die vom Gehäuse 1 abgewendete Seite des Gehäusefortsatzes 2 weist eine Sprühöffnung 7 auf, aus der die Flüssigkeit wahlweise versprüht werden kann. Der untere Teil des Gehäuses 1 weist einen konsolartig vorspringenden Gehäuseteil 10 auf, dessen Unterseite 11 als Abstellfläche, z. B. beim Abstellen auf einem Tisch, verwendet wird.The first embodiment shown in Fig. 1 to 4 of the invention Ultrasonic atomizer is designed as a portable hand sprayer and consists of a pistol-shaped housing 1 and one of them outwardly protruding housing extension 2, in which the atomizing device 3 is housed is and on its in the position of use at the bottom side 4, for example by means of a screw or bayonet connection of exchangeable storage container 5 is arranged with the liquid 6 to be sprayed. The one facing away from the housing 1 Side of the housing extension 2 has a spray opening 7, from which the liquid can optionally be sprayed. The lower part of the housing 1 has a console-like protruding housing part 10, the underside 11 as a storage area, for. B. when placing it on a table.

Im Inneren des konsolartig vorspringenden Gehäuseteiles 10 Snd fünf Batterien 12 auswechselbar angeordnet. Diese Batterien können als aufladbare Akkus ausgebildet sein, die über die Gerätesteckdose 13 wahlweise von einem, nicht dargestellten, Ladegerät aufgeladen werden können. Des weiteren ist ein Elektromotor 14 vorgesehen, der von den Batterien 12 gespeist wird und über einen Exzenterantrieb 15 eine Membranluftpumpe 16 betätigt.Inside the console-like protruding housing part 10 Snd five Batteries 12 arranged interchangeably. These batteries can be used as rechargeable batteries be designed, which via the device socket 13 optionally from a, not shown, Charger can be charged. Furthermore, an electric motor 14 is provided, which is fed by the batteries 12 and a diaphragm air pump via an eccentric drive 15 16 actuated.

Im Griffteil 17 des Gehäuses 1 führt eine Luftzufuhrleitung 19 von der die Verdrängungspumpe bildenden Membranluftpumpe 16 zu einem Verteiler 20, von dem eine erste Luftleitung 21 Druckluft über einen ersten Längskanal 22 im Gehäusefortsatz 2 zur Luftdüse 22a im Zerstäubungsraum 23 führt. Vom Verteiler 20 führt weiterhin eine zweite Luftleitung 24 zu einem T-Verteiler 25 mit einer seitlichen Druckentlastungsöffnung 25a und von diesem weiter über eine dritte Luftleitung 26 und einen daran anschließenden zweiten Längskanal 27, der parallel zum ersten Längskanal 22 im Gehäusefortsatz 2 verläuft, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich. Die Druckluft wird vom zweiten Längskanal 27 über einen sich nach unten bis zum-Behälter 5 erstreckenden Querkanal 29 in das Innere des Be -hälters 5 hineingeleitet. Sobald die Membranluftpumpe 16 Druckluft in das Innere des Behälters 5 fördert, steigt die Flüssigkeit aufgrund des Uberdruckes durch ein Steigrohr 30 bis zum Zerstäubungsraum 23 nahe der Sprühöffnung7-siehe Fig.l.In the handle part 17 of the housing 1, an air supply line 19 leads from the displacement pump forming the membrane air pump 16 to a distributor 20, from a first air line 21 compressed air via a first longitudinal channel 22 in the housing extension 2 leads to the air nozzle 22a in the atomization chamber 23. From the distributor 20 continues a second air line 24 to a T-manifold 25 with a side pressure relief opening 25a and from this further via a third air line 26 and an adjoining one second longitudinal channel 27, which is parallel to the first longitudinal channel 22 in the housing extension 2 runs, as can be seen from FIGS. 2 and 3. The compressed air is from the second longitudinal channel 27 via a transverse channel 29 extending down to the container 5 into the Inside of the container 5 led in. As soon as the diaphragm air pump 16 compressed air promotes into the interior of the container 5, the liquid rises due to the excess pressure through a riser 30 to the atomization chamber 23 near the spray opening 7 - see Fig.l.

Das Griffteil 17 des Gehäuses 1 weist eien Tastknopf 33 auf, der gegen die Kraft einer ersten Schrauben£eder 34 in das Gehäuse 1 hineingedrückt werden kann. Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet sich der Tastknopf 33 in Ruhestellung. Von diesem Tastknopf erstreckt sich ein axialer Schaft 35 in das Innere des Gehäuses 1, dessen-Längsachse mit der Achse der im wesentlichen runden Druckentlastungsöffnung 25ades T-Verteilers 25 fluchtet. Das freie Ende- 36 des axialen Schaftes 35 ist kegelförmig ausgebildet und so dimensoiniert, daß bei gedrücktem Tastknopf 33 das kegelförmige Ende 36'mit einem in die Druckentlastungsöffnung 25a eingesetzten Dichtring 37 dichtend zusammenwirkt. Der Tastknopf- 33 mit dem freien Ende 36 sowie die Druckentlastungsöffnung 25a mit dem Dichtungsring 37 bilden zusammen das Druckentlastungsventil 39. In Ruhestellung ist das Druckentlastungsventil 39 geöffnet, so daß beim Ausschalten überschüssige Druckluft aus der ersten Luftleitung 21 und der zweiten Luftleitung 24 durch die geöffnete Druckentlastungsöffnung 25a entweichen kann, während in Betriebsstellung bei gedruckter Tastknopf 33 die Druckentlastungsöffnung 25a durch das freie Ende 36-verschlossen ist, so daß sich der für den Betrieb erforderliche Überdruck in der ersten Luftleitung 21 und der zweiten Luftleitung 24 aufbauen kann.The handle part 17 of the housing 1 has a push button 33, which against the force of a first screw £ eder 34 can be pressed into the housing 1 can. In the position shown in Fig. 1, the push button 33 is in the rest position. An axial shaft 35 extends from this pushbutton into the interior of the housing 1, its longitudinal axis with the axis of the substantially round pressure relief opening 25ades T-distributor 25 is aligned. The free end 36 of the axial shaft 35 is conical and dimensioned so that when the push button 33 is pressed the conical end 36 'with a sealing ring inserted into the pressure relief opening 25a 37 cooperates sealingly. The push button 33 with the free end 36 and the pressure relief opening 25a with the sealing ring 37 together form the pressure relief valve 39. In the rest position the pressure relief valve 39 is open, so that when switching off excess Compressed air from the first air line 21 and the second air line 24 through the opened pressure relief opening 25a can escape while in the operating position when the push button 33 is pressed, the pressure relief opening 25a through the free end 36-closed, so that the overpressure required for operation is in the first air line 21 and the second air line 24 can build.

Das freie Ende 36 des axialen Schaftes 35 trägt einen Vor -sprung 40, der mit einem Schaltnocken 41 eines.Mikroschalters 42 derart zusammenarbeitet, daß dessen Schaltkontakt in Ruhestellung geöffnet - wie in Fig. 1 dargestellt - in einer Zwischenstellung vor Verschließen der Druckentlastungsöffnung 25a jedoch bereits geschlossen wird und auch bei verschlossener Druckentlastungsöffnung 25a - Betriebsstellung - geschlossen bleibt. Bei geschlossenem Schaltkontakt läuft der Elektromotor 14, andernfalls steht dieser in der Ruhestellung.The free end 36 of the axial shaft 35 has a projection 40, which cooperates with a switching cam 41 of a microswitch 42 in such a way that its switching contact is open in the rest position - as shown in Fig. 1 - however, in an intermediate position before the pressure relief opening 25a is closed is already closed and also when the pressure relief opening 25a is closed - Operating position - remains closed. When the switching contact is closed, the Electric motor 14, otherwise it is in the rest position.

Weiterhin ist im Griffteil 17 des Gehäuses 1 eine Schwinger- elektronik 43 angeordnet, die über den Schaltkontakt des Mikroschalters 42 in gleicherWeise wie .der Elektromotor 14 gesteuert wird. Die Schwingerelektronik 43 arbeitet zusammen mit einem Ultraschallgenerator 44 aus Piezokeramik, der scheibenförmig ausgebildet ist und der in einem rotationssymmetrischen, länglichen Schwingkörper 45 zwischen zwei etwa gleichlangen im wesentlichen zylindrischen Me.tallkörpern 45a und 45b angeordnet ist, die alle zusammen über eine axiale Schraube 44a fest verbunden sind, wie aus Fig. 4 besser ersichtlich. Hierdurch wird erreicht, daß zuerst die Schwingerelektronik 43 eingeschaltet wird und dann erst die Luftzufuhr zum Vorratsbehälter 5 sowie zum Zerstäubungsraum 23 erfolgt, wodurch unerwünschte Tropfenbildung an der Sprühöffnung 7 verhindert wird. Das Abschalten erfolgt entsprechend in umgekehrter Reihenfolge. Bei ei"ne,r'anderen nicht dargestellten Ausführungsform. ist die Stirnfläche 48 mit dem Ultraschallgenerator 44 verklebt, so daß die axiale Schraube 44a sowie der in Bezug auf die Sprührichtung hintere Metallkörper 45 a entfallen kann.Furthermore, a vibrator is in the handle part 17 of the housing 1 electronics 43 arranged via the switching contact of the microswitch 42 in the same way how .the electric motor 14 is controlled. The transducer electronics 43 work together with an ultrasonic generator 44 made of piezoceramic, which is disk-shaped is and in a rotationally symmetrical, elongated oscillating body 45 between two substantially cylindrical metal bodies 45a and 45b of approximately the same length is arranged, which are all firmly connected together via an axial screw 44a, as can be seen better from FIG. This ensures that the transducer electronics first 43 is turned on and only then the air supply to the reservoir 5 and to Atomization chamber 23 takes place, as a result of which undesired droplet formation at the spray opening 7 is prevented. Switching off takes place in the reverse order. In one, other embodiment, not shown, the end face 48 is glued to the ultrasonic generator 44, so that the axial screw 44a and the in relation to the spray direction rear metal body 45 a can be omitted.

Das vom Ultraschallgenerator 44 abgewendete Ende des Metallkörpers 45b weist einen/Lhlrchmesser verringerten zylindrischen Fortsatz 46 auf, wobei dessen freie Stirnfläche 47 sowohl parallel zur entgegengesetzt liegenden anderen, mit dem Ultraschallgenerator 44 fest verbundenen Stirnfläche 48 des Metallkörpers 45b als auch senkrecht zu dessen Längsachse angeordnet ist. Der Ultraschallgenerator 44 besteht beispielsweise aus gesinterten Bariumtitanat und wird mit einer Wechselspannung von etwa 120 Volt betrieben, die in der Schwingerelektronik 43 aus.einer Batteriespannung von 6 Volt erzeugt wird. Die Kon -struktion eines solchen mit Ultraschall erregten Metallresonators ist im Prinzip bekannt, jedoch wird seine Funktion nachfolgend kurz beschrieben: Der Ultraschallgenerator 44 wird über nicht dargestellte elektrische Zuleitungen mit einer Frequenz von 20 bis 150 kHZ vorzugsweise 100 kHZ erregt und fort kleine longitudinale Schwingungen in Richtung der Längsachse des Metallresonators 45 aus und erregt letzteren, wobei an dessen freier Stirnfläche 47 aufgrund dessen äußeren Abmessungen eine sehr viel größere Schwingungsamplitude in Richtung der Pfeile. 50 erzeugt wird. Unterhalb der Stirnfläche 47 endet im Zerstäubungsraum 23 das obere Ende 30a des Steigrohres 30, aus dem Flüssigkeit 6 infolge des erzeugten Überdruckes auf die Stirnfläche 47 parallel dazu gesprüht wird. Durch die Längsschwingungender Stirnfläche 47 in Richtung der Pfeile 50 wird die Flüssigkeit in kleinste Flüssigkeitströpfchen -Tröpfchendurchmesser etwa 10 bis 250 bs - zerteilt. Diese Tröpfchen bilden den sog. Primärsprühstrahl 51. Durch die Überlagerung des aus der Luftdüse 22a ausströmmenden Luftstromes 49 und'des Primärsprühstrahles 51 entsteht der aus' der Sprühöffnung 7.austretende sekundäre Sprühstrahl 52.The end of the metal body facing away from the ultrasonic generator 44 45b has a / Lhlrchmesser reduced cylindrical extension 46, with its free end face 47 both parallel to the other opposite, with the end face 48 of the metal body 45b firmly connected to the ultrasonic generator 44 and is arranged perpendicular to its longitudinal axis. The ultrasonic generator 44 consists, for example, of sintered barium titanate and is supplied with an alternating voltage operated by about 120 volts, which in the transducer electronics 43 from.einer battery voltage generated by 6 volts. The construction of such a stimulated with ultrasound Metal resonator is known in principle, but its function is explained below Briefly described: The ultrasonic generator 44 is not shown electrical Supply lines with a frequency of 20 to 150 kHZ preferably 100 kHZ and continued small longitudinal oscillations in the direction of the longitudinal axis of the metal resonator 45 from and excites the latter, whereby at its free end face 47 due to it outer dimensions a much larger oscillation amplitude in the direction of the Arrows. 50 is generated. Below the end face 47 ends in the atomization space 23 the upper end 30a of the riser pipe 30, from which the liquid 6 as a result of the generated Overpressure is sprayed on the end face 47 parallel to it. Due to the longitudinal vibrations of the End face 47 in the direction of arrows 50, the liquid is converted into tiny liquid droplets -Droplet diameter about 10 to 250 bs - divided. These droplets form the so-called primary spray jet 51. Due to the superimposition of the jet emanating from the air nozzle 22a Air flow 49 and 'of the primary spray jet 51 arises from' the spray opening 7. Exiting secondary spray jet 52.

Die in Figuren 5 bis 8 beschriebene zweite AusfGhrungsform des erfindungsgemäßen Ultralschallzerstäubungsgerätes, das ebenfalls als tragbares Handsprühgerät ausgebildet ist, ist ähnlich der ersten Ausführungsform aufgebaut. Jedoch ist abweichend der Vorratsbehälter 5 in Bezug auf die Gebrauehsstellung oberhalb des Schwingkörpers 45 angeordnet und mit der Oberseite la des Gehäuses 1 fest verbunden, jedoch wahlweise durch eine nicht dargestellte, zum jeweiligen FUllen abnehmbare Schraub- oder Bajonettverbindung befestigbar. Über die Flüssigkeitszuleitung 31 wird die im Vorratsbehälter 5 enthaltene Flüssigkeit 6 aufgrund der Schwerkraft über ein kolbengesteuertes Ventil 55 einem im Zerstäubungsraum 23 angeordneten Fallrohr 56 zugeführt.The second embodiment of the invention described in FIGS Ultrasonic atomization device, which is also designed as a portable hand sprayer is constructed similarly to the first embodiment. However, this is different Storage container 5 in relation to the usage position above the oscillating body 45 arranged and firmly connected to the top la of the housing 1, but optionally by a screw or bayonet connection, not shown, which can be removed for each filling attachable. The liquid contained in the storage container 5 is supplied via the liquid feed line 31 Liquid 6 due to gravity via a piston-controlled valve 55 a Downpipe 56 arranged in the atomization chamber 23 is supplied.

Das Fallrohr 56 ist abweichend vom Steigrohr 30 der ersten Ausführungsform (Fig. 1) oberhalb der freien Stirnfläche 47 des zylindrischen Fortsatzes 46 angeordnet. Die aus dem freien Ende 56a des Fallrohres 56 bei geöffnetem Ventil 55 austretende Flüssigkeit wird parallel zur freien Stirnfläche 47 vor diese gesprüht. Die Achse des Fallrohres 56 bildet mit der Längsachse des Schwingkörpers 45-den Winkel ß von etwa 90 Grad. In Verbindung mit der longitudinal Schwingung der freien Stirnfläche 47 entsteht daraus entsprechend der Primärsprühstrahl -sl. Über die zweite Luftleitung 24 wird der unter der Stirnfläche 47 angeordneten Luftdüse 22a Druckluft zugeführt, die hunter einem kleinen Winkel in Bezug auf die Längsachse des Schwingkörpers 45 als Luftstrom 49 ausströmt. Durch die Überlagerung mit Primärsprühstrahl 5t entsteht der durch die Sprühöffnung 7 ausströmende Sekundärsprühstrahl 52. Der Winkel d beträgt bei ge -ringen zu versprühenden Flüssigkeitsmengen vorzugsweise etwa bis 2 Grad, jedoch bei größeren Mengen bis zu 15 Grad.The downpipe 56 differs from the riser pipe 30 of the first embodiment (Fig. 1) arranged above the free end face 47 of the cylindrical extension 46. The emerging from the free end 56a of the downpipe 56 when the valve 55 is open Liquid is sprayed in front of it parallel to the free end face 47. The axis of the downpipe 56 forms with the longitudinal axis of the oscillating body 45 the angle β of about 90 degrees. In connection with the longitudinal oscillation of the free face 47 results from this according to the primary spray jet -sl. Via the second air line 24 compressed air is supplied to the air nozzle 22a arranged under the end face 47, the hunter at a small angle with respect to the longitudinal axis of the oscillating body 45 as air stream 49 flows out. The superimposition of the primary spray jet creates 5t the secondary spray jet 52 flowing out through the spray opening 7. The angle d is with small amounts of liquid to be sprayed preferably up to 2 degrees, but for larger quantities up to 15 degrees.

Das kolbengesteuerte Ventil 55 wird von dem Tastknopf 33 mittels seines axialen Schaftes 35 über den um eine Achse 57 drehbaren Umlenkhebel 58 betätigt. Der axiale Schaft 35 trägt hierbei ebenfalls einen Vorsprung 40, der auf das eine Ende des Umlenkhebels 58 einwirkt, während dessen anderes Ende gelenkig mit der Kolbenstange 59 verbunden ist. Das freie Ende 36 des axialen Schaftes 35 betätigt bereits vor Erreichen der in Fig. 7 gezeigten Zwischenstellung des kolbengesteuerten Ventils 55 den Schaltnocken 41 des Mikroschalters 42dessen Funktion bereits bei der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Vorzugsweise weist der Mikroschalter 42 zwei Kontakt -sätze auf, wobei beim.Einschalten zuerst die Schwingerelektronik 43 und die Membranluftpumpe 16 eingeschaltet wird (umgekehrte, Reihenfolge beim Ausschalten). Die Kolbenstange bS trägt einen'mit dieser fest verbundenen ersten Kolben 60 und einen im Abstand dazu angeordneten, im Durchmesser verkleinerten und ebenfalls mit dieser fest verbundenen zweiten Kolben 61.The piston-controlled valve 55 is of the push button 33 by means of his axial shaft 35 is actuated via the reversing lever 58 rotatable about an axis 57. The axial shaft 35 also carries a projection 40, which on the one The end of the lever 58 acts, while the other end is articulated with the Piston rod 59 is connected. The free end 36 of the axial shaft 35 is actuated before reaching the intermediate position of the piston-controlled one shown in FIG Valve 55, the switching cam 41 of the microswitch 42 is already functioning of the first embodiment is described. The microswitch preferably has 42 two sets of contacts, with the transducer electronics first when it is switched on 43 and the diaphragm air pump 16 is switched on (reverse sequence for Switch off). The piston rod bS carries a first firmly connected to it Piston 60 and a spaced apart, reduced in diameter and also firmly connected to this second piston 61.

Der erste Kolben 60 ist in einem ersten Zylinder 62 axial verschiebbar, wird jedoch.durch eine die Kolbenstange 59 umgeben de zweite Schraubenfeder 63 jeweils in Richtung vom Umlenkhebel 58 weg gedrückt. Im Gehäusefortsatz 2 ist ein Luftaus -gleichskana 64 angeordnet, der das Innere des ersten Zylinders 62 mit der Aussenluft verbindet. Dieser tuftausgleichskanal 64 ist derart angeordnet, daß dieser im Bereich der Zylinderfläche des ersten Kolbens 60 in der.in Fig. 5 gezeigte-:ei ne Endstellung -.Ruhestellung-- zu liegen kommt und durch letzteren verschlossen wird.The first piston 60 is axially displaceable in a first cylinder 62, is however.by a second coil spring 63 surrounding the piston rod 59 pressed in the direction of the reversing lever 58 away. In the housing extension 2 there is an air outlet -gleichskana 64 arranged, which connects the interior of the first cylinder 62 with the outside air connects. This tuft compensation channel 64 is arranged in such a way that it is in the area of the cylinder surface of the first piston 60 in the shown in Fig. 5: ei ne end position - Rest position - comes to rest and is closed by the latter.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ruhestellung ist die obere Öffnung des Fallrohres 56 innerhalb des zweiten' Zylinders 65 zwischen dem zweiten Kolben 61 - jedoch ganz dicht bei- diesem - ange -ordnet. Der zweite Kolben 61 weist einen Kolbenring 67 auf, der diesen gegen die Wandung des zweiten Zylinders 65 -abdichtet, wodurch die Flüssigkeitszufuhr in dieser Ruhestellung aus der ersten Luftleitung 21 zum Fallrohr 56 unterbrochen wird. -Wird jetzt Tastknopf 33 betätigt, bewegt sich die Kolbenstange 59 und damit auch der zweite' Kolben 61 in Richtung auf den Umlenkhebel 58 zu, wobei nach Uberschreiten der in Fig. 7 gezeigten Zwischenstellung durch den zweiten Kolben 61 die Verbindung zwischen Fliissigkeitszuleitung 314 und Fallrohr 56 frei gegeben wird, wodurch die Flüssigkeit aus dessen freien Ende 56a austreten kann. Durch diese Bewegung des zweiten Kolbens 61 wird zwischen diesem und dem ersten Kolben 60 ein Unter -druck erzeugt, der bei Freigabe der öffnung deS Luftdruckausgleichskanals 64 ausgeglichen wird. Gleichzeitig wird die zweite Schraubenfeder gespannt.In the rest position shown in Fig. 5, the upper opening of the Downpipe 56 within the second cylinder 65 between the second piston 61 - but very close to this - arranged. The second piston 61 has a Piston ring 67, which seals it against the wall of the second cylinder 65, whereby the liquid supply in this rest position from the first air line 21 to the downpipe 56 is interrupted. -If button 33 is now pressed, moves the piston rod 59 and thus also the second 'piston 61 in the direction of the Deflection lever 58 closed, after crossing the intermediate position shown in FIG through the second piston 61 the connection between liquid feed line 314 and Downpipe 56 is released, whereby the liquid from its free end 56a can emerge. This movement of the second piston 61 is between this and the first piston 60 generates a negative pressure, which when the opening is released of the air pressure equalization channel 64 is equalized. At the same time the second Coil spring tensioned.

Soll der Sprühvorgang beendet werden, wird der Tastknopf 33 losgelassen, wodurch sich die Kolbenstange 59 zusammen mit.If the spraying process is to be ended, the button 33 is released, whereby the piston rod 59 together with.

dem ersten Kolben 60 und dem zweiten Kplben 61 durch die Kraft der zwesten-Schraubenfeder 34 zurü;,ckbewegt wird. In der in Fig. 5 gezeigten Ruhestellung nun ist die Flüssigkeitszufuhr Zum Fallrohr 56 unterbrochen.the first piston 60 and the second coupling 61 by the force of the zwesten coil spring 34 back;, is moved back. In the rest position shown in FIG the supply of liquid to the downpipe 56 is now interrupted.

Durch den ersten Kolben 60 wird bei Bewegung in Richtung zur Ruhestellung im Bereich zwischen ersten und zweiten Kolben die Luft komprimiert, die Pach Überschreitung der in Fig. 7 gezeigten Zwischenstellung durch das Fallrohr 56 entweichen und diese von Flüssigkeitsresten reinigen kann. Durch diese Verwendung des ersten Kolbens 60 wird erreicht, daß kein Flüs -sigkeitsrest im Fallrohr 56 zurück bleibt der bis zum nächsten Gebrauch keine Verharzungen evtl. hervorrufen kann.When moving in the direction of the rest position, the first piston 60 is used in the area between the first and second piston the air is compressed, exceeding the Pach escape the intermediate position shown in Fig. 7 through the downpipe 56 and this can clean fluid residues. By using the first piston in this way 60 it is achieved that no liquid residue remains in the downpipe 56 until may not cause any resinification the next time it is used.

Diese in den Fig. 9 und 10 dargestellte dritte Ausführungsform -ist eine Modifikation gegenüber der in Fig. 1 bis 4 darge -stellten Ausführungsform, bei der abweichend das obere Ende des Steigrohres'30 weiter in den Zerstäubungsraum 23 hineinragt und einen U-förmigen Fortsatz hat, der in ein Fallrohr 56 mit einem freien Ende 56a übergeht. Die Luftzufuhr und die Flüssigkeitszufuhr zur freien Stirnfläche 47 des Schwingkörpers 45 erfolgt hierbei wie in der in Fig. 5 bis 8 dargestelten Weise. Hierbei läßt sich in manchen Fällen das Sprühbild besser. gestalten.This third embodiment shown in FIGS. 9 and 10 is a modification compared to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, in which, in deviation, the upper end of the riser pipe 30 continues into the atomization chamber 23 protrudes and has a U-shaped extension that is in a downpipe 56 with a free end 56a passes. The air supply and the liquid supply to the free face 47 of the oscillating body 45 takes place here as in that shown in FIGS. 5 to 8 Way. In some cases, the spray pattern can be improved. design.

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Claims (12)

Patentansprüche -1. Verfahren zum Versprühen von Flüssigkeiten unter Verwendung eines durch Ultraschall erregten, im Zerstäubungsraum (23) angeordneten Schwingkörpers (45) unter Zufuhr von Luft, da dur c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Flüssigkeit unter einem mit der Längsachse des Schwingkörpers (45) gebildeten Winkel (ß) von wenigstens 45 Grad der in Sprührichtung zeigenden Stirnfläche (47) des Schwin£-körpers (45) zugeführt wird und daß die zugeführte Luft durch-eine Verdrängungspumpe (16) zu einer die Sprühcharakteristik bestimmenden Luftdüse (22a) geleitet wird, deren Hauptsprührichtung mit der Längsachse des Schwingkörpers (45) einen Winkel (i) von höchstens 15 Grad bildet (Fig. 4 und 8). Claims -1. Method of spraying liquids under Use of a device excited by ultrasound, arranged in the atomization chamber (23) Oscillating body (45) with the supply of air, there through t that the liquid is formed under a with the longitudinal axis of the oscillating body (45) Angle (ß) of at least 45 degrees of the end face (47) pointing in the spray direction of the Schwin £ -body (45) is supplied and that the supplied air is carried out by a positive displacement pump (16) is directed to an air nozzle (22a) which determines the spray characteristics, whose main spraying direction forms an angle with the longitudinal axis of the oscillating body (45) (i) of 15 degrees or less (Figures 4 and 8). 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Flüssigkeit. unter einem mit der Längsachse des Schwingkörpers (45) gebildeten Winkel (ß) von wenigstens 60 Grad, vorzugsweise von 80 bis 90 Grad, der in Sprührichtung zeigenden Stirnfläche (47) des Schwingkörpers (45) zugeführt wird (Fig. 4 und 8).2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the liquid. under one with the longitudinal axis of the oscillating body (45) formed angle (ß) of at least 60 degrees, preferably from 80 to 90 degrees, the The end face (47) of the oscillating body (45) pointing in the spraying direction is supplied (Figures 4 and 8). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Flüssigkeit der in Sprührichtung zeigenden Stirnfläche (47) des Schwingkörpers (45) über ein im wesentlichen parallel zu dieser Stirnfläche (47) verlaufendes Steigrohr (30) aus einem Vorratsbehälter (5) zugeführt wird, der in Bezug auf die Gebrauchsstellung unterhalb des Schwingkörpers (45) angeordnet ist und aus dessem Inneren die Flüssigkeit (6) mittels eines auf den Flüssigkeitsspiegel einwirkenden, durch die Verdrängungspumpe (16) erzeugten Luft überdruckes aus dem oberen Ende (30a) des Steigrohres (30) wahlweise herausgedrückt wird (Fig.. 1).3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the liquid of the end face (47) pointing in the spray direction of the oscillating body (45) over a substantially parallel to this end face (47) running riser pipe (30) is fed from a storage container (5) which in relation to the position of use below the vibrating body (45) is arranged and from the interior of which the liquid (6) by means of a the liquid level acting, generated by the positive displacement pump (16) Air overpressure from the upper end (30a) of the riser pipe (30) optionally pressed out will (Fig. 1). 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Flüssigkeit aus einem in Bezug auf die Gebrauchs stellung oberhalb des Schwingkörpers (45) angeordneten Vorratsbehälter (5) zugeführt wird, aus dem die Flüssigkeit mittels Schwerkraft der in Sprührichtung zeigenden Stirnfläche (47) des Schwingkörpers (45) über ein kolbengesteuertes Ventil- (55) und ein nachgeschaltetes, im wesentlichen parallel zu dieser Stirnfläche (47) verlaufendes Fallrohr (56) wahlweise zugeführt wird (Fig. 5).4. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the liquid from a position in relation to the use position above of the vibrating body (45) arranged storage container (5) is supplied, from which the liquid by means of gravity on the face (47) pointing in the direction of spray of the oscillating body (45) via a piston-controlled valve (55) and a downstream, Downpipe (56) running essentially parallel to this end face (47) optionally is supplied (Fig. 5). 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder'2 und 4, d a d u r c h g e k e n-n z e i c h n e t, daß zusätzliche Druckmittel (55) vorgesehen sind, die nach Beendigung des Sprühvorganges eventuell im Fallrohr (56) zurückbleibende Flüssigsreste mittels Druckluft ausstoßen (Fig. 8).5. The method according to claim 1 oder'2 and 4, d a d u r c h g e k e n-n z e i c h n e t that additional pressure means (55) are provided after completion any liquid residues remaining in the downpipe (56) during the spraying process by means of Eject compressed air (Fig. 8). 6. Handsprühgerät zur Durchführung des Verfahrens nach' Anspruch 1 und 3, d a d u r c-h g e k e n n -z e i c h n e t, daß an der Unterseite (4) eines GehEusefortsatzes (2) an einem pistolenförmig ausgebildeten Gehäuse (1) ein Vorratsbehälter (5) mit der zu versprühenden Flüssigkeit (6) mittels einer Koppelvorrichtung wahlweise angeordnet ist und daß imimpistolenförmigen Gehäuse (1) als Schaltmittel ein Druckentlastungsventil (39) und einSchalter (42) zum Betätigen der elektrischen Bauteile (14, 43) vorgesehen sind, die von einem gemeinsamen Betätigungsorgan, vorzugsweise einem Tastknopf(33) betätigt werden (Fig. 1).6. Hand sprayer for performing the method according to claim 1 and 3, d a d u r c-h g e k e n n -z e i c h n e t that at the bottom (4) one GehEusefortsatzes (2) on a pistol-shaped housing (1) a storage container (5) with the liquid to be sprayed (6) optionally by means of a coupling device is arranged and that imimpistolenischem housing (1) as a switching means Pressure relief valve (39) and a switch (42) for operating the electrical components (14, 43) are provided are operated by a common actuator, preferably a pushbutton (33) are operated (Fig. 1). 7. Handsprühgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 5, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß an der Oberseite eines pistolenförmig ausgebildeten Gehäuses (1) ein Vorratsbehälter (5) mit der zu versprühenden Flüssigkeit (6) in Gebrauchsstellung oberhalb des Schwingkörpers (45) wahlweise abnehmbar angeordnet ist, daß im pistolenförmigen Gehäuse (1) als Schaltmittel ein Schalter (42) zum Betätigen der elektrischen Bauteile (14, 43) und betätigbare Teile (59, 60, 61) der Druckmittel (55) vorgesehen sind, die von einem gemeinsamen Betätigungsorgan, vorzugsweise einem Tastknopf (33), betätigt werden (Fig. 5).7. Hand sprayer for performing the method according to claim 1 and 5, that is at the top of a pistol-shaped trained housing (1) a storage container (5) with the liquid to be sprayed (6) in the position of use above the oscillating body (45) optionally removably arranged is that in the pistol-shaped housing (1) as a switching means, a switch (42) for Actuation of the electrical components (14, 43) and actuatable parts (59, 60, 61) the pressure means (55) are provided which are operated by a common actuating member, preferably a push button (33), are actuated (Fig. 5). 8. Handsprühgerät nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Luftdüse (22a) in einem im wesentlichen zylindrischen Zerstäubungsraum (23) unterhalb des Schwingkdrpers (45) angeordnet ist- und die Hauptsprührichtung des daraus ausströmenden Luftstromes (49) vorzugsweise einen Winkel (0() von kleiner als 2 Grad mit der Längsachse des Schwingkörpers (45) bildet und die benötigte Druckluft durch eine einen Teil der elektrischen Bauteile bildenden Verdrängungspumpe, vorzugsweise eine Membranpumpe (16), erzeugt wird, die von einem von einer Stromquelle (12) betriebenen Elektromotor (14) angetrieben wird (Fig. 1 und 5).8. Hand sprayer according to claim 6 or 7, d a d u r c h g e k e n It is noted that the air nozzle (22a) in a substantially cylindrical The atomization chamber (23) is arranged below the oscillating body (45) and the The main spray direction of the air stream (49) flowing therefrom is preferably one Angle (0 () of less than 2 degrees with the longitudinal axis of the oscillating body (45) forms and the required compressed air through a part of the electrical components Positive displacement pump, preferably a diaphragm pump (16), is generated by a is driven by an electric motor (14) operated by a power source (12) (Fig. 1 and 5). 9. Handsprühgerät nach Anspruch 7, d a d u r c h ge k e n n z e i c h n e t, daßals Druckmittel ein kolbengesteuertes Ventil (55) vorgesehen ist, dessen Kolbenstange (59) von dem Betätigungsorgan (33) gegen die Kraft einer diese axial umgebenden Schraubenfeder (63) axial bewegbar ist, daß die-Kolbenstange (59) einen ersten Kolben (60) und einen zweiten Kolben (61) in vorgegebenem Abstand trägt, die mit dieser fest verbunden sind, daß der Außendurchmesser des ersten Kolbens (60) vorzugsweise um 20 bis 50 % größer ist als der Außendurchmesser des zweiten Kolbens (61), daß jeder Kolben (60 bzw. 61) in einem entsprechend ausgebildeten Zylinder (62 bzw. 9. Hand sprayer according to claim 7, d a d u r c h ge k e n n z e i c h n e t that a piston-controlled valve (55) is provided as the pressure medium, the piston rod (59) of the actuator (33) against the force of this axially surrounding helical spring (63) is axially movable that the piston rod (59) carries a first piston (60) and a second piston (61) at a predetermined distance, which are firmly connected to this that the outer diameter of the first piston (60) is preferably 20 to 50% larger than the outer diameter of the second Piston (61) that each piston (60 or 61) in a correspondingly designed Cylinder (62 resp. 65) axial verschiebbar angeordnet ist, die miteinander leitend verbunden sind, daß in Ruhestellung im ersten Zylinder (62) im Bereich zwischen beiden Kolben (60, 61) ein mit dessem Innenraum leitend verbundenes Fallrohr (56) angeordnet ist und daß das vom ersten Kolben (60) entfernt liegende Ende des zweiten Zylinders (65) mit der Flüssigkeitszuleitung (31) des Vorratsbehälters (5) verbünden ist (Fig. 5, 7 und 8). 65) is arranged to be axially displaceable and conductively connected to one another are that in the rest position in the first cylinder (62) in the area between the two pistons (60, 61) a downpipe (56) which is conductively connected to its interior is arranged and that the end of the second cylinder remote from the first piston (60) (65) is connected to the liquid supply line (31) of the storage container (5) (Fig. 5, 7 and 8). 10. Hanisprühgerät nach Anspruch 7 und 9, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kolbenstange (59) über einen drehbar gelagerten Umlenkhebel (58) mit demBetätigungsknopf (33) verbunden ist, daß der erste Kolben (60) benachbart zum Umlenkhebel (58) angeordnet ist, wobei zwischem ersten Kolben (60) und der Wandung des Gehäuses (1) die Schraubenfeder (63) zuliegen kommt, die den ersten Kolben (60) in Richtung zur Sprühöffnung (7) drückt (Fig. 5, 7 und 8).10. Hanis sprayer according to claim 7 and 9, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the piston rod (59) via a pivoted lever (58) is connected to the operating button (33) that the first piston (60) is adjacent to the reversing lever (58) is arranged, between the first piston (60) and the wall of the housing (1) the coil spring (63) comes close, which the first piston (60) in the direction of the spray opening (7) (Fig. 5, 7 and 8). 11. Handsprühgerät nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h e k e n n z e i c h n e t, daß die elektrischen Bauteile einen Ultraschallgenerator (44) aufweisen, der mit einer Frequenz von 20 bis 150 kHz, vorzugsweise von 100 kHz, den Schwingkörper (45) zu longitudinalen Schwingungen anregt (Fig. 1 und 5).11. Hand sprayer according to claim 6 or 7, d a d u r c h e k e n n it is clear that the electrical components have an ultrasonic generator (44), that with a frequency of 20 to 150 kHz, preferably 100 kHz, the vibrating body (45) excites longitudinal vibrations (Fig. 1 and 5). 12. Handsprühgerät nach Anspruch 8, d a d u r c h g ek e fl n z e i c h n e t, daß die Verdrängungspumpe (16) mit dem Elektromotor (14) und der Stromquelle (12) in dem Gehäuse (1) angeordnet sind (Fig. 1 und 5).12. Hand sprayer according to claim 8, d a d u r c h g ek e fl nz e i c h n e t that the displacement pump (16) with the electric motor (14) and the power source (12) are arranged in the housing (1) (Fig. 1 and 5).