DE3023123A1 - Doppelwirkender mechanischer zerstaeuber von fluessigkeiten - Google Patents

Description

Ceskoslovenska akademie ved Prag, CSSR

Doppelwirkender mechanischer Zerstäuber von Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft einen Zerstäuber für Flüssigkeiten, wie Kosmetika, Insekticide, Reinigungsmittel, Lacke u. a., der im Anspruch 1 angegebenen Gattung.

Bekannte Zerstäuber benützen meist eine leicht verdampfende Treibflüssigkeit, wie fluorierter Kohlenwasserstoff, der aber zum Schutz der Umwelt - durch andere Treibflüssigkeiten wie z. B. durch Kohlendioxid, Propan-Butan u· a. ersetzt wurde. Bei Verwendung dieser Treibflüssigkeiten müssen die Zerstäuber jedoch ein Druckgefäß enthalten, wodurch eine aufwendige Konstruktion entsteht. Diese Zerstäuber können nur einmal gebraucht werden, was zu einer Rohstoffverschwendung führt. Außerdem können die Druckgefäße gefährlich werden, wenn sie durch Feuer oder Sonne erhitzt werden, wenn sie be-

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schädigt oder in unsachgemäßer Weise behandelt werden.

Deshalb werden mechanische Zerstäuber bevorzugt (US Pat, No. 5 379 381, 3 399 836),in welchen die Flüssigkeit zuerst durch Unterdruck angesaugt und dann durch den Druck des Kolbens zerstäubt wird. Diese Zerstäuber weisen eine unterbrochene Zerstäubung auf, weil ihre Tätigkeit meist auf einem einfach wirkenden Kolben beruht. Die unterbrochene Zerstäubung kann jedoch nur schwierig auf einen bestimmten Punkt gezielt werden. Dieser Nachteil wird besonders dann merkbar, wenn eine kompakte gleichmäßige Schichtauf eine Fläche aufgetragen werden soll, wie z. B. beim Zerstäuben von Herbiciden, Lacken, Reinigungsmitteln und antistatischen Flüssigkeiten. Um eine annähernd gleichförmige kontinuierliche Zerstäubung zu erreichen, können einfach wirkende Einrichtungen mit einem Flüssigkeitsakkumulator ausgestattet werden, der ein elastisches Element, z. B. ein Luft- oder Gummipolster, einen Faltenbalg, einen Hilfszylinder mit abgefederten Kolben usw. enthält (US-PS 4- 079 865). Ferner gibt es noch Konstruktionen mit doppelwirkenden Pumpen, welche als Zweizylinder- oder Differenzialpumpen konstruiert werden (DT-PS 1 166 004).

Konstruktionen mit Akkumulatoren sind meist kompliziert,. was durch die schwer erreichbare zeitliche Aufeinanderfolge der Flüssigkeitslieferung in den Akkumulator und in die Düse bedingt wird. Auch bekannte doppelwirkende Pumpen, in welchen beide Arbeitsräume abwechselnd einmal als Saugraum und einmal als Druckraum arbeiten, sind verhältnismäßig kompliziert und enthalten eine größere Anzahl von Ventilen und anderen Bauteilen. Zerstäuber sollen aber einfach und billig ausgebildet sein, die^f als Verbrauchsware möglichst aus Kunststoff hergestellt werden können.

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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zerstäuber für Flüssigkeiten zu schaffen, welcher mittels einer mechanischen Pumpe die angesaugte Flüssigkeit zweifach zerstäubt, so daß ein fast ununterbrochener Sprühstrahl entsteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zerstäuber einen Zylinder enthält, welcher zur Befestigung an einen Flüssigkeitsbehälter gestaltet ist. Der Zylinder ist unten durch einen Zylinderboden begrenzt, in welchem ein Saugventil gelagert ist. Der untere Teil des Saugventils hat eine Verbindung zum Saugrohr. Im Zylinder ist ein Kolben angeordnet, dessen Stößel durch den Zylinderhals führt. Der Kolben ist mit einem Druckventil versehen, dessen unterer Teil mit einem Arbeitsraum verbunden ist, welcher im Zylinder durch den Zylinderboden und durch den Kolbenboden begrenzt ist, und dessen Oberteil mittels eines im Stößel eingebauten Axialkanals mit dem Dosierraum verbunden ist, welcher- im Zylinder durch die Oberkante des Kolbens und durch den Zylinderhals abgegrenzt ist. Der Dosierraum ist mit der Düse verbunden.

Der Dosierraum ist über einen im Zylinder angebrachten Hauptkanal oder in einer anderen Variante über einen im Zylindermantel angeordneten Hauptkanal mit der Düse verbunden.

Zwischen dem Zylinderboden und dem Kolbenboden ist eine Druckfeder angebracht.

Der Zerstäuber gemäß der Erfindung erzeugt einen im wesentlichen ununterbrochenen Sprühstrahl. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Anzahl von Bestandteilen und Ventilen. Der größte Teil der Bestandteile kann aus Kunststoff hergestellt werden, was eine wirtschaftliche Herstellung des Zerstäubers

ermöglicht. Außerdem können die Flüssigkeitsbehälter nach ihrer Entleerung ausgetauscht oder nachgefüllt werden, so daß der mechanische Zerstäuber wiederholt benutzt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein doppelwirkender Zerstäuber zum Feinzerstäuben von Flüssigkeiten, wie z. B. kosmetische Flüssigkeiten, Insekticide , Reinigungsmittel, Lacke usw., der einen Zylinder aufweist, welcher zur Befestigung an einen Flüssigkeitsbehälter angepaßt ist. Der Zylinder ist unten durch einen Zylinderboden abgeschlossen, welcher über einen Kanal mit einem Saugrohr verbunden ist. Im Zylinderboden ist ferner ein Saugventil gelagert, das zusammen mit dem Saugrohr das Einsaugen der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in den Arbeitsraum ermöglicht. Dieser Arbeitsraum ist unten durch den Zylinderboden und oben durch den Kolbenboden begrenzt. Die Bewegung des Kolbens wird von seinem Stößel abgeleitet, welcher durch den Zylinderhals führt und am oberen Ende eine Handhabe trägt. Im Kolbenboden ist ein Druckventil vorgesehen, dessen unterer Teil eine Verbindung zum Arbeitsraum hat und dessen oberer Teil durch einen im Stößel ausgebildeten Axialkanal mit dem Dosierraum verbunden ist. Der von dem Zylinderhals und von der Oberkante des Kolbens begrenzte Dosierraum ist mittels eines Kanals mit der Düse verbunden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt ^iner ersten Zerstäuber-

Fig. 2 einen Zerstäuber mit Belüftung des Flüssigkeitsbehälters und mit einem Schließmechanisjnus für die Düse während des Transports.

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Der Zerstäuber nach. Fig. 1 weist einen Zylinder 1 auf, der durch einen Boden 2 abgeschlossen ist. In diesem Boden 2 ist ein Ventilsitz ausgebildet, der zusammen mit einer Ventilkugel 3 ein Ansaug-Ventil bildet. Im Zylinderboden 2 ist ein Ansaugkanal 4a vorgesehen, der in ein sich bis zum Boden des Flüssigkeitsbehälters 23 erstreckendes Saugrohr 4 mündet. Dieses Saugrohr 4 sichert die Zufuhr der Flüssigkeit in den Zerstäuber bis zur vollkommenen Entleerung des Flüssigkeitsbehälters 23.

Im Zylinder 1 ist ein Kolben 8 angeordnet, welcher mit einem Stößel 6 fest verbunden ist. Dieser Stößel 6 ragt aus dem Zylinderhals heraus und trägt einen Betätigungsnippel 15» auf welchen beim Zerstäuben ein Druck ausgeübt wird. Im Kolbenboden 8a ist der Ventilsitz eines Druckventils vorgesehen, dem eine Kugel 10 als Verschlußglied zugeordnet ist und das einen Kanal 8b im Kolbenboden 8a schließt und öffnet.

In einem vom Zylinderboden 2 und dem Kolbenboden 8a begrenzten Arbeitsraum 5 ist eine Druckfeder 16 eingesetzt, welche den unbelasteten Kolben 8 abwärts schiebt. Wenn sich der Kolben 8 nach unten verschiebt, entsteht über ihm ein ringförmiger Dosierraum 12, welcher durch die Oberkante des Kolbens 8, seinen Stößel 6 und den Zylinderhals begrenzt ist. Im Stößel 6 ist in Richtung seiner Achse ein Axialkanal 11 ausgebildet, welcher die Verbindung des Arbeitsraums 5 über den Kanal 8b, das Druckventil mit der Kugel 10 und über den Druckraum 9 mit dem Dosierraum 12 herstellt. Der Dosierraum 12 ist über einen Kauptkanal 7 und einen Kanal 13 mit einer im Nippel 15 eingesetzten Zerstäuberdüse 14 verbunden. Der Zerstäuber ist durch einen Überwurfstutzen 17 am Hals des Flüssigkeitsbehälters 23 befestigt und über eine Dichtung 22 abgedichtet.

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Bei dem Zerstäuber nach. Fig. 2 ist die Düse 14 im Überwurf stutzen 17 angeordnet. Eine Belüftungsbohrung 19 im Zylinder 1 ermöglicht die Belüftung des Flüssigkeitsbehälter 23, so daß beim Ansaugen der Flüssigkeit kein Unterdruck im Flüssigkeitsbehälter 23 entstehen kann. Die Flüssigkeit strömt aus dem Arbeitsraum 5 durch den Kanal 8b, das Druckventil 10 im Kolben 8 und durch den Axialkanal 11 in den ringförmigen Dosierraum 12 und aus diesem über den Radialkanal 13 zur Düse 14. Der Radialkanal 13 im Zylinder 1 ermöglicht eine dauerhafte Verbindung der Düse 14 mit dem Dosierraum 12. Nach Beendung der Zerstäubung wird der Kolben 8 von der Feder 16 in die obere Stellung geschoben. Der Betätigungsnippel 15 in dieser Kolbenstellung ist durch, eine Dichtung 20 gegenüber dem Überwurfstutzen 17 abgedichtet und die Verbindung des Axialkanals 11 mit dem Hauptkanal 13 und der Düse 14 wird unterbrochen. Dadurch wird die Abdichtung des Zerstäubers in seiner beliebigen Lage und während des Transports gesichert.

Die Belüftung des Flüssigkeitsbehälters 23, in welchem während der Zerstäubung Unterdruck entstehen würde, wird durch den Belüftungskanal 19 und durch einen Belüftungsspalt 18 gesichert. Diese nötige Verbindung mit der Atmosphäre wird im Ruhezustand durch die Dichtung 20 unterbrochen. Sofern doch über dem Zylinder 1 eine unbedeutend kleine Menge von Flüssigkeit durchdringen sollte, wird diese Flüssigkeit sofort durch den Unterdruck im Flüssigkeitsbehälter 23 mittels des Belüftungskanals 19 eingesaugt.

Die Arbeitsweise der Zerstäuber nach den Fig. 1 und 2 ist folgende:

Durch Drücken auf den Betätigungsnippel I5 wird der Kolben 8 in seine untere Stellung geschoben und der Flüssigkeits-

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druck im Arbeitsraum 5 schließt das Saugventil 3 im Zylinderboden 2. Die Flüssigkeit strömt in den Dosierraum 12' und steigt weiter durch die Hauptkanäle 7* 13 zur Düse 14. Während der Kolben 8 heruntergedrückt wird, wird auch die Druckfeder 16 zusammengedrückt. Wenn der Betätigungsnippel 15 nicht mehr belastet wird, schiebt die Druckfeder 16 den Kolben 8 in seine obere Stellung. Dabei öffnet sich das Saugventil 3 im Zylinderboden 2 und durch den entstandenen Unterdruck wird aus dem Flüssigkeitsbehälter 23 Flüssigkeit in den Arbeitsraum 5 eingesaugt. Gleichzeitig schließt sich das Druckventil 10 im Kolbenboden, so daß die Flüssigkeit aus dem Dosierraum 12 nicht zurück in den Arbeitsraum 5 fließen kann, sondern durch die Hauptkanäle 7» 13 zur Düse 14 gefördert wird. Die Volumenunterschiede zwischen dem Arbeitsraum 5 und dem Dosierraum 12 bewirken, daß die in den Arbeitsraum 5 eingesaugte Flüssigkeit während der Abwärtsbewegung des Kolbens 8 in den Dosierraum 12 und weiter bis zur Düse 14 verdrängt wird und in dieser in einer Menge zerstäubt wird, die dem Volumenunterschied des Arbeitsraumes 5 und des Dosierraumes 12 entspricht.

Die erfindungsgemäßen Zerstäuber können zum Zerstäuben von kosmetischen Flüssigkeiten, Wasser, Lacken, Reinigungsmitteln und Herbiciden, Suspensionen und von einer ganzen Reihe anderer Flüssigkeiten benutzt werden.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   /1. Mechanischer Zerstäuber von Flüssigkeiten, bestehend aus ^—deinem Zylinder, der in einen Flüssigkeitsbehälter eingepaßt und durch einen Boden mit einem Saugventil begrenzt ist, aus einem am Zylinderboden unter dem Saugventil angeordneten Saugrohr, aus einem im Zylinder angeordneten Kolben, dessen Stößel durch den Zylinderhals führt, und einen Betätigungsnippel trägt und aus einer Zerstäuberdüse ,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) mit einem Druckventil (10) versehen ist, daß die Verbindung zwischen einem Arbeitsraum (5), welcher im Zylinder (1) durch den Zylinderboden (2) und durch den Kolbenboden begrenzt ist, und einem im Stößel (6) ausgebildeten Axialkanal (11) mit einem Dosierraum (12) beherrscht, welcher im Zylinder (1) durch die Oberkante des Kolbens (8) und durch den Zylinderhals begrenzt und mit der Düse (14) verbunden ist.
2. 2. Zerstäuber nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Dosierraum (12) mittels eines im Stößel (6) angeordneten Hauptkanals (7) mit der am Stößelende befestigten Düse {"14-) verbunden ist.

   -S 9739-SdWa

   ORIGINAL INSPECTED
3. 3. Zerstäuber nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierraum (12) mittels eines im Zylindermantel angebrachten Radialkanals (13) mit der Düse (14) verbunden ist.
4. 4. Zerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zylinderboden (2) und dem Kolbenboden (8a) eine Druckfeder (16) angebracht ist.
5. 5. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylindermantel ein axialer Belüftungskanal (19) ausgebildet ist, der das Innere des Flüssigkeitsbehälters (23) mit der Atmosphäre verbindet.
6. 6. Zerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch, gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) über einen Überwurfstutzen (17) am Hals des Flüssigkeitsbehälters (23) befestigt ist und daß die Zerstäuberdüse (14) in diesem Überwurfstutzen (17) radial angeordnet ist.

   7· Zerstäuber nach, einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1), der Kolben (8) und sein Stößel (6) aus Kunststoff bestehen.