DE3601612A1

DE3601612A1 - Manuell betaetigbarer zerstaeuber

Info

Publication number: DE3601612A1
Application number: DE19863601612
Authority: DE
Inventors: Douglas F. Los Angeles Calif. Corsette
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-01-23
Filing date: 1986-01-21
Publication date: 1986-07-24
Also published as: AU5250386A; NL8600107A; GB2170735B; GB8601361D0; LU86257A1; NL188148B; GB2170735A; DK31686D0; CA1248923A; GR860150B; JPS61174960A; IE860040L; US4624413A; KR900006715B1; BE904095A; IT1207064B; AU573947B2; NL188148C; FR2576225B1; IT8619144A0

Description

Douglas F.Corsette, 6559 Firebrand Street, Los Angeles, Calif./USA

Manuell betätigbarer Zerstäuber

Die Erfindung bezieht sich generell auf einen manuell betätigbaren

Zerstäuber mit einem einstellbaren Sprühmuster und insbesondere auf einen solchen Zerstäuber mit eine m zusammengesetzten Abdicht-, Austrittsventil- und Drallkammer-Element, wobei eine Zerstäubungseinstellung ohne Notwendigkeit der Vergrößerung der Drallkammer erfolgt.

fcf Handbetätigte Zerstäuber sind bekannt mit einer Art von einstellbarer Sprühanordnung am Düsenende, derart, daß ein Zerstäubungselement mit einer mit Gewinde versehenen Düsenkappe zusammenwirkt, die bei Axialverlagerung eine Einstellung des ausgetragenen Zerstäubungsmusters bewirkt entsprechend der Veränderung der Tiefe der Drallkammer. Eine allmähliche Auswärtsverlagerung der Düsenkappe, etwa gemäß US-PS 3,o61,2o2 bewirkt ein allmählich grober werdendes Zerstäubungsmuster und schließlich einen Austragstrahl, wenn die Drallkammer in eine Plenumkammer verwandelt worden ist. Die Düsenkappe kann vollständig festgezogen werden, um eine feine Zernebelung zu erzeugen und vollständig angezogen werden, um ein Absperren des Austrags zu erreichen. Ein getrenntes Austrittsventil, das federnd vorgespannt ist in Schließstellung durch eine getrennte Feder, erstreckt sich vom Innenende des Vernebelungselements her.

In der US-PS 4,o82,223 bilden das Austrittsventil und die Schließfeder ein einstückiges Element mit einer Basisplatte, welche sich radial und axial erstreckende Schlitze aufweist, die zu der Austrittsmündung einer mit Gewinde versehenen Düsenkappe führen, um eine Feinvernebelung zu bewirken. Ein einstellbares Zerstäubungsmuster ist nicht vorgesehen, doch ist ein vollständiges Sperren des Austrags möglich bei vollständigem Anziehen der Düsenkappe.

Die US-PS 1,843,411 ermöglicht die Veränderung der Kapazität eines Flussigbrennstoffbrenners durch sukzessives Schließen eines oder mehrerer Zerstäubungsaustritte eines Zerstäubungselementes mittels externer Einstellung, indem ein segmentierter drehbarer Blendenteil betätigt wird, um die öffnungen zu schließen bzw- zu öffnen, welche zu tangentialen Leitungen in dem Zerstäubungselement führen. Die Zerstäubungskapazität durch diese Austragmündung wird dadurch verändert, indem der Austrag durch die Austragmündung gedrosselt wird.

f\ Aufgabe der Erfindung ist es, einen handbetätigten Zerstäuber zu schaffen, bei dem die Drallgeschwindigkeit und damit das Austragmuster veränderbar ist, ohne jedoch die Tiefe der Drallkammer zu verändern, und dadurch den unansehnlichen Spalt zu vermeiden, der zwischen einer axial verlagerbaren Düsenkappe und dem anschließenden Pumpenkörper auftreten würde,,und wobei auch ein unbeabsichtigtes Ablösen der Düsenkappe verhindert wird, während gleichzeitig, wenn der Zerstäuber nicht genutzt wird, der Austrag vollständig gesperrt werden kann.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen. Demgemäß weist der Zerstäuber am düsenseitigen Ende ein zusammengesetztes Element auf, umfassend eine federvorgespannte Austrittsventilanordnung und einen Teil einer Drallkammer, der zusammenwirkt mit Tangentialöffnungen in einer drehbaren Düsenkappe, um so das Zerstäubungsmuster bei Drehung der Kappe einzustellen, ohne daß diese jedoch axial verlagert wird. Die Umlauf- oder Drallgeschwindigkeit in der Drallkammer wird nämlich für die Veränderung des Austragmusters verändert, ohne daß die Tiefe der Drallkammer geändert werden muß, und ohne daß die jeweils ausgetragenen Volumina geändert werden. Dabei sind voneinander im Abstand liegende Speisekanäle vorgesehen, welche in die Drallkammer führen, und ein eingreifender Abschnitt der Düsenkappe enthält Tangentialöffnungen, weiche die Kanäle mit der Drallkammer verbinden, wobei die Öffnungen und Kanäle relativ zueinander so angeordnet sind, daß die Umlaufgeschwindigkeit in der Drallkammer veränderbar gemacht wird und damit auch das Austragmuster des aus der Düsenmündung ausgetragenen flüssigen Mediums sich ändert, wenn die Kappe gedreht wird. Diese Steuerung kann dadurch erreicht werden, daß die Kanäle in dem zusammengesetzten Bauteil mit unterschiedlichen Größen ausgebildet werden, während die tangentialen öffnungen in der Düsenkappe untereinander gleiche

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Größe aufweisen und voneinander gleiche Abstände besitzen, so daß bei der Drehung eine jeweils unterschiedliche Anpassung bzw.Fehlanpassung der Kanalquerschnitte und der Öffnungsquerschnitte vorliegt.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen erläutert.

Fig. 1 ist ein Vertikallängsschnitt eines Triggerzerstäubers mit der Ausbildung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 1 einer geringfügig abgewandelten Ausführungsform, wobei insbesondere der Pumpenkolben und das Einlaßrückschlagventil verändert sind,

Fig. 3 ist ein vergrößerter Vertikalschnitt zur Darstellung einer weiteren geringfügig modifizierten Austraganordnung mit variablem Sprühmuster gemäß der Erfindung, während

Fig. 4 bis 7 Schnittdarstellungen gemäß Linie 4-4 der Fig. 3 sind, und zwar in verschiedenen Arbeitspositionen, wobei Fig. 4 die Sperrposition zeigt, während Fig. 5-7 jeweils die Stellung illustrieren, in der ein bzw. zwei bzw. drei Kanäle geöffnet sind, sind.

In den Zeichnungen sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Man erkennt in Fig. 1 einen manuell betätigten Flüssigkeitsspender in Form eines triggerbetätigten Zerstäubers 1o mit einem Pumpenkörper 11, der einen Eintrittsdurchlaß und einen Austrittsauslaß 13 aufweist. Eine konventionelle Eintauchröhre 14 ist in einem Schenkel 15 des Pumpenkörpers aufgenommen und erstreckt sich in einen (nicht dargestellten) Behälter des abzugebenden Erzeugnisses, wie dies im Stand der Technik üblich ist. Eine Behälterkappe 16 mit Innengewinden oder anderen Behälterbefestigungsmitteln ist einstückig oder in anderer Weise verbunden mit dem Pumpenkörper für das Montieren des Zerstäubers auf dem Behälterhals. Anschläge, die die Form axialer Rippen 2o aufweisen können, einen Absatz der Einlaßbohrung, eine Innenschulter oder dergleichen an dem Pumpenkörper können sich in den Eintrittsdurchlaß erstrecken, um das Maß zu begrenzen, um das sich die Röhr ein den Pumpenkörperschenkel erstreckt.

Der Pumpenkörper umfaßt ferner einen Pumpenzylinder 17 mit einem inneren Ende 18, das - wie dargestellt - konisch sein kann, und einen Einlaß 19 in Kommunikation mit dem Eintrittsdurchlaß 12 enthält. Wie man erkennt, erstreckt sich der Pumpenzylinder unter einem Winkel zu den

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Eintritts- und Austrittsdurchlässen, und eine Auslaßöffnung 21 befindet sich in der ringförmigen Wand des Pumpenzylinders nahe dem Einlaßende, welche Auslaßöffnung mit dem Austrittsdurchlaß kommuniziert. Und eine zentrale Rückenflosse 111 kann auf dem Pumpenkörper vorgesehen sein, um Belastungen auf der Oberseite abzustützen, ohne daß nachteilige Momente auftreten.

Das Einlaßventil kann in Form eines Einlaßrückschlagventils 22 konischer Konfiguration vorgesehen sein und sitzt auf der Innenoberfläche des Endes 18 in einer Einlaßventilschließposition gemäß Fig. 1. Ein Haltering 23 ist einstückig mit dem Rückschlagventil 22 über Federarme 24 verbunden, wobei der Haltering an Ort und Stelle innerhalb des Pumpenzylinders gesichert wird entweder durch reibungsschlüssigen Sitz in der Wandung des Pumpenzylinders oder mittels Schnappverschlüssen oder dergleichen, die auf der Zylinderwandung vorgesehen sind.

Ein ringförmiger Kolben 25 ist innerhalb des Pumpenzylinders hin- un<i herbeweglich und besitzt flexible umlaufende Lippen 26 bzw. 27 an seinen einander abgewandten Enden, die längs der Innenfläche des Pumpenzylinders in fluiddichtem Eingriff mit diesem gleitbeweglich sind. Der Kolben begrenzt demgemäß eine Pumpenkammer 28 mit variablem.Volumen innerhalb des Pumpenzylinders. Der Kolben besitzt eine nach außen offene zentrale Bohrung 29, die hinterschnitten ist für die Schnappverbindung mit einer Kolbenstange 31, welche einen Kopf aufweist mit einer Form für den Schnappeingriff in die Hinterschneidung der Bohrung 29. Die Kolbenstange ist als einstückig verbunden mit einem Triggerbetätiger in Form eines Hebels 32 dargestellt, der an den Pumpenkörper bei 33 angelenkt ist. Eine äußere Feder 34, deren Enden bei 35 bzw. 36 an dem Hebel bzw. dem Pumpenkörper montiert sind, dient als Rückstellfeder für den Pumpenkolben bei Betätigung des Triggers. Im übrigen könnte auch eine innere Schraubenrückführfeder (nicht dargestellt) innerhalb des Pumpenzylinders zwischen dem Pumpenkolben und dem Ring 23 vorgesehen werden, um den Pumpenkolben nach außen bezüglich des Pumpenzylinder vorzuspannen.

Es ist zu unterstreichen, daß anstelle des Rückschlagventils 22, der Federarme 24 und des Halterings 23 ein Kugelrückschlagventil passend innerhalb des Durchlasses 12 positioniert werden kann, oder ein Einlaßklappenventil könnte vorgesehen werden als Alternativen für das den Einlaß steuernde Ventil.

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Der Pumpenkörper umfaßt einen Diisenvorsprung 37 in Fortsetzung des Austrittsdurchlasses 13, und auf den Fortsatz 37 ist drehbar um seine zentrale Achse eine Düsenkappe 38 montiert. Wie deutlicher in Fig. 3 erkennbar, wirkt eine innere ringförmige Schnappschulter 39 an der Düsenkappe mit einer äußeren ringförmigen Schnappschulter 41 am Vorsprung 37 zusammen, um die Düsenkappe an Ort und Stelle zu halten, jedoch gleichwohl ihre Relativdrehung ohne axiale Verlagerung zu ermöglichen. Die Düsenkappe kann an einer Frontschulter 42 des Pumpenkörpers anschlagen oder kann einen geringfügigen Abstand von dieser haben. Die Düsenkappe kann eine quadratische äußere Konfiguration aufweisen, wie in Fig. 4 bis 7 dargestellt, mit einer Modusmarkierung 43 oder dergleichen auf jeder ihrer Oberflächen zur Anzeige des Betriebsmodus oder der Aus-Position.

Ein einteiliges Element 44 umfaßt ein Gehäuse 45 mit einem Ringflansch 46 für abdichtenden Eingriff mit dem offenen Ende des Düsenfortsatzes 37 und den Eingriff in eine komplementäre ringförmige Hinterschneidung der Düsenkappe, wenn diese auf den Düsenvorsprung aufgeschnappt ist. Das Gehäuse 45 besitzt eine Ringnut 47 an der äußeren Peripherie seiner Außenfläche 48 für die Aufnahme eines Ringflansches 49 der Düsenkappe. Diese äußere Oberfläche 48 bildet eine runde Drallkammer 51 mit dem gegenüberliegenden Abschnitt der Düsenkappe, wobei die Drallkammer in offener Kommunikation mit einer Auslaßdüsenöffnung 4o der Düsenkappe steht.

Das Außenende des Austrittsdurchlasses 13 ist so geformt, daß es einen konischen oder toroidförmigen Ventilsitz 52 begrenzt und ein Austrittsrückschlagventil 53 mit einer entsprechenden Ventiloberfläche, etwa flach, konisch, sphärisch, parabolisch usw. ist im Sitz auf dem Ventilsitz 52 in einer Austrittsventilschließposition in Fig. 3 dargestellt. Ein System von Federbeinen oder Bandfedern 54 verbindet das Rückschlagventil 53 einstückig mit dem Gehäuse 45, um das Austrittsrückschlagventil in die Austrittsschließposition federnd vorzuspannen.

Das Element 44 hat im wesentlichen an einer Stelle, an der der Flansch 46 mit dem Gehäuse 45 verbunden ist, eine Mehrzahl von Speisekanälen 55, 56 und 57, wie deutlich in Fig. 4 bis 7 erkennbar. Die Kanäle 55 und 56 sind im wesentlichen von gleicher Größe, während der Kanal 57 geringfügig breiter ist. Alle drei Kanäle liegen auf Radiallinien

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L (Fig. 4) mit eingeschlossenen Winkeln von 12o°, obwohl die Linien nicht jeweils jeden Kanal halbieren.

Eine Mehrzahl von drei gleichen Abstand aufweisenden Öffnungen 58, 59 und 61 sind im Flansch 49 der Düsenkappe tangential bezüglich der runden Drallkammer 51 vorgesehen und in derselben Richtung angeordnet dargestellt. Demgemäß kann zum Zweck der Erläuterung ein gleichseitiges Dreieck T gezeichnet werden, dessen Spitzen auf den Mittelpunkten der drei betreffenden öffnungen liegen.

Fig. 3 und 4 zeigen eine Aus-Position, in der die tangentialen öffnungen 58, 59 und 61 in radialer Feh lausf luchtung mit allen Speisekanälen sind. In dieser Position befindet sich die Markierung 43 auf einer oberen Seite der Düsenkappe und eine Beschriftung, wie etwa "AUS" (OFF) kann auf der Düsenkappe nahe der Marke vorgesehen sein. In der relativen Drehlage der Düsenkappe gemäß Fig. 4 ist demgemäß der Auslaß vollständig abdichtend verschlossen in dem nicht benutzten Zustand, etwa bei Versand, Speicherung und Handhabung, so daß irgendwelches Lecken von Produkt durch den Auslaß im wesentlichen während dieser Bedingungen selbst dann vermieden ist, wenn unabsichtlich der Trigger betätigt wird. Wie noch erkennbar wird, bringt eine Drehung im Uhrzeigersinn (gemäß Fig. 4) der Düsenkappe relativ zum Pumpenkörper durch 9o°, 18o° bzw. 27o° (Fig. 5 bis 7) eine bzw. zwei bzw. drei tangentiale Öffnungen in Ausfluchtung mit den Speisekanälen des Elements 44 zwecks Veränderung des Zerstäubungsmusters nach Abheben des Austrittsrückschlagventils, wobei von einem feinen Nebel zu einem gröberen Nebel und dann zu einem noch gröberen Sprühstrom übergegangen wird. Beschriftungen, wie 1, 2 und 3, können an den flachen Außenseiten der Düsenkappe an den 9 Uhr-6 Uhr-bzw. 3 Uhr-Positionen, wie in Fig. 4 dargestellt, angebracht sein. Bei manueller Drehung der Düsenkappe durch 9o° im Uhrzeigersinn von der Position nach Fig. 4 in die in Position nach Fig. 5 steht nun die Beschriftung "1" ganz oben und zeigt an, daß der Zerstäuber bereit ist für die Erzeugung eines feinen Nebels in dieser Stellung gemäß Fig. 5. Man kann erkennen, daß nur eine der Tangentialöffnungen, nämlich 61, in Radialausfluchtung mit einem Abschnitt des Speisekanals 57 steht, während die anderen beiden Tangentialöffnungen 58 und 59 blockiert sind. Demgemäß wird bei Betätigung des Triggers und unter der Annahme, daß die Pumpenkammer gefüllt ist, Produkt vom Kolben durch den Austrittsauslaß gepumpt, und wenn der Druck des Produktes die

Rückstellkraft der Federbeine 54 übersteigt, hebt das Austrittsrückschlagventil 53 ab, Produkt fließt durch den Düsenfortsatz 37 und kann in die Drallkammer 51 durch den Kanal 57 eintreten, der mit der Tangentialöffnung 61 ausgefluchtet ist. Ein konstantes Produktvolumen, das in die Drallkammer eintritt, gesteuert durch die Auslaßdüsenmündung 4o, wird dabei beschleunigt, wenn es durch die öffnung 61 strömt, und läuft innerhalb der Drallkammer mit relativ hoher Drallgeschwindigkeit um, bevor es die Düsenmündung 4o als fein vernebelter Sprühstrahl verläßt.

Um einen gröberen Sprühstrahl zu erzeugen, wird die Düsenkappe manuell im Uhrzeigersinn um weitere 9o° aus der Position in Fig. 5 in die nach Fig. 6 gedreht, bis die Beschriftung "2" ganz oben im Blickfeld der Bedienungsperson liegt. In diesem Fall sind die tangentialen öffnungen 59 und 61 in Ausfluchtung mit den Speisekanälen 57 bzw. 55, während die Öffnung 58 blockiert ist. Demgemäß gelangt ein unter Druck stehendes Produkt in die Drallkammer durch zwei offene tangentiale Öffnungen 59 und 61 im wesentlichen mit demselben Volumen wie zuvor, jetzt jedoch mit relativ niedriger Drallgeschwindigkeit, und das Produkt tritt aus der Düsenmündung 4o mit einem gröberen Sprühstrahl aus, verglichen mit dem bei der Einstellung 1. Und wenn schließlich die Düsenkappe weiter im Uhrzeigersinn um 9o° aus der Position nach Fig. 6 in die nach Fig. 7 gedreht wird, sind alle drei tangentialen öffnungen 58, 59 und 61 in Radialausfluchtung mit Speisekanälen 57, 55 bzw. 56, so daß ein noch gröberer Sprühstrahl durch die Düsenmündung bewirkt wird bei einer weiter verringerten Drallgeschwindigkeit, wobei sich nahezu eine Plenumkammer von unter Druck stehendem Produkt in der Drallkammer vor dem Austritt ergibt.

Man kann erkennen, daß die Tangential öffnungen und die Speisekanäle relativ zueinander angeordnet und bemessen werden können in etwas abweichender Weise von der dargestellten, ohne daß man vom Grundgedanken der Erfindung abweicht. Beispielsweise können die Speisekanäle abweichende Abmessungen gegenüber den dargestellten haben, so daß eine weiche Änderung des Sprühmusters zwischen feiner Vernebelung und grobem Spühstrahl erfolgt, wenn kontinuierlich um 9o° gedreht wird. Oder es kann wünschenswert sein, die Düsenkappe nur um 9o° zu verdrehen zwischen "Aus"- und grober Position oder um nur 18o° zwischen diesen Positionen.

Das Element 44, das in Fig. 1 dargestellt ist, entspricht im wesentlichen dem, das in Fig. 3 mit deutlicheren Einzelheiten dargestellt wurde, ausgenommen, daß beispielsweise das Austrittsrückschlagventil 53 teilkugelig ist anstatt konisch, und daß die Oberfläche 48 des Gehäuses 45 sich weiter in die Drallkammer 51 hineinerstreckt, wobei ein Abschnitt der Drallkammer einen Abschnitt des Gehäuses umgibt. Im übrigen sind die oben beschriebenen Funktionen und Wirkungsweisen für das Einstellen eines Sprühmusterbereiches der Abgabe durch die Düsenmündung gleich.

Der in Fig. 2 dargestellte und insgesamt mit 1oA bezeichnete Zerstäuber entspricht im wesentlichen dem Zerstäuber 1o mit Ausnahme des Eintrittsrückschlagventils und des Pumpenkolbens. In dieser Ausführungsform ist ein Eintrittsrückschlagventil 62 mit einer Ventilfläche zum Sitz gegen einen entsprechenden Ventilsitz im Ende des Pumpenzylinders 17 (dargestellt sind komplementäre konische Ausführungen) mit einem Haltering 63 für das Halten sowohl des Eintrittsventils als auch einer Dichtkappe 64 an Ort und Stelle innerhalb des Pumpenzylinders versehen. Ein einwärts gerichteter Flansch 65 des Dichtungsrings greift in eine Ringnut 66 des Pumpenzylinders und wird dort durch Ring 63 gehalten. Die Dichtungskappe 64 dichtet nicht nur die Pumpenkammer 28 gegen Lecken nach außen ab, sondern führt auch die Pumpenfunktion eines Kolbens und einer Feder aus. Diese Pumpenfunktion wird bewirkt durch das Vorsehen eines zentralen Membranabschnitts 7o der Dichtungskappe, die innerhalb des Pumpenzylinderhohlraums eingesenkt ist in den Raum, der umgeben wird von den einstückig angeformten Federbeinen 67, welche das Eintrittsrückschlagventil 62 mit dem Haltering 63 verbinden, während der Wandungsabschnitt der Dichtungskappe 64 elastisch gestreckt wird. Diese Dichtungskappe 64 wird in den Pumpenzylinder hineingestreckt durch auf die Kolbenstange 31 wirkende Kraft. Die Dichtungskappe 64 besteht aus einem Elastomermaterial, wie Gummi, Latex oder Polyurethankunststoff, je nach Eignung für das auszutragende Produkt. Wenn die Eindringkraft abgebaut wird, kehrt die Dichtungskappe elastisch in ihre ungestreckte Form zurück und führt damit auch die Kolbenstange und den Trigger 32 in die Ruheposition, womit ein Einsaughub in den Pumpenzylinder ausgeführt wird. Da Elastomermaterialien die Tendenz haben, ihre Eigenschaften zu verschlechtern, wenn sie über ausgedehnte Zeitperioden in deformiertem

Zustand gehalten werden, ist es vorteilhaft, daß die Dichtungskappe undeformiert ist, wenn sie nicht in Benutzung ist. Da der zentrale Membranabschnitt 7o der Dichtungskappe in den Zylinder hinein verformt wird bei Betätigung des Triggeraktuators, hat der Pumpendruck die Tendenz, den Wandlungsabschnitt der Dichtungskappe 64 über die Kolbenstange zu formen. Die Kolbenstange 31 sollte deshalb so bemessen werden, daß eine maximale Verlagerung in die Bohrung erfolgt, und so geformt sein, daß sie an die Belastung in der Membran angepaßt ist, und die Dichtungskappe sollte eine Variation in der Querschnittsdicke besitzen, um die Zugspannungen gleichförmig unter kritischen Grenzen zu halten, damit die Lebensdauer der Dichtungskappe maximal wird.

In Fig. 2 ist die konische Form der Oberfläche 48 deutlicher unterstrichen und der gegenüberliegende Abschnitt der Düsenkappe ist dazu komplementär geformt, um eine gleichförmigere konische Drallkammer 51 zu begrenzen zwecks Fokussierungseffekt auf den Sprühnebel. Im übrigen ist die Funktion dieselbe wie oben beschrieben.

Bei der Pumpe 1o gemäß Fig. 1 kann mindestens eine axiale Behälterentlüftungsnut 68 entweder in der Innenoberfläche der Hülse 69 der Kappe 16, wie dargestellt, oder auf der äußeren Peripherie des Schenkels 15 vorgesehen sein. Eine solche Nut öffnet sich an ihrem oberen Ende und erstreckt sich über einen konischen Flansch 71, der in der Hülse 69 vorgesehen ist, in Anlage an einer komplementären ringförmigen Einsenkung 72. Der Pumpenkörper kann demgemäß auf die Behälterkappe bei Zusammenbau von oben aufgeschnappt werden. Eine Ringlippe oder ein Bunsenventil 73 aus flexiblem Elastomermaterial an der Behälterkappe greift über ein führendes konisches Ende 74 des Schenkels 15, welches einen Ventilsitz definiert für das Schließen der Containerbelüftung (wie dargestellt) und verhindert damit, daß aus dem Behälter durch die Belüftungsbohrung ein Leckfluß erfolgt, wenn der Druck innerhalb des Behälters den Atmosphärendruck übersteigt. Ferner verschließt das Ventil 63 die Behälterbelüftung, wenn der Behälter in einer von der aufrechten Stellung abweichenden Position orientiert ist, gleichgültig, ob der Druck innerhalb des Behälters den Atmosphärendruck übersteigt oder nicht. Wenn der Druck innerhalb des Behälters unter Atmosphärendruck beim Pumpen fällt, hebt das Ventil 73 ab, und Luft gelangt in den Behälter durch die offene Belüftungsnut 68, um so

einen Druckausgleich zwischen dem Behälterinnenraum und der Umgebung herbeizuführen und damit das Produkt, das aus dem Behälter entnommen worden ist, durch Luft zu ersetzen und damit den Kollaps des Behälters zu verhindern, wie auch eine Unterdrucksperrbedingung innerhalb der Pumpe.

ö Der Eingriff zwischen Schenkel 15 des Pumpenkörpers und der Hülse 69 der Behälterkappe ermöglicht die relative Drehung zwischen den Teilen, ohne daß weder die Dichtung noch das Belüftungsventil in ihren normalen Funktionen beeinträchtigt werden. Ein solcher Eingriff bewirkt die notwendige Stabilität und Abstützung für den Pumpenkörper, um eine exzessive Verformung der Pumpenbaugruppe bei Einwirken äußerer Kräfte zu verhindern.

Die Pumpe 1oA nach Fig. 2 kann ein modifiziertes Belüftungssystem aufweisen, bei dem eine axiale Belüftungsnut 75 auf der äußere Peripherie des Schenkels 15 unterhalb des oberen Endes der Hülse 69 in der Belüftungsschließposition, die dargestellt ist, ausläuft. An ihrem anderen Ende läuft die Belüftungsnut kurz vor einem zweiten konischen Bunsenventil 76, das gegen einen angepaßten konischen Ventilsitz 77 abdichtet, vorgesehen auf dem Schenkel 15 an einem herabgesetzten Querschnitt 78 desselben. Mindestens eine axiale Belüftungsnut 79 ist am inneren Auslaufende des Ventils 76 vorgesehen. Bei einer solchen Ausgestaltung wird die Axialbewegung des Schenkels 15 innerhalb der Hülse 69 begrenzt durch einander abgewandte Enden abgesetzten Querschnitts 76 für positives öffnen bzw. Schließen der Belüftungsnut bzw. -nuten. Wenn demgemäß der Benutzer den Zerstäuber erfaßt, um ihn in Betrieb zu setzen, ist dieser Griff und das Gewicht des Behälters hinreichend, um die notwendige geringfügige Axialverschiebung des Schenkels 15 innerhalb der Hülse 69 zu bewirken und damit das obere Ende der Nut 75 zu öffnen, das dann die strichpunktierte Position gemäß Fig. 2 annimmt. Ein offener Belüftungsdurchlaß wird demgemäß durch die Nut 75 gebildet, die an ihren beiden Enden offen ist (strichpunktiert dargestellt) und durch die offene Nut 79, wenn das Ventil 76 von seinem Sitz 77 abhebt. Das Ventil 73 steuert demgemäß den Belüftungsdurchlaß in ähnlicher Weise wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Das positive Belüftungsventil kann wieder geschlossen werden durch Niederdrücken des Pumpenkörpers, um die Dichtungen wieder in Eingriff zu bringen in die Position gemäß Fig. 2, oder der Eingriff zwischen dem Schenkel und der Hülse 69 kann dazu

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verwendet werden, die Abdichtung wieder herzustellen, wenn der Spielraum zwischen beiden hinreichend frei ist. Es besteht keine Notwendigkeit, einen Preßsitz zwischen den Teilen 15 und 69 vorzusehen, wenn das Belüftungsventil 76 richtig gesteuert wird, und wenn das Versandventil 73 automatisch geschlossen wird, wenn der Zerstäuber nicht in Gebrauch ist und ferner geschlossen gehalten wird durch das Gewicht des Behälters, wenn er umgekehrt wird. Diese Belüftungsventilierung kann ausgeführt werden ohne Verzicht auf das Merkmal der Baugruppe, das es ermöglicht, daß der Pumpenkörper innerhalb der Hülse 69 verdreht werden kann, nachdem die Montage an dem Behälter erfolgt ist, um den Zerstäuber bezüglich irgendeiner Einzelheit des Behälters zu orientieren, etwa bezüglich eines Etiketts oder eines Umkartons. Der Schenkel und die Hülse werden permanent in zusammengefügter Beziehung gehalten und sind relativ zueinander um ihre gemeinsame Achse verdrehbar, und eine begrenzte Axialbewegung ist möglich, um das Belüftungsventil zu betätigen, wie oben beschrieben. Die Fügung wird bewirkt, wenn das Paßende 74 des Schenkels hinter das Ventil 76 beim Zusammenbau geschnappt wird.

Die oben beschriebene Belüftungsventilanordnung für die Pumpe 1oA kann natürlich auch bei der Pumpe 1o vorgesehen werden oder umgekehrt.

Aus der vorstehenden Beschreibung läßt sich entnehmen, daß eine Anordnung für die Einstellung des Zerstäubungsmusters für einen manuell betätigten Zerstäuber in einfacher und wirksamer Weise gefunden wurde, wobei die Anzahl der Teile gering ist, und die Teile leicht montierbar sind sowie ökonomisch herstellbar und einfach zu betätigen. Die Austrittsventilbaugruppe ist von einteiligem Aufbau mit einem einstückig verbundenen federvorgespannten Austrittsrückschlagventil, umfassend ein Gehäuse mit einer Mehrzahl von Speisekanälen, besitzt einen Ringflansch in Abdichteingriff mit dem Ende eines Düsenbefestigungsvorsprungs und wirkt abdichtend mit einer drehbaren Düsenkappe zusammen, die sowohl die Austrittsventilbaugruppe als auch den Düsenvorsprung umgreift. Tangentiale Öffnungen in der Düsenkappe werden relativ zu den Speisekanälen so angeordnet, daß bei Drehung der Düsenkappe der Auslaß vollständig geschlossen werden kann, wenn der Zerstäuber nicht in Betrieb ist und das Zerstäubungsmuster durch die Düsenmündung zwischen feiner Vernebelung und grobem strahlförmigem Sprühen variiert werden kann. Die Kapazität oder das

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Volumen der Abgabe durch die Düsenöffnung bleibt im wesentlichen konstant, wenn eine, zwei oder drei Tangentialzuführungen offen sind, da eine Drosselung bewirkt wird durch die Düsenmündung, und die Drallbeschleunigung wird induziert durch die offene Tangentialzuführung für die Veränderung der Drallgeschwindigkeit in der Drallkammer ohne Änderung der Kapazität oder Größe derselben. Demgemäß wird die Düsenkappe nicht axial relativ zum Pumpenkörper verlagert und ein abdichtender Eingriff wird demgemäß aufrechterhalten zwischen der Düsenkappe, der Ventilbaugruppe und dem Düsenfortsatz bei all den verschiedenen Zerstäubungseinstellungen.

Darüberhinaus ermöglicht die Erfindung eine stufenlose Veränderung des Zerstäubungsmusters, und dies kann gesteuert werden entsprechend der Lehre der Erfindung zwischen einer Aus-Position bei Drehung der Düsenkappe zwischen wenig und einer vollständigen 36o°-Drehung, falls erwünscht, abhängig von der relativen Anordnung zwischen den Speisekanälen und den Tangentialöffnungen. Demgemäß kann je nach Größe und Relation der Speisekanäle bezüglich der Tangentialöffnungen das Zerstäubungsmuster eingestellt werden von einer Sperrposition über feine Vernebelung, grobe Vernebelung und Sprühstrahl bei Drehung in irgendeiner Richtung um nur 9o° oder um nur 18o°, oder abhängig von der jeweiligen speziellen Anordnung zwischen Speisekanälen und Tangentialöffnungen kann das Zerstäubungsmuster einstellbar gemacht werden zwischen Sperrposition bis zu einer Sprühposition bei Vierteldrehung, beispielsweise im Uhrzeigersinn der Düsenkappe, und von der Sperrposition in Sprühstrahlposition, beispielsweise durch Vierteldrehung im Gegenuhrzeigersinn der Düsenkappe. Darüberhinaus können mindestens zwei oder mehr als drei Speisekanäle und Tangentialöffnungen wahlweise vorgesehen werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Es ist zu unterstreichen, daß das gröbste Zerstäubungsmuster gemäß der vorstehenden Erläuterung er Erfindung nahe einem Strahl liegt. Nichtsdestoweniger kann eine Strahlentladung auch bewirkt werden durch einfaches Vorsehen einer der Tangentialöffnungen als mit einer entgegengesetzten Richtung von der in den Zeichnungen dargestellten auszubilden. Mit anderen Worten, eine der Tangentialöffnungen könnte angeordnet werden für Gegenuhrzeigersinn anstatt Uhrzeigersinnströmung,

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wenn in Fig. 4 dargestellt. Bei einer solchen Anordnung würde die umgekehrte Tangentialrichtung im Offen-Zustand dazu dienen, den Drall innerhalb der Drallkammer stillzusetzen und damit die Drallkammer in eine Plenumkammer zu verwandeln, von der aus das Produkt durch die Düsenöffnung als gerader Strahl abgegeben wird.

Ferner kann das Element 44 ein Austrittsrückschlagventil von einer Bauart abweichend von der beschriebenen umfassen, ohne daß vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird, solange nur das Rückschlagventil unter Federvorspannung gegen seinen Ventilsitz in der Austrittsschließposition steht. Ebenso können andere Pumpenkolben elastische Pumpenrückstellmittel und Eintrittsrückschlagventile als die beschriebenen für die Pumpenzerstäuber gemäß der Erfindung vorgesehen werden.

Offensichtlich können zahlreiche andere Modifikationen und Abwandlungen der Erfindung unter Berücksichtigung der obigen Lehre vorgenommen werden. Es versteht sich demgemäß, daß innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche die Erfindung in anderen Ausführungsformen verwirklicht werden kann, als sie hier im einzelnen beschriebenen wurden.

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Claims

Douglas F. Corsette, 6559 Firebrand Street, Los Angeles, Calif. /USA Patentansprüche

1. Manuell betätigbarer Zerstäuber, gekennzeichnet durch einen auf einem fließfähiges auszutragendes Produkt enthaltenden Behälter montierbaren Pumpenkörper (1o, 1oA) mit einem Pumpenzylinder (28), einem ventilgesteuerten Eintrittsdurchlaß (12) zu dem Zylinder und mit einem Austrittsdurchlaß (13), der sich von dem Zylinder weg erstreckt, welcher Pumpenkörper an dem äußeren Ende des Austrittsdurchlasses einen Ventilsitz (52) begrenzt, durch einen mittels eines Triggers (32) betätigbaren und federnd vorgespannten Pumpenkolben (25, 7o), der innerhalb des Pumpenzylinders betätigbar ist zum Begrenzen einer Pumpenkammer variablen Volumens mit jenem, durch eine Düsenkappe (38), die auf dem Pumpenkörper ohne Axialverlagerung verdrehbar ist und eine Düsenmündung (4o) in Kommunikation mit dem Austrittsdurchlaß aufweist, durch eine Austrittsventilanordnung (53, 54) für Steuerung des Austrittsdurchlasses im Ansprechen auf Änderungen des Drucks innerhalb der Pumpenkammer, welche Ventilanordnung ein auf dem Pumpenkörper befestigtes einteiliges Element (44) umfaßt, das gemeinsam mit der Kappe eine Drallkammer (51) nahe der Düsenmündung begrenzt, welches Element ein einstückig ausgebildetes, unter Eigenfedervorspannung stehendes Rückschlagventil umfaßt, das federnd an dem Ventilsitz in einer Austrittssperrposition anliegt, sowie eine Mehrzahl von im Abstand liegenden Speisekanälen (55, 56, 57), wobei die Drallkammer eine Wandung der genannten Kappe umfaßt mit eine Mehrzahl von Tangentialöffnungen (58, 59, 61), welche mit den genannten Kanälen zusammenwirken und relativ zu jenen so angeordnet sind, daß die Umlaufgeschwindigkeit in der Drallkammer gesteuert wird durch Drehung der Kappe und demgemäß das Zerstäubungsmuster durch die Mündung in einer für den Durchtritt offenen Position.

2. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein die Kanäle (55, 56, 57) enthaltendes Gehäuse (45, 46) umfaßt, wobei die Wandung der Kappe ringsförmig ist und in Dreheingriff mit dem Gehäuse.

3. Zerstäuber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element mindestens eine Bandfeder (54) umfaßt, die einstückig das Austrittsrückschlagventil (53) mit dem Gehäuse (45, 46) verbindet.

4. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (1o) einen Düsenbefestigungsvorsprung (37) in Verlängerung des Austrittsdurchlasses (13) umfaßt, daß die Düsenkappe (38) drehbar auf dem Vorsprung angeordnet ist, und daß das genannte Element (44) fest innerhalb des Vorsprungs angeordnet ist, wobei die Tangentialöffnungen gleiche Abstände voneinander aufweisen und die Kanäle unterschiedlich bemessen sind für selektive Anpassung bzw. Fehlanpassung der Öffnungen in relativen Drehpositionen der Kappe.

5. Flüssigkeitsaustragpumpe, gekennzeichnet durch einen Pumpenkörper (1o, 1oA), der auf einem fließfähiges Produkt, das auszutragen ist, enthaltenden Behälter montierbar ist und einen Pumpenzylinder (17) umfaßt, der eine Pumpenkammer (28) begrenzt, durch einen ventilgesteuerten Eintrittsdurchlaß (12), der in die Kammer führt, und durch einen ventilgesteuerten Austrittsdurchlaß (13), der sich von der Kammer weg erstreckt, wobei ein Pumpenkolben (25, 7o) innerhalb des Zylinders betätigbar ist für das Ansaugen des fließfähigen Produkts in die Kammer und Auspumpen des fließfähigen Produkts aus der Kammer bei Ansaug- bzw. Ausstoßhüben, wobei ferner eine Düsenkappe mit einer Düsenmündung vorgesehen ist, die drehbeweglich ohne Axialverlagerung an dem Pumpenkörper am Ende des Austrittsdurchlasses angeordnet ist, wobei der Pumpenkörper einen Austrittsventilsitz (52) an dem Ende des Austrittsdurchlasses aufweist, wobei eine Austrittsventilanordnung innerhalb der Düsenkappe (38) angeordnet und an dem Körper an dem genannten Ende stationär befestigt ist, welche Ventilanordnung ein einheitliches Element (44) umfaßt, mit einem Gehäuse (45, 46), welches eine runde Drallkammer zusammen mit einem gegenüberliegenden Abschnitt der Düsenkappe begrenzt, welches Element ein integrale selbstfedervorgespanntes Austrittsrückschlagventil (53) umfaßt, das unter

elastischer Vorspannung in einer Austrittsschließposition an dem genannten Ventilsitz (52) anliegt, wobei das Gehäuse eine Mehrzahl von beabstandeten Speisekanälen (55, 56, 57) enthält, der gegenüberliegende Abschnitt der Düsenkappe eine gleiche Mehrzahl von tangentialen Öffnungen (58, 59, 61) aufweist, die in die Drallkammer (51) führen, und wobei die Öffnungen und Kanäle relativ zueinander derart angeordnet sind, daß die Umlaufgeschwindigkeit in der Drallkammer durch Drehung der Kappe gesteuert wird und damit das Austragmuster oder Zerstäubungsmuster durch die Düsenmündung in einer offenen Austragposition.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element eine Mehrzahl von Bandfedern (54) aufweist, die einstückig das Austrittsrückschlagventil (53) mit dem Gehäuse (45, 46) verbinden.

7. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper einen Düsenbefestigungsvorsprung (37) in Fortsetzung des Austrittsdurchlasses (13) aufweist, daß die Düsenkappe drehbar an dem Vorsprung angeordnet ist, daß das Gehäuse und das Austrittsrückschlagventil innerhalb dieses Vorsprungs angeordnet sind, und daß die Kanäle unterschiedlich bemessen sind und die Tangentialöffnungen voneinander gleiche Abstände aufweisen für selektives Anpassen bzw. Fehlanpassen zumindest eines der Kanäle in den Relativpositionen der Kappe.

8. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Drallkammer begrenzende Abschnitt der Düsenkappe einen die genannten Öffnungen (58, 59, 61) enthaltenden Ringflansch umfaßt, und daß das Gehäuse topfförmig ist und den genannten Flansch (49) drehbar aufnimmt, wobei die Kanäle an der äußeren Peripherie des topfförmigen Gehäuses angeordnet sind.

9. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine Abdichtkappe in fluiddichtem Eingriff mit einem Ende des Pumpenzylinders besitzt, wobei die Dichtkappe aus einem Elastomermaterial besteht, das sich elastisch in die Pumpenkammer während des Pumpvorgangs hinein erstreckt (Fig. 1A).

1o. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper einen hohlen Schenkel (15) umfaßt, der den Eintrittsdurchlaß begrenzt, daß eine Behälterkappe (16) eine Hülse aufweist, welche den Schenkel umschließt, daß zusammenwirkende Mittel an dem Schenkel und der Hülse vorgesehen sind, welche relative Axialverlagerung zwischen ihnen unterbinden, jedoch eine Relativdrehung zulassen, daß ein Belüftungsdurchlaß, der an einem bnde offen ist, zwischen dem Schenkel und der Hülse ausgebildet ist, daß ein ringförmiges Belüftungsventil aus flexiblen Elastomermaterial an der Hülse ausgebildet ist und normalerweise an einem Ventilsitz anliegt, der an dem Schenkel ausgebildet ist an einem entgegengesetzten Ende des genannten Durchlasses für dessen Verschließen, welches Belüftungsventil von dem genannten Ventilsitz für öffnen des genannten Durchlasses abhebt im Ansprechen auf einen Druckabfall innerhalb des Behälters.

11. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper einen hohlen Schaft, der den Eintrittsdurchlaß begrenzt, umfaßt, daß eine Behälterkappe eine den Schenkel umschließende Hülse aufweist, daß zusammenwirkende Mittel an dem Schenkel und der Hülse vorgesehen ist, welche Relativdrehung und begrenzte relative Axialbewegung ermöglichen, daß ein Belüftungsdurchlaß, der an einem Ende geschlossen ist, zwischen dem Schenkel und der Hülse vorgesehen ist, daß an der Hülse ein ringförmiges Belüftungsventil ausgebildet ist, das normalerweise an einem auf dem Schenkel ausgebildeten Ventilsitz an einem abgelegenen Ende des Durchlasses für dessen Verschließen anliegt, und daß der Durchlaß zwangsgeöffnet wird bei relativer Axialverlagerung von Schenkel und Hülse.

12. Flüssigkeitsaustragpumpe, gekennzeichnet durch einen Pumpenkörper (1o, 1oA), der auf einem ein fließfähiges auszutragendes Produkt enthaltenden Behälter montierbar ist, welcher Pumpenkörper einen Pumpenzylinder (U) umfaßt, der eine Pumpenkammer (28) begrenzt, durch einen ventilgesteuerten Eintrittsdurchlaß (12), de in die Kammer führt, durch einen ventilgesteuerten Austrittsdurchlaß (13), der sich von der Kammer weg erstreckt, durch einen innerhalb des Zylinders betätigbaren Pumpenkolben (25, 7o) für das Ansaugen von fließfähigem Produkt in die Kammer und Auspumpen desselben aus der Kammer bei Kolbenansaug- bzw.

Ausstoßhüben, durch eine mit einer Düsenmündung versehene Düsenkappe, die an dem Pumpenkörper am Ende des Austrittsdurchlasses ohne Axialverlagerung zwischen einer Austrittsverschließposition und einer Austrittsöffnungsposition drehbeweglich montiert ist, durch ein innerhalb der Düsenkappe angeordnet und an den Pumpenkörper montiertes Element (44), das ein Gehäuse (45, 46) umfaßt, welches zusammen mit einem gegenüberliegenden Abschnitt der Düsenkappe (38) eine runde Drallkammer (51) begrenzt, welches Gehäuse eine Mehrzahl von beabstandeten Speisekanälen (55, 56, 57) aufweist, während der gegenüberliegende Abschnitt der Düsenkappe eine gleiche Mehrzahl von tangentialen öffnungen (58, 59, 61) besitzt, die in die Drallkammer führen, wobei die Öffnungen und die Kanäle relativ zueinander angeordnet sind für die Steuerung der Umlaufgeschwindigkeit in der Drallkammer bei Drehung der Kappe in die Austrittsöffnungsposition, wodurch das Muster der Austrittsverteilung durch die Düsenmündung beeiflußt wird.

13. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper einen Düsenbefestigungsfortsatz (37) umfaßt in Fortsetzung des Austrittsdurchlasses, daß die Düsenkappe (38) auf dem Fortsatz (37) drehbar montiert ist, daß das Gehäuse (45, 46) innerhalb des Fortsatzes angeordnet ist, daß die Kanäle (55, 56, 57) unterschiedlich bemessen sind, und daß die Tangentialöffnungen (58, 59, 61) voneinander gleiche Abstände aufweisen für selektives Anpassen bzw. Fehlanpassen zumindest eines der genannten Kanäle in relativen Drehpositionen der Kappe.

14. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenüberliegende Abschnitt der Düsenkappe einen die öffnungen enthaltenden Ringflansch umfaßt, daß das Gehäuse topfförmig ist und diesen Flansch drehbeweglich aufnimmt, und daß die Kanäle an der äußeren Peripherie des topfförmigen Gehäuses angeordnet sind.

15. Flüssigkeitszerstäuber mit einem von einem Austrittsdurchlaß (13) durchsetzten Körper (1o, 1oA), der mit unter Druck stehender Flüssigkeit anspeisbar ist, welcher Körper nahe einem Austrittsende des Durchlasses eine Düsenmündung (4o) in einer Düsenkappe (38) aufweist, die an dem Körper drehbeweglich angeordnet ist, und wobei eine Drallkammer (51) von

der Kappe und einem Element (44) begrenzt wird, das stationär in dem Körper angeordnet ist, dadurch gekennzeichent, daß das Element (44) Speisekanäle (55, 56, 57) aufweist, die mit dem genannten Durchlaß (13) kommunizieren, daß die genannte Kappe (38) tangentiale Öffnungen (58, 59, 61) aufweist, die mit der Drallkammer (51) kommunizieren, und daß bei Relativdrehung der Kappe ein ausgewählter Abschnitt des gesamten Querschnitts der öffnungen in bzw. außer Ausfluchtung mit den Speisekanalquerschnitten bringbar ist.