DE68922499T2

DE68922499T2 - Schaumdüsenanordnung.

Info

Publication number: DE68922499T2
Application number: DE68922499T
Authority: DE
Inventors: Petrus Hurkmans; Wilhelmus Maas
Original assignee: AFA Products Inc
Current assignee: AFA Products Inc
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1989-09-19
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2009-09-20
Also published as: PT91855B; AU4325789A; JPH04500038A; ES2015486A6; DK56491D0; DK167477B1; FI98894C; BR8907682A; PT91855A; KR930009079B1; AU625077B2; DK56491A; CA1316154C; FI911548A0; ZA897441B; DE68922499D1; WO1990003227A1; ATE121972T1; EP0436610B1; US4925106A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaumdüsenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspuches 1, insbesondere eine Zweistellungs-Düsenanordnung mit einem faßförmigen Siebeinsatz, welche an einem Handsprüher angeordnet ist.
Bislang wurden verschiedene Flüssigschaum-Spendervorrichtungen vorgeschlagen. Beispielsweise ist eine Schaumspendervorrichtung mit einem zusammendrückbaren Behälter mit einem schaumbildenden Teil und einem Ventilsystem in der US-PS 3,937,364 offenbart. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch sehr unterschiedlich zu und nicht analog zu einer abzugbetätigten Schaumspendervorrichtung.
Zusätzliche nicht analoge Schaumspender vom vertikalen Pumpentyp wurden in der US-PS 4,027,789 und den US-PSen 4,147,306 und 4,156,505 beschrieben.
Faßförmige Schaumerzeugungsvorrichtungen sind in dem veröffentlichten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 50-58310 und der US-PS 3,946,947 beschrieben.
Eine abzugbetätigte Schaumspendervorrichtung ist in der US-PS-4,013,228 offenbart. In diesem Patent ist ein Mehrfachabschnitt-Schaumerzeugungsfaßkörper mit einem druckverringernden Einlaß in Längsrichtung relativ zu einem divergierenden Flüssigkeitsstrom einstellbar, um eine gewünschte Schaumerzeugungswirkung zu haben.
Eine andere abzugbetätigte Schaumspendervorrichtung, welche einen langgestreckten Faßkörper mit mehreren Kammern hierin verwendet, die durch Siebe voneinander getrennt sind, ist in der US-PS 4,219,159 offenbart.
Noch eine weitere abzugbetätigte Schaumspendervorrichtung ist in der US- PS- 4,350,298 offenbart. In diesem Patent beinhaltet eine Schaumspendervorrichtung des Abzugtyps eine Düsenkappe mit einer Auslaßwand, welche eine Mehrzahl von Armen hat, die eine Hinderniswand bilden, gegen welche eine gesprühte Flüssigkeit von einer Sprüh- oder Strömungsauslaßöffnung prallt, um sich in der Düsenkappe mit Luft zu mischen, um Schaum zu bilden, der die Düsenkappe durch drei oder mehr Öffnungen verläßt, welche zwischen den Armen in der Auslaßwand ausgebildet sind.
Eine Dreilagen-Düsenanordnung mit einer Position SPRÜHEN, eine Position STRÖMEN und einer Position AUS zur Verwendung mit einer abzugbetätigten Flüssigkeitsspendervorrichtung ist in der US-PS 4,234,128 offenbart.
Eine weitere abzugbetätigte Schaumspendervorrichtung ist in der US-PS 4,463,905 offenbart. In diesem Patent ist eine Schaumbildungsstruktur am Auslaß einer abzugbetätigten Flüssigkeitsspendervorrichtung ausgebildet. Die Struktur beinhaltet eine Öffnung in einer Auslaßwand des Gehäuses der Spendervorrichtung, eine zylindrische Kammer kurzer axialer Länge vorderhalb (oder stromab von) der Öffnung und ein Sieb über dem stromabwärtigen Ende der Kammer. Das konische Sprühmuster von der Öffnung ist so ausgelegt, daß es auf das Sieb in einem kreisförmigen Muster kleiner als die umlaufende Außenkante des Siebes auftrifft, so daß Luft zur Vermischung mit dem Strahl, um Schaum zu bilden, die Kammer durch das Sieb in dem kreisförmigen Bereich zwischen dem kreisförmigen Sprühmuster und der umlaufenden Außenkante des Siebes betreten kann.
Eine Zweistellungs-Düsenanordnung ohne faßförmigen Siebeinsatz ist in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster, 133358/1981 offenbart und die Ausgestaltung einer Zweistellungs-Düsenanordnung ohne faßförmigen Siebeinsatz, sonst jedoch ähnlich zu der hier beschriebenen Zweistellungs- Düsenanordnung ist in der US-Anmeldung 293,929 offenbart, auf welche hier vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Handsprüher des Typs, bei dem die Zweistellungs-Düsenanordnung mit faßförmigen Siebeinsatz angeordnet werden kann, sind in der US-PS 4,072,252 und der US-PS 4,365,751 beschrieben und auf die dortigen Offenbarungsgehalte wird hier insoweit vollinhaltlich Bezug genommen.
Eine Zweistellungs-Düsenanordnung ist in der EP-A-0 237 696 offenbart, die ein inneres Stück und ein äußeres Stück enthält, welche so konfiguriert, ausgelegt und angeordnet sind, daß aus Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Viskositäten Schaum erzeugt werden kann. Eine Y-förmige Wand mit einer flachen Rückwand und einer flachen Frontwand ist innerhalb der äußeren Stücke zwischen einer darin ausgebildeten Schaumerzeugungskammer und einer darin ausgebildeten Schaumsammelkammer angeordnet. Die Schaumerzeugungskammer ist nahe dem Frontende einer Öffnung in der Anordnung angeordnet, durch welche eine Flüssigkeit in im allgemeinen Sprüh- oder Konischen Muster ausgegeben wird und in welchem die Schaumerzeugungskammer eine Seitenwand aufweist, auf welche der Sprühstrahl auftrifft um Schaum zu bilden.
Wie noch im Detail nachfolgend beschrieben wird, unterscheidet sich die Schaumdüsenanordnung der vorliegenden Erfindung von bisherigen Schaumdüsenanordnungen welche in oder in Kombination mit einem Handsprüher verwendet wurden nicht nur dadurch, daß eine Schaumdüsenanordnung mit einfachem zweistückigem Aufbau einschließlich einer integrierten einstückigen Nasenhülse geschaffen wird, welche in einer Öffnung am oberen vorderen Ende des Gehäuses einer herkömmlichen abzugbetätigten Flüssigkeitsspendervorrichtung aufgenommen ist und einem einstückigem Düsenteil, welches oberhalb von und an einem Auslaßendabschnitt der Nasenhülse aufgenommen ist, sondern zusätzlich ein faßförmiger Siebeinsatz in einer Schaumerzeugungskammer in einem äußeren kurzen Faßteil des Düsenteils angeordnet ist.
Der Nasenhülsenauslaß-Endabschnitt hat eine Konstruktion mit wenigstens zwei tangentialen Durchlässen, welche es einer Flüssigkeit gestatten, einen mittigen Hohlraum tangential zu dem Hohlraum zu betreten, so daß ein Flüssigkeitswirbel in dem Hohlraum erzeugt wird. Das Nasenteil weist den kurzen faßförmigen Abschnitt, einen Kappenbereich, der über dem Hülsenauslaßendbereich angeordnet ist, wo er mit dem Hohlraum in Verbindung stehen kann und eine Innenwand auf, welche an einer Seite eine Bodenwand des Kappenabschnittes an der anderen Seite eine innere Endwand des kurzen faßförmigen Bereiches definiert. Die Innenwand weist eine Öffnung auf und der faßförmige Abschnitt hat Lufteinlaßöffnungen, welche sich durch den faßförmigen Abschnitt nahe der Innenwand erstrecken. Der faßförmige Einsatz ist ein im wesentlichen hohler Einsatz mit einer perforierten Innenwand.
Verwirbelte Flüssigkeit von dem Hohlraum am Auslaßende der Nasenhülse steht in einer Position des Düsenteils mit der Öffnung in Verbindung und ein konischer Sprühstrahl von Flüssigkeit, der durch die verwirbelte Flüssigkeit erzeugt wird, die von der Öffnung austritt, trifft auf die perforierte Wand und mischt sich mit Luft, welche in dem faßförmigen Bereich von den Lufteinlaßöffnungen her enthalten ist, um Schaum zu erzeugen, der von einer äußeren Kammer im äußeren Ende des faßförmigen Siebeinsatzes abgegeben wird.
Das Düsenteil ist zwischen einer Position SCHAUM, wo die tangentialen Durchlässe offen sind, so daß verwirbelte Flüssigkeit aus dem Gehäuse der abzugbetätigten Spendervorrichtung herausgepumpt werden kann und einer Position AUS bewegbar, wo die tangentialen Durchlässe geschlossen sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schaumdüsenanordnung mit einem an einem Handsprüher angebrachten Düsenelement geschaffen, wobei das Düsenelement einen äußeren, kurzen, faßförmigen Abschnitt aufweist, in dem in einem Teilbereich eine Schaum erzeugende Kammer ausgebildet ist, in die durch eine Öffnung in der Rückwand der Kammer eine Flüssigkeit in Form eines konischen Sprühstrahles eingesprüht wird, und wobei das Düsenelement eine in dem äußeren, faßförmigen Abschnitt angebrachte, der den konischen Sprühstrahl ausgebenden Öffnung vorgelagerte, perforierte Wand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der perforierten Wand Rippen und Schlitze vorgesehen sind, wobei rückwärtige Randabschnitte der Rippen zwischen den Schlitzen zur Schaffung einer Oberfläche, auf die der Sprühstrahl auftreffen und in verschiedene Richtungen abgelenkt werden kann, gerundet ausgebildet sind, so daß der Sprühstrahl in der Schaum erzeugenden Kammer zur Erzeugung von Schaum mit Luft vermischt wird, daß der gerundet ausgebildete, rückwärtige Randabschnitt jeder der Rippen durch eine im allgemeinen kreisförmige Krümmung mit einem vorgegebenen Radius R definiert ist, daß die Breite eines jeden Schlitzes als S definiert ist, und daß das Verhältnis R:S des Radius R zur Breite S des Schlitzes zwischen 1:2 und 1:4, vorzugsweise bei 1:3 liegt.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Schaumdüsenanordnung, welche an einer herkömmlichen abzugbetätigten Flüssigkeitsspendervorrichtung angeordnet ist;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Düsenteils der Schaumdüsenanordnung von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Ansicht von vorne auf das Düsenteil von Fig. 2 in Richtung der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Ansicht von hinten auf das Düsenteil von Fig. 2 in Richtung der Linie 4-4 von Fig. 2;
Fig. 5 ist eine Draufsicht von oben auf das Düsenteil von Fig. 3 in Richtung der dortigen Linie 5-5;
Fig. 6 ist eine Draufsicht von oben ähnlich der Fig. 5, wobei jedoch das Düsenteil in die Stellung gedreht ist, die in Fig. 3 gestrichelt dargestellt ist, so daß das Düsenteil in der Position SCHAUM gezeigt ist;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Nasenhülsenteils der Schaumdüsenanordnung;
Fig. 8 ist eine Längsschnittdarstellung der Nasenhülse gemäß Fig. 7 entlang der dortigen Linie 8-8;
Fig. 9 ist eine Draufsicht von vorne auf die Nasenhülse von Fig. 8 in Richtung der Linie 9-9 in Fig. 8;
Fig. 10 ist eine Ansicht von hinten auf die Nasenhülse von Fig. 8 in Richtung der Linie 10-10 in Fig. 8;
Fig. 11 ist eine Längsschnittdarstellung der Schaumdüsenanordnung und zeigt das Düsenteil, welches an einem Auslaßendabschnitt der Nasenhülse angeordnet ist;
Fig. 12 ist eine Längsschnittdarstellung eines Düsenteils ähnlich des Düsenteiles von Fig. 11, sowie eines faßförmigen Siebeinsatzteiles, welches in einem äußeren kurzen Hülsenabschnitt des Düsenteiles angeordnet ist und welches gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
Fig. 13 ist eine Ansicht von vorne auf die Düsenanordnung von Fig. 12 in Richtung der Linie 13-13 von Fig. 1 2;
Fig. 14 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung des faßförmigen Siebeinsatzes von Fig. 12;
Fig. 15 ist eine teilweise Schnittdarstellung entlang Linie 15-15 von Fig. 14 durch die perforierte Wand zu einer Seite einer durchlaufenden Rippe hierin;
Unter näherem Bezug auf die Zeichnung ist in Fig. 1 eine abzugbetätigte Flüssigkeitsspendervorrichtung 10 dargestellt, welche ein Gehäuse 14, eine Einlaßöffnung (nicht sichtbar) in einem unteren Bereich 15 des Gehäuses 14, der mit einem Hals 16 eines Behälters 18 in Verbindung steht und eine Auslaßöffnung (nicht sichtbar) in einem oberen vorderen Endbereich 20 des Gehäuses 14 hat.
Ein Pumpsystem oder -mechanismus (nicht sichtbar) ist innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet und wird von einem Abzug 22 betätigt, der schwenkbeweglich an dem Gehäuse 14 angeordnet ist. Aufbau und Arbeitsweise der abzugbetätigten Flüssigkeitsspendervorrichtung 10 gemäß obiger kurzer Beschreibung sind in der US-PS 4,669;664 beschrieben; auf die dortige Offenbarung wird hier insoweit vollinhaltlich Bezug genommen.
Wie dargestellt ist eine Schaumdüsenanordnung 30 an dem oberen vorderen Ende 20 angeordnet und umfaßt ein Schaumdüsenteil 32, welches in der Lage ist, von einer Position AUS (in den Figuren 1 und 3 gezeigt) in eine Position SCHAUM (in Fig. 3 gestrichelt gezeigt) gedreht zu werden wo ein Pumpen von Flüssigkeit aus dem Behälter 18 durch Betätigen des Abzuges 22 zur Erzeugung von Schaum in dem Düsenteil 32 und zur Abgabe des Schaumes von einem Auslaßende 34 eines kurzen faßförmigen Bereiches 36 des Düsenteils 32 führt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, beinhaltet das Düsenteil 32 den kurzen faßförmigen Bereich 36, der gemäß Fig. 11 eine glatte, im wesentlichen zylindrische Kammer 40 aufweist, in der Schaum erzeugt werden kann.
Das Düsenteil 32 beinhaltet weiterhin einen Kappenbereich 42. Abstehend von dem Kappenbereich 42 ist ein radialer Flansch 44, der sich von einem hinteren Rand 46 des Kappenbereiches 42 aus erstreckt und einstückig hiermit ist, wobei sich ein mit dem Daumen oder einem Finger sich axial erstreckender Flansch 48 axial von dem sich radial erstreckenden Flansch 44 aus nach vorne erstreckt.
Wie am besten in Fig. 11 zu sehen ist, weist das Düsenteil 32 eine Innenwand 50 auf, welche sich quer zu einer Längsachse 52 des Düsenteils 32 erstreckt. Eine Öffnung 54 erstreckt sich durch die Innenwand 50 und ist koaxial mit der Längsachse 52 des Düsenteils 32.
Weiterhin unter Bezug auf Fig. 11 erkennt mann, daß der kurzefaßförmige Bereich 36 von einer zylindrischen Wand 56 definiert ist, welche wenigstens zwei Lufteinlaßöffnungen 58 hat (Figuren 1, 2, 3 und 11).
Wie in Fig. 11 zu sehen ist, weist die Schaumdüsenanordnung 30 nicht nur das Düsenteil 32 auf, sondern auch eine Nasenhülse 62, welche einen Auslaßendabschnitt 64 hat, der in dem Kappenbereich 42 aufgenommen ist. Anders gesagt, der Kappenbereich ist über den Auslaßendabschnitt 64 der Nasenhülse 62 geschoben und dort gehalten.
Gemäß Fig. 3 und wie nachfolgend noch im Detail beschrieben werden wird, ist, wenn das Düsenteil 32 in der gezeigten Position ist, ein Flüssigkeitsstrom von der Nasenhülse 62 zu und durch die Düse 54 blockiert und die Schaumdüsenanordnung 30 in der Position AUS. Wie noch im Detail beschrieben werden wird, ist, wenn das Düsenteil 32 in die in Fig. 3 gestrichelt dargestellte Position gedreht wird, ein Strömungspfad von der Nasenhülse 62 zu der Öffnung 54 offen und verwirbelte Flüssigkeit, welche durch die Öffnung 54 strömt, tritt hiervon in einem konischen Sprühmuster aus, das einen Winkel von ungefähr 60º einfaßt und in Fig. 11 durch die gestrichelten Linie 66 und 67 veranschaulicht ist und trifft auf eine bevorzugt zylindrische innere Oberfläche 68 der bevorzugt zylindrischen Wand 56 des kurzen faßförmigen Bereiches 36 des Düsenteils 32 und mischt sich mit Luft von den Lufteinlässen 58, um Schaum zu erzeugen. Um die Erzeugung von Schaum gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung zu verbessern, ist ein faßförmiger Siebeinsatz (Bezugszeichen 160 in den Figuren 12-14) in dem kurzen faßförmigen Bereich angeordnet und weist eine Schaumerzeugungskammer (Bezugszeichen 182 in Fig. 12) auf, in der der Sprühstrahl auf eine perforierte Wand (Bezugszeichen 168 in den Figuren 12-14) auftrifft und sich mit Luft mischt, um Schaum zu erzeugen, wie nachfolgend unter Bezug und in Verbindung mit der Beschreibung der Figuren 12-14 beschrieben werden wird.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird ein konisches Sprühmuster 69, das einen Winkel von annähernd 40º einschließt, erzeugt, wie nachfolgend noch beschrieben werden wird.
Gemäß Fig. 5 (welche eine Draufsicht von oben auf das Düsenteil 32 in einer Stellung hiervon ist, die in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt ist) erkennt man, daß eine Positionsanzeige 69 in Form des Wortes "STOP" auf einer zylindrischen äußeren Oberfläche 70 des kurzen faßförmigen Bereiches 36 vorgesehen ist.
Auf ähnliche Weise ist ein Symbol 71 für Schaum auf der zylindrischen äußeren Oberfläche 72 des Kappenbereiches 42 angeordnet und dieses Symbol 71 kann in Draufsicht von oben auf das Düsenteil 32 klar erkannt werden, wenn dieses in die Position gedreht wird, die in Fig. 3 gestrichelt dargestellt ist. Das Symbol 71 ist in Form eines konischen Sprühmusters mit Bläschen, welche von dem konischen Sprühmuster austreten.
Wie detailliert in den Figuren 7-11 dargestellt ist, weist die Nasenhülse 62 einen rückwärtigen Bereich 74 auf, der im wesentlichen zylindrische Formgebung hat und einen mittigen Durchlaß 76 aufweist, sowie sich axial erstrekkende Rippen 75 an einer inneren zylindrischen Oberfläche hiervon. Der rückwärtige zylindrische Bereich 74 ist dafür ausgelegt, in dem Flüssigkeitsauslaß im oberen vorderen Ende 20 des Gehäuses 14 der Flüssigkeitsspendervorrichtung 10 aufgenommen zu werden und hiermit zusammenzupassen, wie es allgemein bekannt ist. Die Nasenhülse 62 kann ähnlich wie die Nasenhülse sein, welche in der US-PS 4,669,664 beschrieben ist und hat einen Aufbau ähnlich der Auslaßende-Formgebung gemäß der US-PS 4,234,128; auf die dortigen Offenbarungsgehalte wird hier insoweit vollinhaltlich Bezug genommen.
Wie gezeigt, weist die Nasenhülse 62 umlaufende Rippen 77 an dem rückwärtigen zylindrischen Bereich 74 auf, welche als Dichtringe dienen. Eine Ausricht-Abflachung 78 ist an einer äußeren Oberfläche des rückwärtigen zylindrischen Bereiches 74 vorgesehen, um eine korrekte Ausrichtung und Einführung der Nasenhülse 62 in eine Öffnung (nicht sichtbar) im oberen vorderen Endbereich 20 des Gehäuses 14 zu erleichtern.
Der Auslaßendbereich 64 weist eine ringförmige Rippe 80 auf, über welche eine sich nach innen erstreckende umlaufende Rippe 82 an der Innenseite des Kappenbereiches 42 im Schnappsitz greift, um den Kappenbereich 42 an dem Auslaßendbereich 64 der Nasenhülse 62 zu befestigen, wie in Fig. 11 gezeigt.
Wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt, weist der Auslaßendbereich 64 der Nasenhülse 62 eine äußere zylindrische Hülse 83 und eine innere zylindrische Hülse 84 auf. Die äußere zylindrische Hülse 83 hat eine äußere zylindrische Oberfläche 86, an der eine Rippe 88 ausgebildet ist, welche mit der Abflachung 78 an dem rückwärtigen zylindrischen Bereich 74 der Nasenhülse 62 fluchtet. Die Rippe 88 wirkt als Anschlag und begrenzt die Drehung des Düsenteils 32. Hierzu und wie aus Fig. 4 hervorgeht, hat der Kappenbereich 42 erste und zweite sich axial erstreckende Rippen 91 und 92 an seiner inneren zylindrischen Oberfläche 93, welche dafür ausgelegt sind, mit der Rippe 88 in Eingriff zu gelangen und sich hieran anzulegen, wenn der Flansch 48 ergriffen wird, um das Düsenteil 32 zwischen der Position AUS gemäß Fig. 5, wo die Rippe 91 in Anlage mit der Rippe 88 ist, und einer Position SCHAUM zu drehen, die in Fig. 3 gestrichelt dargestellt ist, wo die Rippe 92 in Anlage mit der Rippe 88 ist.
Es erfolgt nun die Beschreibung der Nasenhülse 62, und stromab von dem zylindrischen Durchlaß 76 ist ein in seinem Durchmesser verringerter Durchlaß 94, der am Beginn des Auslaßendbereiches 64 der Nasenhülse 62 liegt. In der Nasenhülse 62 und diametral einander gegenüber durch eine Mittelwand 96 der Nasenhülse 62 im Bereich des im Durchmesser verringerten Durchlasses 94 erstreckend sind erste und zweite sich radial und axial erstreckende Schlitze 97 und 98 vorhanden, welche sich von dem im Durchmesser verringerten Durchlaß 94 durch die Mittenwand 96 zu einem ringförmigen Schlitz 100 erstrecken, der mit einem ringförmigen Durchlaß 102 in Verbindung steht, der zwischen den inneren und äußeren Hülsen 83 und 84 im Auslaßendbereich 64 ausgebildet ist. Man erkennt, daß von dem Gehäuse 14 der abzugbetätigten Flüssigkeitsspendervorrichtung 10 gepumpte Flüssigkeit durch den Durchlaß 76 und durch die Schlitze 97 und 98 zu dem ringförmigen Schlitz 100 und dann in den ringförmigen Durchlaß 102 zwischen den inneren und äußeren Hülsen 83 und 84 strömt.
Gemäß den Figuren 7 und 8 weist ein äußeres Ende 104 der inneren Hülse 84 obere und untere ringförmige Schlitze 106 und 107 auf. Diese ringförmigen Schlitze 106 und 107 sind so ausgebildet, daß sie Flüssigkeit von der radial äußeren Oberfläche der inneren Hülse 84 tangential in eine Wirbelkammer 110 leiten und werden als Tangentialschlitze oder -durchlässe 106 und 107 zur Erzeugung eines konischen Sprühmusters 66, 67 mit einem Einschlußwinkel von 60º bezeichnet. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Schlitze 106 und 107 mehr in Richtung des Mittelpunktes der Kammer 110 und mehr radial als tangential ausgerichtet, um einen konischen Sprühstrahl 69 zu erhalten oder zu erzeugen, der einen Winkel von ungefähr 40º einschließt.
Wie am hesten in den Figuren 9 und 11 zu sehen ist, paßt der sich tangential oder radial erstreckende Schlitz 106 mit einem sich axial erstreckenden Schlitz 116 zusammen, der in der äußeren Oberfläche der inneren Hülse 84 ausgebildet ist und sich von dem äußeren Ende 104 der inneren Hülse 84 aus nach hinten erstreckt. Ähnlich steht der tangentiale radiale Schlitz 107 mit einem sich axial erstreckenden Schlitz 117 in Verbindung, der in der äußeren Oberfläche der inneren Hülse 84 ausgebildet ist und sich von dem äußeren Ende 104 der inneren Hülse 84 aus nach hinten erstreckt.
Wie in Fig. 11 zu sehen ist, ist die äußere Hülse 83 innerhalb des Kappenbereiches 42 und über einer zylindrischen Ventilhülse 120 gehalten, welche sich von der Innenwand 50 aus nach hinten erstreckt und welche radial innerhalb einer Außenwand 118 des Kappenbereiches 42 beabstandet ist. Diese zylindrische Hülse 120 ist in dem ringförmigen Raum 102 aufgenommen und blockiert in der Position AUS des Düsenteils 32 eine Verbindung von den radialen Schlitzen 97 und 98 und dem ringförmigen Schlitz 100 zu dem ringförmigen Durchlaß 102 in die axialen Schlitze 116 und 117, welche mit den tangentialen Schlitzen 106 und 107 in Verbindung stehen.
Wenn jedoch gemäß Fig. 4 das Düsenteil 32 in die Position von Fig. 5 gedreht wird, paßt eine sich axial erstreckende Ausnehmung 126 in einer inneren zylindrischen Oberfläche 124 der Hülse 120 mit dem Schlitz 97 und dem axialen Schlitz 116 zusammen, so daß ein Fluiddurchlaß von dem im Durchmesser verringerten Durchlaß 94 durch den Schlitz 97 zu dem ringförmigen Schlitz 100 und von da durch den Schlitz 122 in der Hülse 120 in den sich axial erstreckenden Schlitz 116 zum Schlitz 106 erzeugt wird, so daß unter Druck stehende Flüssigkeit in einem tangentialen Strömungsmuster in die Wirbelkammer 110 eintreten kann. Auf ähnliche Weise fluchtet dann eine andere sich axial erstreckende Ausnehmung 128 in der inneren zylindrischen Oberfläche 124 der Hülse 120 mit dem Schlitz 98 und steht mit diesem und dem sich axial erstreckenden Schlitz 117, der mit dem Schlitz 107 in Verbindung ist, in Verbindung.
Wenn somit das Düsenteil 32 der Schaumdüsenanordnung 30 in der Position "AUS" ist, wie in den Figuren 1, 2, 3 und 11 gezeigt, verschließt und blockiert die Hülse 120 innerhalb des Kappenbereiches 42, welche sich von der Innenwand 50 aus nach hinten erstreckt, die Verbindung zwischen den radialen Schlitzen 97 und 98 in der Nasenhülse 62 und den axialen Schlitzen 116 und 117 in der inneren Hülse 84. Wenn dann das Düsenteil 32 in die Position gedreht wird, welche in Fig. 3 gestrichelt dargestellt ist, wird eine Verbindung zu den axialen Durchlässen 116 und 117 und von hier zu den tangentialen Durchlässen 106 und 107 erhalten.
Pumpbewegungen an dem Abzug 22 bewirken, daß unter Druck stehende Flüssigkeit die Wirbelkammer 110 in einem derartigen Strömungspfad betritt, daß eine Flüssigkeitswirbelströmung entsteht, welche einen sich verjüngenden Einlaß 129 (Fig. 11) zu der Öffnung 54 betritt, was zu der Erzeugung des Sprühstrahles 69 der Flüssigkeit führt, der die Öffnung 54 verläßt und auf die perforierte Wand 168 (Fig. 12) des faßförmigen Siebeinsatzes 160 (Fig. 12) auftrifft, wie nachfolgend unter Bezug auf und in der Beschreibung von den Figuren 12 bis 14 beschrieben.
Es hat sich gezeigt, daß der kurze faßförmige Bereich 36, wie er in der Zeichnung dargestellt und oben beschrieben ist und der wenigstens eine Lufteinlaßöffnung 58 aufweist, eine einfache und wirkungsvolle Einrichtung zur Erzeugung von Schaum insbesondere dann darstellt, wenn der faßförmige Siebeinsatz 160 (Fig. 12) im faßförmigen Bereich 36 eingesetzt ist, ohne daß ein langgestrecktes faßförmiges Bauteil notwendig ist.
Es versteht sich jedoch, daß der faßförmige Bereich - obgleich er kurz ist - ausreichende Länge haben muß, so daß ein konisches Sprühmuster 66 und 67 auf die innere zylindrische Oberfläche 68 auftrifft und daß in der bevorzugten Ausführungsform ein konischer Sprühstrahl 69 primär und praktisch vollständig auf abgerundete hintere Oberflächen von Rippen 191-194 und 201-203 (Fig. 15) auftrifft, so daß die Schaumbildung in der perforierten Wand 168 innerhalb des faßförmigen Bereiches 36 und in der Schaumerzeugungskammer stattfinden kann, was dazu führt, daß Schaum das Auslaßende 34 des faßförmigen Bereiches 36 verläßt. Auf ähnliche Weise müssen die Lufteinlaßöffnungen 58 ausreichend groß sein, um eine ausreichende Luftmenge zuzulassen, um die Schaumbildung innerhalb des faßförmigen Bereiches 36 zu bewirken. Schließlich ist die Ausbildung der Öffnung 54, des sich verjüngenden Einlasses 29 hierzu, der Wirbelkammer 110 und der tangentialen Schlitze 106 und 107 in Konstruktion und Auslegung so, daß ein gewünschtes konisches Sprühmuster erzeugt wird, welches die Öffnung 54 verläßt und auf die innere Oberfläche 68 der Wand 56 im faßförmigen Bereich 36 in der Weise auftrifft, die in Fig. 11 durch die gestrichelten Linien 66 und 67 gezeigt ist, oder auf die Rippen 191-194 und 201-203 auftrifft, wie in Fig. 13 gezeigt. Als Beispiel hat in einer Ausführungsform das Düsenteil 32 eine Länge des faßförmigen Abschnittes von der Innenwand 50 zum Auslaßende 34 von annähernd 9 mm, der Innendurchmesser des faßförmigen Bereiches beträgt annähernd 6 mm, die Öffnung 54 hat einen Durchmesser von annähernd 0,6 mm, der sich verjüngende Einlaß 129 hat einen Rundungsradius von ungefähr 1,2 mm und die Lufteinlaßöffnungen 58 haben annähernde Querschnitte von 1,5 x 3,0 mm.
In Fig. 12 ist ein Querschnitt durch eine Düsenanordnung 130 mit einem Düsenteil 132 ähnlich dem Düsenteil 32 von Fig. 11 dargestellt. Die Schnittdarstellung der Düsenanordnung 130 unterscheidet sich von der Schnittansicht der Düsenanordnung 30 von Fig. 11 dadurch, daß die Ansicht auf die Nasenhülse, an der das Düsenteil 132 befestigt ist, weggelassen ist.
Das Düsenteil 132 hat ein Auslaßende 134 am Auslaß eines kurzen faßförmigen Bereiches 136 des Düsenteils 132. Das Düsenteil 132 ist im wesentlichen identisch zu dem Düsenteil 32 und weist eine glatte, im wesentlichen zylindrische innere Oberfläche 140 in dem kurzen faßförmigen Bereich 136 auf. Das Düsenteil 132 weist weiterhin einen Kappenbereich 142 auf, der gemäß Fig. 13 eine im wesentlichen dreieckförmige äußere Form hat. Abstehend von dem Kappenbereich 142 ist ein radialer Flansch 144, der sich von einem hinteren Rand 146 des Kappenbereiches 142 aus erstreckt und hiermit einstückig ist: Ein sich axial erstreckender Flansch 148 erstreckt sich axial nach vorne von dem sich radial erstreckenden Flansch 144.
Das Düsenteil 132 weist weiterhin eine Innenwand 150 auf, welche sich quer zu dem Düsenteil 132 erstreckt. Die Innenwand 150 weist eine Öffnung 154 auf, welche sich hierdurch erstreckt.
Der kurze faßförmige Bereich 136 wird von einer zylindrischen Wand 156 definiert, welche wenigstens zwei an einander gegenüberliegenden Seiten befindliche Lufteinlaßöffnungen 158 hat, von denen eine in Fig. 12 gezeigt wird.
Zur Unterstützung und Erleichterung des Aufschäumens von Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Viskositäten ist ein faßförmiger Siebeinsatz 160 innerhalb des kurzen faßförmigen Bereiches 136 angeordnet und steht innerhalb der und gegen die innere Oberfläche 140 der zylindrischen Wand 156 des kurzen faßförmigen Bereiches 136 im Preßsitz. Der faßförmige Siebeinsatz 160 umfaßt einen hohlen zylindrischen Körper 162, der in sich einen inneren zylindrischen Hohlraum 164 und einen äußeren zylindrischen Hohlraum 166 hat, die von einer perforierten Wand 168 getrennt sind. Wie gezeigt, hat der innere zylindrische Hohlraum 164 kleineren Durchmesser als der äußere zylindrische Hohlraum 166.
Bevorzugt ist ein äußeres Ende 169 des faßförmigen Siebeinsatzes 160 in Fluchtung mit dem äußeren Ende 134 des kurzen faßförmigen Bereiches 136 ausgerichtet.
Der faßförmige Siebeinsatz 160 hat eine im wesentlichen zylindrische äußere Oberfläche 170 mit einem Außendurchmesser gleich ungefähr dem Durchmesser der inneren zylindrischen Wandoberfläche 140 des kurzen faßförmigen Bereiches 136.
Um einen Formschluß des faßförmigen Siebeinsatzes 160 in dem kurzen faßförmigen Bereich 136 zu erleichtern, weist der faßförmige Siebeinsatz 160 zwei voneinander beabstandete umlaufende Rippen 171 und 172 an seiner äußeren Oberfläche 170 auf, welche deformiert werden, wenn der faßförmige Siebeinsatz 160 im Preßsitz in den kurzen faßförmigen Bereich 136 eingesetzt wird.
Um das Einsetzen des faßförmigen Siebeinsatzes 160 in den kurzen faßförmigen Bereich 136 zu erleichtern, ist ein innerer Endbereich 174 hiervon mit einer abgeschrägten Oberfläche 176 versehen.
Wie gezeigt, ist die Länge des faßförmigen Siebeinsatzes 60 geringer als die Länge des kurzen faßförmigen Bereiches 136, so daß ein inneres Ende 178 des Einsatzes vorderhalb der Innenwand 150 und vorderhalb der Lufteinlaßöffnungen 158 beabstandet ist. Auf diese Weise ist ein kurzer zylindrischer Raum 180 zwischen der Innenwand 150 und dem inneren Ende 178 des faßförmigen Siebeinsatzes 160 definiert.
Die Öffnung 154 öffnet sich in diesen Raum wie die seitlichen Lufteinlaßöffnungen 158. Der innere zylindrische Hohlraum 164 bildet und definiert zusammen mit dem kurzen zylindrischen Raum 180 eine Schaumerzeugungskammer 182, in der Schaum durch den konischen Flüssigkeitssprühstrahl von der Öffnung 154 in die Kammer 182 erzeugt wird. Der Sprühstrahl trifft primär auf die perforierte Wand 168 auf, obgleich ein Teil des Sprühstrahles auch auf die zylindrische Seitenwandoberfläche 183 des inneren zylindrischen Hohlraumes 164 auftreffen kann.
Die in die Schaumerzeugungskammer 182 gesprühte Flüssigkeit mischt sich mit Luft innerhalb der Schaumerzeugungskammer 182 und bildet Schaum. Aufeinanderfolgende Hübe des Abzuges 22 führen zur Erieugung von weiterem Schaum, der dann durch die Öffnungen oder Perforationen 184 in dem Sieb 168 fließt.
Der durch die perforierte Wand 168 geströmte Schaum tritt in den äußeren zylindrischen Hohlraum 166 ein, der eine Schaumsammelkammer 166 definiert.
Wie in den Figuren 13 und 14 gezeigt, weist die perforierte Wand 168 die Öffnungen 184 in Form von teilweise ringförmigen Schlitzen 184 auf, welche als Kreissegmente so angeordnet sind, daß die Fläche zwischen den Kreissegmenten vier einander schneidende, im Durchmesser verlaufende Radialrippen 191-194 definiert, welche in gleichen Bogenabständen voneinander beabstandet sind, so wie drei im wesentlich konzentrische kreisförmige Ringrippen 201-201, welche sich zwischen den Radialrippen in der Wand 51 erstrecken und mit diesen einstückig sind.
Fig. 15 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch die perforierte Wand 168 entlang einer horizontalen Linie zur Seite einer Radialrippe 193. Aus diesem Querschnitt ergibt sich, daß die kreisförmigen Rippen 201, 202 und 203 jeweils eine abgerundete Kante 204 haben, welche in Richtung des inneren Hohlraums 164 weist. Die abgerundete Kante 204 einer jeden Rippe 201-203 hat einen Radius R, der abhängig von der Dicke W der kreisförmigen Rippen 201-203 und dem Abstand S zwischen konzentrischen Rippenabschnitten in einem gebogenen Schlitz 184 zwischen 0,05 und 0,15 mm liegen kann. Typischerweise ist das Verhältnis zwischen dem Radius R und dem Abstand S 1:3. Somit beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform der Radius R 0,1 mm. Der Abstand oder die Breite S der bogenförmigen Schlitze 184 beträgt 0,3 mm und die Breite W der Rippen beträgt 0,2 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform der perforierten Wand 168 beträgt der Durchmesser D1 der ersten kreisförmigen Rippe 201 1,25 mm, der Durchmesser D2 der zweiten kreisförmigen Rippe 202 beträgt 2,25 mm und der Durchmesser D3 der dritten kreisförmigen Rippe 203 beträgt 3,25 mm.
Die Radialrippen 191, 192, 193 und 194 haben ebenfalls eine abgerundete Innenkante 205, welche in Richtung des inneren Hohlraums 164 weist. Diese Rippen haben in einer bevorzugten Ausführungsform ebenfalls eine Dicke von 0,2 mm und eine Abrundung mit einem Radius R von 0,1 mm.
Zusätzlich und wie dargestellt erstrecken sich die Radialrippen 192 und 194 nicht nach innen über die erste kreisförmige Rippe 201 hinaus, so daß vier viertelkreisförmige Schlitze 208 im Mittelpunkt der perforierten Wand 168 gebildet sind.
Empirische Tests haben gezeigt, daß die Kontur der Hinterkante einer jeden Rippe 191-194 und 201-203, welche in Richtung des inneren Hohlraums 164 weist, sowie der Abstand S zwischen den kreisförmigen Rippen erheblich die Menge und Art des erzeugten Schaumes und die Abgabe des Schaumes beeinflußt. Hierbei wird mit einer abgeflachten Kante anstelle einer abgerundeten Kante eine gute Schaumerzeugung bewirkt. Das Strömen des Schaumes von der Schaumerzeugungskammer in die Schaumsammelkammer ist jedoch behindert.
Wird andererseits die Hinterkante einer jeden der Rippen mit einer auf dem Kopf stehenden V-Form versehen, wodurch das Strömen von Flüssigkeit und Schaum von der Schaumerzeugungskammer zu der Schaumsammelkammer erleichtert wird, wird die erzeugte Schaummenge verringert und eine unerwünschte Flüssigkeitsmenge läuft in Richtung der Schaumsammelkammer.
Es versteht sich, daß, je kleiner der Abstand S ist, es umso schwerer für den Schaum ist, durch die perforierte Wand 168 in die Schaumsammelkammer zu fließen. Natürlich sind andererseits, je größer der Abstand S ist, weniger Oberflächenanteile von hinteren Kanten der Rippen vorhanden, auf welche ein Sprühstrahl auftreffen kann, um Schaum zu erzeugen. Es sind somit Kompromisse zu schließen, und wie bereits oben erwähnt, haben empirische Tests gezeigt, daß das Ausstatten der Rippen 191-194 und 201-203 mit abgerundeten Hinterkanten und das Bereitstellen des Radius R der Abrundung in einem Verhältnis von ungefähr 1:3 zu dem Abstand S zwischen einander benachbarten kreisförmigen Rippen (R:S) gute Ergebnisse bei der Erzeugung und dem Auswurf von Schaum bringt. Obgleich ein Verhältnis des Radius R der Abrundung einer jeden Hinterkante zu dem Abstand S zwischen benachbarten kreisförmigen Rippen von 1:3 sich zur Erzeugung von guten Ergebnissen herausgestellt hat, versteht sich, daß dieses Verhältnis etwas nach oben und unten variiert werden kann und nach wie vor gute Ergebnisse liefert, also beispielsweise bei einem Verhältnis von 1:2 und 1:4.
Man erkennt aus der voranstehenden Beschreibung, daß die Schaumdüsenanordnung 130 mit der Nasenhülse 62, einem Düsenteil 132 mit einem äußeren kurzen faßförmigen Bereich 136 und dem faßförmigen Siebeinsatz 160 in dem kurzen faßförmigen Bereich 136 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anzahl von Vorteilen bringt, von denen einige beschrieben wurden und andere der Erfindung inhärent sind.

Claims

1. Schaumdüsenanordnung mit einem an einem Handsprüher (10) angebrachten Düsenelement (132), wobei das Düsenelement (132) einen äußeren, kurzen, faßförmigen Abschnitt (136) aufweist, in dem in einem Teilbereich eine Schaum erzeugende Kammer (182) ausgebildet ist, in die durch eine Öffnung (154) in der Rückwand (150) der Kammer (182) eine Flüssigkeit in Form eines konischen Sprühstrahles eingesprüht wird, und wobei das Düsenelement (132) eine in dem äußeren, faßförmigen Abschnitt (136) angebrachte, der den konischen Sprühstrahl ausgebenden Öffnung (154) vorgelagerte, perforierte Wand (168) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der perforierten Wand (168) Rippen (191-194, 201-203) und Schlitze (184) vorgesehen sind, wobei rückwärtige Randabschnitte der Rippen (191-194, 201-203) zwischen den Schlitzen (184) zur Schaffung einer Oberfläche, auf die der Sprühstrahl auftreffen und in verschiedene Richtungen abgelenkt werden kann, gerundet ausgebildet sind, so daß der Sprühstrahl in der Schaum erzeugenden Kammer (182) zur Erzeugung von Schaum mit Luft vermischt wird, daß der gerundet ausgebildete, rückwärtige Randabschnitt jeder der Rippen (191-194, 201-203) durch eine im allgemeinen kreisförmige Krümmung mit einem vorgegebenen Radius R definiert ist, daß die Breite eines jeden Schlitzes (184) als S definiert ist, und daß das Verhältnis R:S des Radius R zur Breite S des Schlitzes (184) zwischen 1:2 und 1:4, vorzugsweise bei 1:3 liegt.

2. Schaumdüsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Wand (168) gebogene, kreisbogenförmige Schlitzsegmente (184) aufweist, die dazwischenliegende, zumindest zwei sich kreuzende, gleichmäßig voneinander beabstandete Radialrippen (191-194) und zumindest zwei konzentrische Ringrippen (102-203) definieren.

3. Schaumdüsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Radialrippen (191-194) als auch die konzentrischen Ringrippen (201-203) gerundete, nach hinten weisende Randabschnitte (204) aufweisen.

4. Schaumdüsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite einer jeden Ringrippe (201-203) und einer jeden Radialrippe (191-194) etwa 0,2 Millimeter beträgt; daß die rückwärtigen Randabschnitte (204) der Rippen (191-194, 201-203) eine kreisförmige Krümmung mit einem Radius R von 0,01 Millimeter aufweisen; daß die radiale Erstreckung der kreisbogenförmigen Schlitzsegmente (1 84) zwischen zwei benachbarten, konzentrischen Ringrippen (201-203) 0,3 Millimeter beträgt und daß durch vier zwischen der inneren Ringrippe (201) und den Radialrippen (191-194) angeordnete viertelkreisförmige Schlitze (208) ein Zentralbereich der perforierten Wand (168) definiert ist.

5. Schaumdüsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (154) so konstruiert ist, daß der konische Sprühstrahl einen Kegel mit einen Winkel von 40º umschließt und hauptsächlich auf die perforierte Wand (168) auftrifft.

6. Schaumdüsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen im äußeren, faßförmigen Abschnitt (136) angeordneten, faßförmigen Siebeinsatz (160), der einen hohlen zylindrischen Korpus (162) mit einem äußeren Hohlraum (166) und mit einem inneren Hohlraum (164) aufweist, wobei die perforierte Wand (168) zwischen dem inneren und dem äußeren Hohlraum (164, 166) des faßförmigen Siebeinsatzes (160) angeordnet ist.

7. Schaumdüsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Lufteinlaßmittel (158) mit mindestens einer in einer Seitenwand (156) des faßförmigen Abschnittes (136) angeordneten Lufteinlaßöffnung (158).

8. Schaumdüsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der faßförmige Abschnitt (136) einen inneren Durchmesser von etwa 6,0 mm und eine Länge von etwa 9,0 mm aufweist.

9. Schaumdüsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (154) einen Durchmesser von etwa 6,0 mm aufweist.

10. Schaumdüsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet, durch Lufteinlaßmittel mit zwei auf zwei sich gegenüberliegenden Seitep des faßförmigen Abschnittes (136) angeordneten, sich diametral gegenüberliegenden Lufteinlaßöffnungen, wobei jede Lufteinlaßöffnung (158) einen Querschnitt von etwa 3,0 mm x 1,5 mm aufweist.

11. Schaumdüsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Korpus (162) des faßförmigen Siebeinsatzes (160) wengstens eine, auf seiner Außenseite (170) ringförmig umlaufende Rippe (172) aufweist, um einen eingreifenden Preßsitz des faßförmigen Einsatzelementes (160) in den kurzen, faßförmigen Abschnitt (136) zu erleichtern; daß der faßförmige Siebeinsatz (160) an seinem innerseitigen Ende (174) eine geneigte Oberfläche (176) aufweist, um das Einsetzen des faßförmigen Siebeinsatzes (160) in den kurzen, faßförmigen Abschnitt (136) zu erleichtern; und daß der innere Hohlraum (164) des faßförmigen Siebeinsatzes (160) einen kleineren Durchmesser als der äußere, zylindrische Hohlraum (166) aufweist.