DE69124802T2

DE69124802T2 - Vorrichtung zur zerstäubung von flüssigkeit

Info

Publication number: DE69124802T2
Application number: DE69124802T
Authority: DE
Inventors: James Buhler; Scott Demarest; Allen Miller
Original assignee: SC Johnson and Son Inc
Current assignee: SC Johnson and Son Inc
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2011-10-03
Also published as: JPH06502113A; WO1992006793A1; EP0553236A4; AU645634B2; DE69124802D1; EP0553236A1; EP0553236B1; KR930702081A; KR0128162B1; NZ240121A; AU8863491A; ES2097821T3; DK0553236T3; US5102052A; GR3022683T3; CA2094118A1; ATE149103T1

Description

Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Vorrichtungen zum Zerstäuben von Flüssigkeiten und insbesondere eine handbetätigbare doppeltwirkende Luftpumpe, die sowohl im Druck- als auch im Saughub einen Luftstrom über einen angesetzten Flüssigkeitbehälter führt, damit Flüssigkeit auf einer vom Vorratsbehälter abstehenden Düse zieht und einen Sprühnebel der Flüssigkeit an die Umluft ausstößt.

Technischer Hintergrund

Handbetätigbare Vorrichtungen zum Zerstäuben einer Flüssigkeit sind bekannt. Ihr Bereich erstreckt sich von gewehrähnlich aufgebauten Pumpen, wie sie im Zusammenhang mit dem (in den USA) unter der Bezeichnung FLIT angebotenen Insektenvertilgungsmittel im Gebrauch sind, bis zu (wasser-) pistolenartigen Spritzen mit Abzugbügeln.
Viele der frühesten dieser Vorrichtung verwenden eine einfachwirkende Luftpumpe zum Zerstäuben eines pulverförmigen Stoffes; vergl. hierzu die US-PS 572 907 (Norton) auf einen "Poison Distributer" (Giftstreuer).
Die US-PS 243 163 (Schlauch) auf einen "Atomizer" (Zerstäuber) offenbart eine doppeltwirkende Pumpe, die Luft in einen eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter pumpt und so die Luft aus einem Austrittsröhrchen herausdrückt.
Die US-PS 2 109 589 (Horwitt u.a.) auf eine "Liquid Pistol" (Spritzpistole) lehrt eine mit einem Abzugbügel betätigbare Pumpe in einer pistolenartigen Spritzvorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit; der Griff dieser Vorrichtung stellt einen abnehmbaren Behälter für die zu verspritzende Flüssigkeit dar.
Die US-PS 4 204 645 (Hopp) auf eine "General Purpose Compression-Type Sprayer" (Allzweck-Drucksprühvorrichtung) lehrt eine einfachwirkende Kolbenpumpe, die Luft in eine Kammer und dann in einen Vorratsbehälter drückt, der den zu versprühenden Stoff enthält. Der Stoff wird dann durch einen Kanal in einen Mischer und in eine Auswerföffnung gedrückt.
Die US-PS 3 485 180 (Wickenberg u.a.) auf eine "Double-Acting Pump for Gas or Liquid" (Doppeltwirkende Pumpe für Gase oder Flüssigkeiten) lehrt eine Pumpe aus einem Hohlzylinder sowie einem Kolben mit aufgesetztem Dichtring sowie einem hohlen Kolbenschaft, wobei der Dichtring zwischen zwei Stellungen verschiebbar ist. Der Zylinder hat zwei geschlossene Enden jeweils mit einer öffenbaren Fluid-Zugangseinrichtung. Der Kolben unterteilt den Zylinder zu zwei Kammern; der Kolbenschaft verläuft durch eines der Enden des Zylinders. Bei einer Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Zylinder öffnet der verschiebbare Dichtschaft die Zugangseinrichtung im Kolben, damit Fluid in die eine oder die andere Kammer eintreten kann.
Aus der CH-C-132670 ist eine Fluid-Sprühvorrichtung mit einer handbetätigbaren doppeitwirkenden Luftpumpe bekannt, die als der nächstliegende Stand der Technik erachtet wird. Die Druckschrift lehrt eine Pumpeinrichtung zum Erzeugen eines Luftstroms, der zu einem bestimmten Zeitpunkt durch eine von zwei Luftauslaßöffnungen austritt, wobei Fluid aus einem Vorratsbehälter aufwärts angesaugt und aus der Vorrichtung ausgesprüht wird. Bei dieser Vorrichtung wird während des Ausströmens der Luft aus einer der Luftauslaßöffnungen Luft durch die andere eingesaugt. Weiterhin enthält der Pumpenzylinder Kanäle, die entlang der Zylinderwände des Pumpenzylinders geführt sind und einen Durchlaß für Luft aus einer Kammer des Pumpenzylinders zu einer der Luftauslaßöffnungen herstellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung nach dem Anspruch 1 schafft eine effiziente und unkomplizierte handbetätigbare Pumpe zum Versprühen eines Fluids, die abhängig von der Richtung der Wirkung der Pumpenkammer relativ zum Luftschaft und zum Kolben) entweder im Druck- bzw. Vorwärts- oder im Saug- bzw. Rückwärtshub Fluid aus einem Vorratsbehälter aufsaugt und auswirft.
Die Sprühvorrichtung weist einen hohlen Kolbenschaft mit einem Kolbenkopf an einem Ende, eine Pumpenkammer, einen Sprühkopf und einen Vorratsbehälter auf.
An einem Ende sitzt der Kolbenschaft in einem Kanal im Sprühkopf, in den er mündet; am anderen Ende hat er einen Kolben. Die Pumpenkammer ist von einem Zylinder gebildet, der auf den Kolben und den Kolbenschaft mit Gleitpassung aufschiebbar ist. Der Kolben unterteilt den Pumpenzylinder zu zwei Abschnitten variabler Länge. Die Pumpenkammer hat an beiden Enden jeweils eine Serie von Luft-Zutrittslöchern sowie ein Klappventil zum Öffnen und Schließen der Löcher. Der Kolbenkopf enthält einen in Umfangsrichtung umlaufenden Kanal und eine durch den Körper des Kolbenkopfs verlaufende Luftöffnung mit Mündungen in beiden Seiten des Kanals zum hohlen Kolbenschaft hin; ein O-Ring mit einem größeren Durchmesser als der Kanal ist in diesem geringfügig verschiebbar.
Unter dem Sprühkopf ist ein Fluid-Vorratsbehälter angeordnet. Der Fluid-Vorratsbehälter, der an den Sprühkopf ansetzbar ist, enthält ein in den Behälter hineinragendes Tauchrohr. Desgl. weist der Sprühkopf eine Betätigungseinrichtung auf, die aus einem ventilmäßig verschließbaren Kanal besteht.
Der ventilmäßig schließbare Kanal liegt mit seinem unteren Ende auf der gleichen Höhe wie das Tauchrohr und mündet mit seinem oberen Ende in einen Kanal, der zur Fluid-Austrittsöffnung der Vorrichtung führt.
Beim Betätigen der Pumpe wird ein Luftstrom durch den hohlen Kolbenschaft in einen Venturi-Kanal im Sprühkopf gedrückt. Der Luftstrom tritt dann aus der Luftaustrittsöffnung aus und erzeugt einen Bereich niedrigeren Drucks. Fluid wird aus dem Vorratsbehälter durch das Tauchrohr und den Ventilkanal gezogen und aus der Fluid-Austrittsöffnung herausbefördert. Dadurch wird das Fluid zerstäubt und aus der Vorrichtung als ein Sprühnebel ausgestoßen, der nach Teilchengröße, Sprühbild und Wurfweite dem einer Aerosolsprühdose entspricht.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine teilweise als Sprengdarstellung ausgeführte Perspektive der Fluid-Sprühvorrichtung;
Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Fluid-Sprühvorrichtung;
Fig. 3 ist ein Spreng-Vertikalschnitt des Vorratsbehälters und des Tauchrohrs der Fluid-Sprühvorrichtung;
Fig. 4 zeigt als Längsschnitt eine alternative Tauchrohranordnung mit einem Ventil;
Fig. 5 ist eine Teil-Vertikalschnitt durch die Pumpenkamner der Fluid-Sprühvorrichtung bei ausgefahrenem Kolben;
Fig. 6 ist eine Teil-Vertikalschnitt durch die Pumpenkammer der Fluid-Sprühvorrichtung bei eingefahrenem Kolben;
Fig. 7 ist eine Spreng-Perspektivdarstellung einer Endstückanordnung der Pumpenkammer;
Fig. 8 ist eine Spreng-Perspektivdarstellung einer zweiten Endstückanordnung der Pumpenkammer;
Fig. 9 ist eine Spreng-Perspektivdarstellung der Kolbenstange, des Kolbenkopfes und des Pumpenzylinders;
Fig. 10 ist eine Frontansicht des Sprühkopfes;
Fig. 11 ist eine Rückansicht des Sprühkopfes;
Fig. 12 ist eine Unteransicht des Sprühkopfes;
Fig. 13 ist eine Spreng-Perspektive der Betätigungsanordnung der Fluid-Sprühvorrichtung; und
Fig. 14 ist eine Unteransicht des Ventilelements in der Betätigungsanordnung.

Beste Ausführungsform der Erfindung

In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Teile. Zur Klarheit sind die Hauptbestandteile der Fluid- Sprühvorrichtung kurz anhand der Zeichnungen der vollständigen Vorrichtung diskutiert. Sodann werden diese Hauptbestandteile ausführlicher anhand der Zeichnungen der einzelnen Teile erörtert.
Die Fig. 1 zeigt als teilgeschnittene Spreng-Perspektive eine Fluid-Sprühvorrichtung 10 mit dem Pumpenzylinder 12, dem Kolben 14, dem Sprühkopf 16 und dem Fluid-Vorratsbehälter 18.
Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt der Fluid-Sprühvorrichtung 10 im Kompressionszustand.
Wie in der Fig. 2 gezeigt und teilweise auch in der Fig. 1 ersichtlich, setzt sich der Kolben 14 der Fluid-Sprühvorrichtung 10 aus einem hohlen Kolbenschaft 20 und einem Kolbenkopf 22 zusammen.
Der Pumpenzylinder 12 ist ein Hohlzylinder, der an seinem einen Ende den Handgriff 24 aufweist und an seinem anderen Ende an den Sprühkopf 16 ansetzbar ist.
Der Sprühkopf 16 hat allgemein die Gestalt von zwei "Rohren", die unter einem Winkel von etwa 78º aneinandergesetzt sind. Das eine "Rohr" dient dazu, den Vorratsbehälter 18 aufzunehmen und mittels interner konstruktiver Elemente zu halten; das andere "Rohr" ist so konstruiert, daß der Kolbenschaft 20 - mittels interner konstruktiver Elemente - in es hineinpaßt.
Am anderen Ende des "Rohr", in das der Kolbenschaft 20 eingesetzt ist, befindet sich eine Luftaustrittsöffnung 26, die zum Kolbenschaft 20 hin mündet, so daß Luft zu ihm hin durchtreten kann.
Um den Kolbenkopf 22 herum ist der Pumpenzylinder 12 aufgesetzt und auf diesem verschiebbar. Der Pumpenzylinder 12 wird vom Kolbenkopf 22 zu zwei Kammern relativ variabler Länge (als Pumpenkammer 12A und Pumpenkammer 12B bezeichnet) unterteilt und weist an beiden Enden Mittel zum Zutritt von Luft zu der Kammer auf. Der Pumpenzylinder 12 läßt sich in der Sollstellung am Sprühkopf 16 durch einen verdrehbaren Sperring 25 festlegen, der mit einer Sperrnase 27 auf den Sprühkopf 16 in den Eingriff tritt. Diese Versperrung ist nicht nur zweckmäßig, indem sie die Vorrichtung, wenn diese sich nicht im Gebrauch befindet, fest und sicher zusammenhält; sie macht die Sprühvorrichtung auch sicherer, da sie es einem Kind erschwert, die Sprühvorrichtung zu betätigen.
Der Fluid-Vorratsbehälter 18 weist den Behälterrumpf 28 und den Behälterhals 30 auf. Auf der Außenfläche des Halses 30 befindet sich ein Außengewinde 32, mit dem der Behälter 18 lösbar an den Sprühkopf 16 angesetzt werden kann. Um den Hals 30 des Behälters 18 herum ist eine Anschlagmechanik 33 in Form eines Kragens mit zwei Rastkerben angeordnet. Diese Anschlagmechanik 33 ist passend zum Eingriff nit zwei entsprechenden Rippen 35 im Sprühkopf 16 ausgebildet. In den Behälterrumpf 28 ist eine teilweise vorstehende Handgriffstruktur eingeformt.
Die Fig. 3 zeigt den Fluid-Vorratsbehälter 18 als Spreng- Vertikalschnitt. Vom Halsstopfen 36 aus steht ein Tauchrohr 38 in den Behälter 28 hinein vor. Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält der Halsstopfen 36 zwei Öffnungen: ein Fluid-Durchgangsloch 40 (in Fig. 1 erkennbar), durch das das Tauchrohr 38 verläuft, sowie ein Lüftungsloch 42 (ebenfalls in Fig. 1 erkennbar) zum Druckausgleich im Behälter 18 beim Auspumpen des dort enthaltenen Fluids.
Die Kappe 44 ist mit ihrem Innengewinde 44 auf das Außengewinde 32 des Halses 30 aufschraubbar. In der Kappe 44 befindet sich eine (hier nicht sichtbare, aber an die obere Abschlußfläche der Kappe 44 innen angelegte) Einlage, die das Durchgangsloch 40 und das Lüftungsloch 42 dicht abschließt. So kann der Fluid-Vorratsbehälter 18 abgenommen und separat von den Pump- und Sprüh-Bestandteilen der Vorrichtung 10 gefüllt, transportiert und verkauft werden. Zum Einsatz mit der Sprühvorrichtung kann der Fluid-Vorratsbehälter als Einwegbehälter oder wiederauffüllbar ausgeführt sein.
Die Fig. 4 zeigt eine alternative Tauchrohranordnung. Das alternative Tauchrohr 38A hat einen größeren Durchmesser als das Tauchrohr 38 der bevorzugten Ausführungsform Diese Ausführung ist vorgesehen, um das Einsetzen eines Entenschnabelventils 39 zu ermöglichen, das dazu dient, nach jedem Pumpenhub Fluid im Tauchrohr 38A zurückzuhalten; so entfällt die Notwendigkeit von zusätzlichen Ansaughüben, bevor die Vorrichtung einen Sprühstrahl ausgibt.
Die Fig. 5 und 6 zeigt Schnittdarstellungen der Pumpmechanik der Fluid-Sprühvorrichtung 10.
Wie in der Fig. 9 ausführlicher dargestellt, sitzt der Kolbenkopf 22, dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Pumpenzylinders 12; er ist im Pumpenzylinder 12 gleitend verschiebbar und enthält in Umfangsrichtung einen Kanal 48. Durch den Kolbenkopf 22 verläuft ein Luftkanal 50 mit Mündungsöffnungen zum Kanal 48 auf gegenüberliegenden Seiten des Kopfes 22. Rechtwinklig zum Luftkanal 50 öffnet sich die Luftzutrittsöffnung 52 in den Kolbenschaft 20. In den Kanal 48 im Kolbenkopf 48 ist verschiebbar ein O-Ring 54 eingelegt. Der Durchmesser des O- Rings 54 ist geringfügig größer als der des Kolbenkopfes 22, so daß bei in den Kanal 48 eingelegtem O-Ring 54 und in den Pumpenzylinder 12 eingesetztem Kolben der O-Ring 54 die Innenfläche des Pumpenzylinders nur mit seiner Außenfläche gleitend berührt.
Der Pumpenzylinder 12 hat an beiden Enden eine schließbare Einrichtung, die den Eintritt von Luft in die Pumpenkammern erlaubt. Hierbei handelt es sich, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, um eine Reihe von Luftlöchern 56 (als Luftlöcher 56A und 56B bezeichnet) in den beiden stirnseitigen Endabschlüssen des Pumpenzylinders 12. Auf der Innenseite dieser beiden Luftlochgruppen 56 befindet sich innerhalb des Pumpenzylinders 12 jeweils eine Ventilklappe 58 (mit 58A und 58B bezeichnet). Die Ventilklappe 58A liegt gleitend verschiebbar dem angrenzenden Handgriff 24 zugewandt und wird von einer einteilig mit ihr ausgebildeten Hülse 60 in der Sollage gehalten. Desgl. wird die Ventilklappe 58B von einem Haltering 61 gehalten.
Wie die Fig. 5 zeigt, wird die Fluid-Sprühvorrichtung 10 in den Ausfahrzustand gebracht, indem der Benutzer den Griff 24 am Ende des Pumpenzylinders 12 vom Sprühkopf 16 hinwegzieht, wobei der Kolbenschaft 20, der an einem Ende mit dem Sprühkopf 16 und am anderen Ende mit dem Kolbenkopf 22 verbunden ist, freigelegt wird. Der Kolbenkopf 22 wird zum vorderen Ende des Pumpenzylinders 12 hin verschoben. Bei der Bewegung auf diese Position hin entsteht in der Pumpenkammer 12B ein Unterdruck. Dieser Unterdruck übt auf die Ventilklappe 58B einen Zug aus, die daraufhin einwärts auslenkt, so daß Umluft durch die Öffnungen 56B in die Pumpenkammer 12B einströmen kann. Gleichzeitig wird die bereits in der Pumpenkammer 12A befindliche Luft komprimiert und der O- Ring 54 wird von der Bewegung des Pumpenzylinders 12 und des Kolbenkopfes 22 zur Rückseite des Kanals 48 im Kolbenkopf geschoben. In dieser Lage des O-Rings 54 wird der zur Pumpenkammer 12A hin liegende Teil des Luftkanals 50 in Kolbenkopf freigelegt. Die nun druckbeaufschlagte Luft aus der Pumpenkammer 12A kann zunächst in den Luftkanal 50, dann in die Zutrittsöffnung 52 im Kolbenschaft und von dort den Kolbenschaft 20 entlang zur Luftaustrittsöffnung 26 strömen.
Wenn, wie in Fig. 6 gezeigt, der Pumpenzylinder 12 sich in der eingefahrenen Lage befindet, kehrt die Betätigung der Pumpe sich im wesentlichen um. Drückt der Benutzer den Handgriff 24 in Richtung des Sprühkopfes 16, bewegt sich der Pumpenzylinder 12 so, daß der Kolbenkopf 22 sich zum Griff 24 hin verschiebt. Von dieser Relativbewegung wird die Luft in der Pumpenkammer 12B druckbeaufschlagt und kann infolge der Bewegung des O-Rings 54, der im Kanal 48 im Kolbenkopf zu dessen Vorderseite hin geschoben wird, entlang des Kolbenschafts 20 entweichen. Dabei wird der Luftkanal 50 im Kolbenkopf in den Teilen freigelegt, die zur Pumpenkammer 12B hin liegen: die nun druckbeaufschlagte Luft kann nun aus dem Luftkanal 50 im Kolbenkopf und die Luftöffnung 52 im Kolbenschaft 20 diesen entlang (und schließlich aus der Luftablaßöffnung 26 hinaus) strömen. Gleichzeitig erzeugt die Relativbewegung des Kolbenkopfes 22 zum hinteren Ende des Pumpenzylinders 12 hin in der Pumpenkammer 12A einen gewissen Unterdruck, der auf die Ventilklappe 58B einen Zug ausübt, die sich daraufhin einwärts verformt, so daß durch die Lüftungslöcher 56B des Pumpenzylinders Umluft in die Pumpenkammer 12A einströmen kann.
Der Sprühkopf 16 (vergl. Fig. 10 und auch Fig. 13) weist eine Luftaustrittsöffnung 26, den Schlitz 59 für die Druckleiste, den Drücker-Sitzbereich 63, den Federhalter 62 und die Trägerrohröffnung 64 auf. Rückseitig ist in den Sprühkopf 16 (vergl. Fig. 11) eine Aufnahme 66 für den Kolbenschaft eingeformt. Die Aufnahme 66 weist einen D-förmigen Anschlag 67 auf, der dazu dient, den Kolbenschaft 20 in seiner Aufnahme 66 in der Sollage zu halten. Die Aufnahme 66 ist nahe der Luftaustrittsöffnung 26 verengt, um den Venturi- Kanal 69 zu bilden (vergl. Fig. 2).
Die Fig. 12 zeigt den Unterteil des Sprühkopfes 16, d.h. denjenigen Teil, in den der Vorratsbehälter 18 eingesetzt wird. Die Aufnahme 68 für den Hals des Vorratsbehälters, die eine Trägerrohröffnung 64 enthält, ist im Gehäuse des Sprühkopfes 16 angeordnet.
Die Fig. 13 zeigt die Mechanik zum Betätigen der Sprühvorrichtung 10. Das verformbare Ventilelement 70 enthält einen Ventilfluid-Kanal 72 mit ovalem Querschnitt, der die Biegsamkeit und Elastizität im Einsatz verbessert. Das verformbare Ventilelement 70 wird in den Ventilträger 74 eingesetzt, der die allgemeine Gestalt eines entlang einer Seite und am unteren Ende offenen Zylinders aufweist, wobei ein Rohraufsatz 76 am oberen Ende des Zylinders so anschließt, daß der den Ventilfluid-Kanal 72 umgebende Teil des verformbaren Ventilelements 70 offenliegt und sich mit dem im Rohrelement 76 befindlichen Trägerfluid-Kanal 78 deckt und mit ihm in Strömungsverbindung steht. Die Drücker-Knopfanordnung 80 weist eine Druckleiste 82 auf, die rechtwinklig zum Hauptkörper der Knopfanordnung einteilig an sie angeformt ist. Die Druckleiste 82 trägt auf ihrer Innenkante eine Drucklippe 83, die den ausgeübten Druck lokalisiert. Die Drücker-Knopfanordnung 80 enthält auch einen Federhalter 84, der in die Feder 86 einfahrbar ausgebildet ist.
Die Teile werden montiert und arbeiten zusammen, wie unten ausgeführt: Zunächst wird die Feder 86 auf den Federhalter 84 aufgesetzt. Die Drücker-Knopfanordnung 80 wird über dem Sitzbereich 63 des Sprühkopfes 16 auf diesen ausgerichtet. Die Druckleiste 82 wird durch den Schlitz 59 in das Innere des Sprühkopfes 16 eingeführt und die Feder 86 fährt in den Federhalter 62 im Sprühkopf ein. Das verformbare Ventilelement 70 wird in den Ventilträger 74 eingesetzt, wo es mittels zweier auf der Ventilbasis 88 ausgebildeter Ansätze 87 des verformbaren Ventilelements 70 arretiert wird, die in zwei entsprechend bemessene Löcher 90 in der Trägerbasis 92 des Ventilträgers 74 eingreifen, wenn das verformbare Ventilelement 70 in den Ventillräger 74 eingesetzt wird. Die vormontierte Ventil-/Träger-Gruppe wird dann von unten in den Sprühkopf 16 so eingeführt, daß das verformbare Ventilelement 70 auf derjenigen Seite desselben, durch die der Ventilfluid- Kanal 72 verläuft, der Druckleiste 82 ausgesetzt ist. Der Rohraufsatz 76 verläuft dann durch die Trägerrohröffnung 64 im Sprühkopf 16. Der Rohraufsatz 76 enthält eine Fluid- Austrittsöffnung 79, die unmittelbar unter der Luftaustrittsöffnung 26 auf dem Sprühkopf 16 liegt.
Die Feder 86 beaufschlagt also die Drücker-Knopfanordnung 80 vom Gehäuse des Sprühkopfes 16 hinweg und die Drucklippe 83 der Druckleiste 82 wird gegen den offenliegenden Teil des verformbaren Ventilelements 70 mit dem Ventilfluid-Kanal 72 gezogen. Dieser Druck verformt den Ventilfluid-Kanal 72 in einen flachen bzw. geschlossenen Zustand, so daß der Schließzustand der Normalzustand der Fluid-Sprühvorrichtung ist.
Drückt nun der Benutzer außen auf die Drückeranordnung 80, wird die Feder 86 zwischen der Innenfläche der Anordnung 80 und der Außenfläche des Sprühkopfes 16 komprimiert. Daher wird die Druckleiste 82 vom verformbaren Ventilelement 70 abgehoben; entfällt dieser verformende Druck, wird der Ventilfluid-Kanal 72, so daß er öffnet und Fluid aus dem angesetzten Vorratsbehälter zur Fluid-Austrittsöffnung 79 der Rohrkonstruktion 76 gezogen werden kann.
Wie schon beschrieben, enthält der Halsstopfen 36 des Vorratsbehälters 18 ein Lüftungsloch 42 für diesen.
Wie die Fig. 14 zeigt, enthält der Boden der Ventilbasis 88 des verformbaren Ventilelements 70 einen Luftzutrittskanal 75 zum Vorratsbehälter, der einen inneren kreisrunden Luftzutrittskanal 94 und einen gewundenen Luftzutrittskanal 96 aufweist, der zum Außenrand der Ventilbasis 88 des verformbaren Ventilelements 70 führt. Diese Konfiguration hat zweierlei Zweck. Da der Halsstopfen 36 beim Zusammensetzen des Behälterhalses 30 in unterschiedliche relative Lagen im Vorratsbehälter 18 bringbar ist, ist der innere kreisrunde Luftzutrittskanal 94 so ausgeführt, daß er über dem Lüftungsloch 42 im Halsstopfen 36 und in Strömungsverbindung mit ihm liegt, so daß unabhängig von der Ausrichtung des Halsstopfens 36 auf den Behälterhals 30 ein Luftdurchgang zwischen beiden besteht. Die Konfiguration des gewundenen Luftzutrittskanals 96 erlaubt den Zustrom von Umluft in das Innere des Fluid- Vorratsbehälters 18 (und den Druckausgleich beim Auspumpen von Fluid aus der Vorrichtung), während sie gleichzeitig ein Fluid-Leckage verhindert ist, falls die zusammengesetzte Spritzvorrichtung (bei gefülltem Vorratsbehälter) auf die Seite gelegt wird. Befindet die gesamte Betätigungsanordnung sich in der Solllage im Sprühkopf 16 und ist der Fluid-Vorratsbehälter 18 in der Halsaufnahme 68 des Sprühkopfes 16 festgedreht worden, liegt das Lüftungsloch 42 für den Behälter über und in Strömungsverbindung mit dem Behälter-Luftzutrittskanal 75. Diese Konstruktion des Luftzutrittskanals 75 stellt bei an die Basis des verformbaren Ventilelements 70 angesetztem Fluid-Vorratsbehälter (18) eine Strömungsverbindung mit dem Behälter-Luftzutrittskanal her, so daß unabhängig von der Relativstellung des Halsstopfens 36 zum Fluid-Vorratsbehälter 18 Luft zwischen ihnen strömen kann. Wird infolge der Luftströmung, die Pumpenzylinder 12 und -kolben 14 über der Fluid-Austrittsöffnung erzeugen, Fluid aus dem Fluid-Vorratsbehälter 18 gezogen, kann Umluft zunächst in den gewundenen Luftzutrittskanal 96 und dann in den inneren kreisrunden Luftzutrittskanal 9 des Behälter-Luftzutrittskanals 75 und von dort in den Fluid-Vorratsbehälter 18 einströmen, um den Druck zwischen der Außenluft und dem Inneren des Behälters 18 beim Auspumpen von Fluid aus letzterem auszugleichen.
Aus der obigen Offenbarung und den Zeichnungen liegen für den einschlägigen Fachmann Abänderungen der erfindungsgemäßen Fluid-Sprühvorrichtung auf der Hand. Daher können andere Variationen der vorliegenden Erfindung in den Rahmen der folgende Ansprüche fallen, obgleich sie hierin nicht eigens erwähnt sind.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die vorliegende Erfindung läßt sich zum Auftragen eines beliebigen Fluid-Produkts verwenden. Die wahrscheinlichsten Anwendungsfälle sind das Auftragen von Pestiziden, Flüssigdüngern und Reinigungsmitteln.
Die fertigungstechnischen Vorteile der Erfindung ergeben sich aus deren einfachem Aufbau und der daraus resultierenden Wirtschaftlichkeit im Materialverbrauch und in der Fertigung. Ihre Hauptvorteile im Einsatz sind (1) der Wegfall von Treibgas und von Zufuhr von Energie (abgesehen von der vom Benutzer auf zubringenden), (2) die Effizienz der Pumpwirkung und (3) die Zweckmäßigkeit der Verwendung einer auswechselbaren Nachfüllpatrone.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Versprühen von Fluiden unter Verwendung einer doppeltwirkenden Pumpe, wobei die Vorrichtung einen Kolben (14), einen Pumpenzylinder (12), eine Sprühkopf- Konstruktion (16), einen Fluid-Vorratsbehälter (18) sowie ein Fluid-Übertragungssystem (38, 70, 74, 80) aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß

der Kolben (14) einen hohlen Kolbenschaft (20) mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweist, wobei das erste Ende des hohlen Kolbenschafts (20) in einen Kolbenkopf (22) eingesetzt ist und das zweite Ende des hohlen Kolbenschafts (20) in einen Sprühkopfkanal (66) in die Sprühkopf-Konstruktion (26) eingesetzt ist und in sie mündet,

der Pumpenzylinder (12) einen hohlen Zylinder mit einer Innen- und einer Außenfläche aufweist, in dem der Kolbenkopf (2) und der an ihm befestigte hohle Kolbenschaft (20) relativ bewegbar sind derart, daß der Pumpenzylinder (12) vom Kolbenkopf (22) zu einer ersten (12A) und einer zweiten (12B) Pumpenkammer unterteilt wird, deren Längen relativ zueinander variabel sind, wobei der Pumpenzylinder (12) an einem seiner Enden eine Vorrichtung aufweist, um Umluft in die erste Pumpenkammer (12A) einzulassen, und an seinem zweiten Ende eine Vorrichtung aufweist, um Umluft in die zweite Pumpenkammer (12B) einzulassen,

die Sprühkopf-Konstruktion (16) eine Luftaustrittsöffnung (26) in Strömungsverbindung mit dem Sprühkopfkanal (48) sowie eine Fluid-Austrittsöffnung (79) aufweist, die über das Fluid-Ubertragungssystem (38, 70, 74, 80) in Strömungsverbindung mit dem Fluid-Vorratsbehälter (18) und einem Behälter-Ansetzbereich (63) steht;

der Fluid-Vorratsbehälter (18) einen Halsbereich (30) und einen Körper (28) aufweist, wobei der Behälter-Ansetzbereich (63) und der Halsbereich (30) so konfiguriert sind, daß der Halsbereich (30) abnehmbar mit dem Ansetzbereich (63) der Sprühkopf-Konstruktion (16) in Verbindung steht; und

das Fluid-Übertragungssystem (38, 70, 74, 80) eine Ventilanordnung (70, 74, 80) zur Steuerung des Fluidstroms aus dem Vorratsbehälter (18) zur Fluid-Austrittsöffnung (79) aufweist, von der her das Fluid infolge des Luftstroms aufgrund der beiden Pumphübe aus dem Pumpenzylinder (12) durch den Kolbenschaft (20) und aus der Luftaustrittsöffnung (26) des Sprühkopfes (16) hinaus vom Körper (28) des Fluid-Behälters (18) zur Fluid-Austrittsöffnung (79) hin angesaugt und dann aus der Vorrichtung (10) ausgesprüht wird.

2. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Vorrichtung zum Einlassen von Luft in die erste Pumpenkammer (12A) einen O-Ring (54), der in einem Kanal (48) in der Umfangsfläche des Kolbenkopfes (22) mit einer Bodenfläche sowie einer ersten und einer zweiten Seitenfläche sitzt, und einen Querkanal (50) im Kolbenkopf (22) aufweist, der durch die Mitte des Kolbenkopfes (22) verläuft und an beiden Enden in den Umfangskanal im Kolbenkopf (22) mündet, wobei der Querkanal (50) im Kolbenkopf von einer mittigen Kolbenkopf- Aufnahme (66) geschnitten wird und und sich in diese öffnet, die ihrerseits das erste Ende des hohlen Kolbenschafts (20) aufnimmt und sich in dieses öffnet, um einen Luftdurchgang zwischen ihnen zuzulassen, wobei weiterhin der O-Ring (54) durch die relative Bewegung des Pumpenzylinders (12) zwischen einer ersten Stellung, in der der O-Ring an der ersten Seitenfläche des Kanals (48) aufliegt, und einer zweiten Stellung, in der er an der zweiten Seitenfläche des Kanals (48) anliegt, bewegbar ist und in diesen Stellungen die Öffnung im Körper des Kolbenkopfes (22) zu der der jeweiligen Anlageseite des O-Rings (54) gegenüberliegenden Seite hin offenlegt.

3. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 2, bei der der Außendurchmesser des Kolbenkopfes (22) kleiner als der Innendurchmesser des Pumpenzylinders (12) und kleiner als der Außendurchmesser des O-Rings (54) ist, so daß bei der Bewegung des Kolbenkopfes (22) relativ zum Pumpenzylinder (12) der O-Ring (54) dicht abschließend auf der Innenfläche des Pumpenzylinders gleitet und durch diese Gleitberührung im Kanal (48) im Kolbenkopf (22) bewegt wird.

4. Fluid-Sprüh-Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Vorrichtung zum Einlassen von Luft in die erste (12A) und die zweite (12B) Pumpenkammer aus einer Vielzahl von Löchern (56A, 56B) in den Endflächen des Pumpenzylinders sowie aus Ventilklappen (8) jeweils an den beiden Enden des Pumpenzylinders besteht, die so bemessen sind, daß sie die Löcher in der jeweiligen Endfläche des Pumpenzylinders (12) abdecken, wobei die Ventilklappen (8) jeweils in der Mitte am entsprechenden inneren Ende des Pumpenzylinders (12) befestigt sind.

5. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Ventileinrichtung zur Strömungssteuerung ein verformbares Ventilelement (70), das ein oberes Ende und einen Basisteil (88) aufweist und einen Fluid-Kanal (72) enthält, einen Träger (74) für das verformbare Ventilelement (70), der ein oberes und ein unteres Ende (92) hat und an seinem oberen Ende eine offene Rohrstruktur (76) aufweist, die bei in den Träger (74) eingesetztem Ventilelement (70) die gleiche Erstreckung wie der Fluid-Kanal (72) im Ventilelement (70) annimmt und in der Fluid-Austrittsöffnung (64) der Sprühkopfkonstruktion (16) endet, eine Vorspanneinrichtung (62, 84, 86) und einen Betätigungsknopf (80) aufweist, an den eine Druckleiste (82) angesetzt ist, die zum Zusammenwirken mit dem Ventilelement (70) konstruiert ist, wobei der Betätigungsknopf (80) außen auf der Sprühkopf-Konstruktion (16) angeordnet und auf diese hinzu vorbeaufschlagt ist, während das verformbare Ventilelement (70) und der Träger (74) sich innerhalb des Sprühkopf-Konstruktion (16) befinden und die Druckleiste (82) des Betätigungsknopfes (80) durch eine Öffnung (59) in der Sprühkopf-Konstruktion (16) hindurch verläuft und so auf dem verformbaren Ventilelement (70) aufliegt, daß der Fluid-Kanal (72) im verformbaren Ventilelement (70) durch den Druck der Druckleiste (82) geschlossen wird, sofern nicht der Betätigungsknopf (80) gedrückt und die Druckleiste (82) vom verformbaren Ventilelement (70) abgehoben wird, so daß der Fluid-Kanal (72) sich öffnen kann.

6. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der das Fluid-Übertragungssystem (38, 70, 74, 80) ein Tauchrohr (38, 38A) aufweist, das von einem Halsstopfen (36) im Hals (30) des Fluid-Vorratsbehälter (18) her in dessen Rumpf (28) hinein verläuft, wobei die Ventilanordnung (70, 74, 80) zur Strömungssteuerung einen Fluidkanal, der durch die Sprühkopf- Konstruktion (16) hindurchverläuft, sowie eine Rohranordnung (76) aufweist, die in der Fluid-Austrittsöffnung (79) der Sprühkopf-Konstruktion (16) endet, wobei das Tauchrohr (38, 38A), der Fluidkanal (72) und die Rohranordnung (76) allesamt miteinander in Strömungsverbindung stehen.

7. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 5, bei der der Fluidkanal (72) des verformbaren Ventilelements (70) einen ovalen Querschnitt hat.

8. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 5, bei der das verformbare Ventilelement (70) im Ventilbasisteil (88) einen Luftzulaufkanal (75) mit einem inneren, kreisrund geführten Kanalteil (94), der so angelegt ist, daß er über einer Lüftungsöffnung (42) in einem Halsstopfen (36) des Fluid- Vorratsbehälters (18) liegt und mit dieser in Strömungsverbindung steht, so daß unabhängig von der Ausrichtung des Halsstopfens (36) eine Luftzutritt möglich ist, sowie einen gewunden geführten Kanalteil (96) aufweist, der vom inneren kreisrunden Kanalteil (94) zum Rand des Ventilbasisteils (88) des verformbaren Ventilelements (70) führt und so konfiguriert ist, daß durch ihn Luft das Innere des Fluid- Vorratsbehälters (18) erreichen kann.

9. Fluid-Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Fluid-Vorratsbehälter (18) von der Sprühkopf-Konstruktion (16) abnehmbar ist.

10. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 8, bei der der Fluid-Vorratsbehälter (18) ein Tauchrohr (38, 38A) enthält, das vom Halsstopfen (36) des Behälters (18) ab in den Behälter (18) verläuft, wobei der Halsstopfen (36) des Behälters (18) in seiner oberen Abschlußfläche eine Luftzutrittsöffnung (42) enthält.

11. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der der Pumpenzylinder (12) an einem Ende einen Handgriff (24) aufweist.

12. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der der Pumpenzylinder (12) und die Sprühkopf-Konstruktion mit zusammenwirkenden Einrichtungen (27) versehen sind, um den Pumpenzylinder (12) in der Sollage an der Sprühkopf-Konstruktion lösbar festzulegen.

13. Fluid-Sprühvorrichtung (10) nach Anspruch 9, bei der der Fluid-Vorratsbehälter (18) eine um seinen Hals (30) herum ausgebildete Arretiermechanik (33) aufweist, die zu einer entsprechenden Arretiermechanik (35) im Hauptteil des Sprühkopfes (16) passend ausgeführt ist, wobei die Arretiermechaniken (33, 35) so konstruiert sind, daß sie den Fluid- Vorratsbehlter (18) in die Sollage innerhalb der Sprühkopf- Konstruktion (16) bringen.