1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine einmal verwendbare
Wegwerf-Abgabevorrichtung zum Zerstäuben, die mit einer
Druckluftquelle lösbar verbunden werden kann, zum Auftragen von
Flüssigkeiten, wie z.B. Kleber, Überzüge, Dichtungsmassen,
Lösungsmittel, Durchdringungsmittel, Schmiermittel und
dergleichen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Herkömmliche Druckluft-Abgabevorrichtungen zum Aufsprühen
von Flüssigkeiten umfassen oft einen Sprühkopf mit einem
Regelventil und einen mit dem Sprühkopf lösbar verbundenen
Behälter. Typischerweise wird der Behälter von dem Benutzer
mit Flüssigkeit aus einem größeren Vorratsbehälter gefüllt.
Dann wird der Sprühkopf mit dem Behälter sowie mit einem
Luftschlauch verbunden. Nach dein Sprühvorgang wird der
Sprühkopf von dem Schlauch abgenommen, und der Behälter
wird von dem Sprühkopf abgenommen, und häufig wird dann
sowohl der Sprühkopf als auch der Behälter zur Vorbereitung
auf den nächsten Sprühvorgang gereinigt.
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Die zu herkömmlichen Abgabevorrichtungen zum Zerstäuben
gehörenden Sprühkopfe weisen relativ kleine Durchgänge auf,
die schwer zu reinigen sind, wenn eine bestimmte
Flüssigkeit zerstäubt wurde. In gewissen Fällen können
Lösungsmittel zur Reinigung verwendet werden, viele Lösungsmittel
sind aber relativ teuer, gefährlich und verursachen
Entsorgungsprobleme. Außerdem ist es oft schwierig, wenn nicht
unmöglich, herkömmliche Sprühvorrichtungen zum Aufsprühen
bestimmter Flüssigkeiten wie zum Beispiel Kleber
wiederzuverwenden,
die aushärten und sich danach durch
Lösungsmittel nicht entfernen lassen.
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Das U.S.-Patent Nr. 4,804,144 vom 14. Februar 1989
beschreibt eine Abgabevorrichtung zum Zerstäuben, die eine
Ejektoranordnung mit einem Tauchrohr umfaßt, das in einen
Schraubdeckelbehälter hineinreicht. Die Ejektoranordnung,
der Behälter oder beide können, wenn dies gewünscht wird,
zur Entsorgung von einem Spritzpistolen-Betätigungsgriff
getrennt werden. Der Behälter weist eine obere rohrförmige,
mit einem Gewinde versehene Verlängerung auf, die anfangs
durch eine Scheibe mit einem gekerbten Mittelabschnitt
abgedichtet wird, der zum Einsetzen des Tauchrohrs und zur
Verbindung der Ejektoranordnung mit dem Behälter
ausgestanzt werden kann.
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Die U.S.-Patente Nr. 4,936,511 und Nr. 4,971,251, die beide
auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen
wurden, beschreiben eine Spritzpistolen-Anordnung zum
Zerstäuben von Flüssigkeiten, die einen sackartigen
Einweg-Behälter besitzt, der unlösbar an einer Sprühdüsen-Anordnung
befestigt ist, die ihrerseits mit einem wiederverwendbaren
Spritzpistolengriff abnehmbar verbunden ist, der ein
Regelventil aufweist. Eine zerreißbare Sperre innerhalb des
Sackbehälters verhindert, daß die Flüssigkeiten verdunsten
oder während des Durchgangs durch die Sprühdüse sickern.
Nach der Beendigung eines Arbeitsganges werden die Düse und
der angeschlossene Sackbehälter von dem Griff abgenommen
und weggeworfen, so daß keine Reinigung erforderlich ist.
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Die Versandbestimmungen bestimmter Gerichtsbarkeiten
verhindern oder zumindest behindern jedoch den Versand von
Flüssigkeiten in sackartigen Behältern, wenn die
Flüssigkeiten Lösungsmittel oder entflammbare Zusammensetzungen
enthalten. Außerdem besteht ein fortdauerndes Interesse an
einer Senkung der mit Sprühdüsen und Behältern verbundenen
Kosten und der damit einhergehenden Kosten des Füllens der
Behälter. Daher ist es oft vernünftig, die Verwendung
herkömmlicher Flüssigkeitsbehälter in Betracht zu ziehen, die
weitverbreitet sind und kostengünstig erworben und gefüllt
werden können. Da außerdem der Sprühkopf unlösbar an den
sackartigen Behältern der in den U.S.-Patenten Nr.
4,936,511 und Nr. 4,971,251 gezeigten Abgabevorrichtungen
befestigt ist, wird die gesamte Vorrichtung typischerweise
weggeworfen, selbst wenn erst ein Teil des flüssigen
Inhalts des sackartigen Behälters verbraucht wurde, wenn die
Flüssigkeit in den Durchgängen des Sprühkopfes erst einmal
erhärtet oder ausgehärtet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß dieser Erfindung ist eine Abgabevorrichtung zum
Zerstäuben einer Flüssigkeit vorgesehen, umfassend einen
Behälter mit einer Kammer, die eine Menge Flüssigkeit
enthält, einen Hals, der mit dem Behälter verbunden ist, wobei
der Hals ein Gewinde und eine Auslaßöffnung aufweist, die
zu der Kammer führt, um Flüssigkeit von der Kammer
abzuziehen, und einen Sprühkopf mit einem ersten Einlaß, der mit
einer Druckluftquelle in Verbindung steht, wobei der
Sprühkopf einen zweiten Einlaß für Flüssigkeit und einen Auslaß
umfaßt, durch den ein Sprühnebel einer Flüssigkeit
ausgestoßen wird, wobei der Sprühkopf einen mit einem Gewinde
versehenen Abschnitt umfaßt, der den zweiten Einlaß des
Sprühkopfes mit der öffnung verbindet, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hals eine sich durch das Gewinde erstreckende
Entlüftungsöffnung umfaßt, durch die die Kammer mit der
Atmosphäre in Verbindung steht; wobei der mit einem Gewinde
versehene Abschnitt im Abstand von der Entlüftungsöffnung
angeordnet ist, damit die Kammer mit der Atmosphäre in
Verbindung stehen kann, wenn der mit einem Gewinde versehene
Abschnitt vollständig auf das Gewinde auf dem Hals
aufgeschraubt ist, und wobei die Vorrichtung eine Einrichtung
umfaßt, um die Öffnung wahlweise zu schließen, wenn der
zweite Einlaß des Sprühkopfes nicht mit der Öffnung
verbunden ist, wobei die Einrichtung ein zu dem Gewinde auf dem
Hals komplementäres Gewinde umfaßt, welches die
Entlüftungsöffnung bedeckt, wenn die Öffnung verschlossen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Abgabevorrichtung zum
Zerstäuben, die gemäß der vorliegenden Erfindung
konstruiert wurde, mit im Schnitt freigelegten Teilen;
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Fig. 2 ist eine fragmentarische vergrößerte Seitenansicht
der Anordnung von Fig. 1 mit im Schnitt freigelegten
Teilen, mit der Ausnahme, daß ein Sprühkopf und ein Behälter
der Anordnung voneinander getrennt sind;
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Fig. 3 ist eine fragmentarische vergrößerte Seitenansicht
des Behälters von Fig. 2 mit einem Stopfen zum anfänglichen
Schließen des Behälters; und
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Fig. 4 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht
einer Kappe der in Fig. 1-3 dargestellten Anordnung vor dem
Zusammenbau der Kappe mit dem Behälter.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Eine Abgabevorrichtung 10 zum Zerstäuben gemäß der
vorliegenden Erfindung umfaßt, wie in Fig. 1-3 gezeigt, einen
Behälter 12, der vorteilhafterweise eine im übrigen
herkömmliche, dreiteilige Aerosolflasche 14 umfaßt, die in der
Industrie weitverbreitet ist und aus feuerverzinntem Stahl
besteht. Die Flasche 14 weist einen zylindrischen Abschnitt
16 mit einer gelöteten Seitennaht, einem konkaven Boden 18
und einem gewölbten Oberteil 20 auf, der mit dem
zylindrischen
Abschnitt 16 durch einen Falz leckdicht verbunden
ist.
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Das Oberteil 20 besitzt einen oberen umgebogenen Flansch
22, der eine Öffnung darstellt, die über einer inneren
Kammer 24 der Flasche 14 liegt. Die Öffnung ist jedoch durch
eine Klemmkappe 26 verschlossen, die quer über die Öffnung
reicht. Die Kappe 26 (siehe auch Fig. 4) weist einen oberen
gewalzten Umfangsflansch 28 auf, dessen Form zu der Form
des Flansches 22 komplementär ist. Eine Dichtung 30 aus dem
Synthesegummi Perbunan mit einer Shore-Härte von 70-80 ist
innerhalb des Flansches 28 angeordnet und wird anfänglich
vor dem Zusammenbau der Kappe 26 mit der Flasche 14 durch
drei Vertiefungen 32 (von denen zwei in Fig.4 dargestellt
sind) am richtigen Ort gehalten.
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Während des Zusammenbaus der Kappe 26 mit der Flasche 14
wird eine dehnbare Hülse in einer eingelassenen mittleren
Schale 34 der Kappe 26 angeordnet, und die Hülse wird dann
in radialer Richtung zur Bildung einer peripheren Sicke 36
(Fig. 1-3) in der zylindrischen Seitenwand der Kappe 26
unmittelbar unter dem Flansch 22 auf geweitet. Die Kappe 26
besteht aus 0,4 mm dickem verzinntem Stahl, und die Sicke
36 erstreckt sich durch den Bereich, wo zuvor die
Vertiefungen 32 angeordnet waren, so daß die Vertiefungen 32 in
die Sicke 36 übergehen und effektiv verschwinden.
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Der Hals 37 umfaßt eine zylindrische nach unten ragende
Wand, die eine Ausnehmung 38 begrenzt, die in der Mitte der
Schale 34 angeordnet ist und sich in die Kammer 24
erstreckt. Die Ausnehmung 38 weist eine Seitenwand mit
Innengewinde 40 (Fig. 2) auf, das bis zu einem nach innen
gerichteten Ansatz 42 hinabreicht, der seinerseits eine
Öffnung 43 umschließt. Zwei von der Öffnung 43 beabstandete
Entlüftungsöffnungen 44 erstrecken sich durch die
Seitenwand
der Ausnehmung 38 an einer Stelle genau unter der
oberen Begrenzung des Gewindes 40.
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Ein Saugschlauch 46 ist innerhalb der Kammer 24 angeordnet
und weist einen unteren ersten Endabschnitt 48 auf, der bis
zu einem Ort reicht, der unmittelbar an den unteren
Umfangsbereich des Bodens 18 angrenzt (und ihn normalerweise
berührt), wie in Fig. 1 gezeigt ist. Ein oberer, zweiter
Endabschnitt 50 des Schlauches 46 bedeckt die Öffnung 43
und ist an der zylindrischen Wand 37 befestigt. Der
Schlauch 46 besteht vorzugsweise aus einem synthetischen
harzartigen Werkstoff, wie z.B. Polyethylen, und besitzt
einen kleineren Innendurchinesser als die zylindrische Wand
37, damit er mit Preßsitz in diese eingreift. Außerdem wird
der Schlauch 46 vorzugsweise aus Walzmaterial
herausgeschnitten und besitzt als solcher eine eigene leichte
Krümmung, damit der erste Abschnitt 48 bogenförmig in die
unteren Umfangsbereiche der Kammer 24 hineinragt.
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Bezugnehmend auf Fig. 1 und 2 umfaßt nun ein Sprühkopf 52
einen rohrförmigen ersten Einlaß 54, der eine zylindrische
Seitenwand mit einander gegenüberliegenden J-förmigen
Schlitzanschlüssen 56 zur lösbaren Verbindung mit einer
Druckluftquelle besitzt. Die Schlitzanschlüsse 56 können
entsprechende, einander gegenüberliegende Stifte eines
Spritzpistolengriffs aufnehmen und sehen folglich eine
lösbare Bajonett- oder Twistlock-Kupplung des
Spritzpistolengriffs mit dem Sprühkopf 52 vor. Der Spritzpistolengriff
umfaßt ein Triggerventil zur Regelung der Durchsatzmenge
der in den ersten Einlaß 54 gelenkten Druckluft. Ein
repräsentativer Griff ist in dem vorerwähnten U.S.-Patent Nr.
4,936,511 beschrieben.
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Der Sprühkopf 52 wird in einem Stück aus einem
synthetischen harzartigen Werkstoff geformt und umfaßt ein nach
unten ragendes rohrförmiges Unterteil 58, das in einem mit
Außengewinde versehenen Abschnitt 60 endet. Der Abschnitt
60 umschließt einen unteren, zweiten Einlaß 62 (Fig. 2) zur
Zuführung von Flüssigkeit in den Sprühkopf 52. Der mit
einem Gewinde versehene Abschnitt 60 umfaßt zusammen mit dem
Gewinde 40 eine Kupplung 63 zur Verbindung des zweiten
Einlasses 62 mit der Öffnung 43. Das Unterteil 58 ist
einstükkig mit einer kreisförmigen Platte 64 verbunden, die sich
in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Unterteils
58 erstreckt.
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Ein Venturidüseneinsatz 66 (Fig. 1) richtet die Druckluft
von dem ersten Einlaß 54 gegen einen Auslaß 68. Der
Luftstrom durch den Einsatz 66 stellt Unterdruckverhältnisse in
dem rohrförmigen Unterteil 58 her, um Flüssigkeit durch den
zweiten Einlaß 62 einzuziehen. Der Einsatz 66 weist einen
hintersten, ringförmigen Flansch 70 auf, der in der
zylindrischen Wand aufgenommen wird, die den ersten Einlaß 54
umschließt, und hält die übrigen Abschnitte des Einsatzes
66 in koaxialer Ausrichtung beabstandet von einer zu dem
Auslaß 68 führenden rohrförmigen, konischen Wand 71. Eine
Dichtung 72 kann dichtend in das Ende des lösbaren
Spritzpistolengriffs eingreifen.
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Anfangs ist die Öffnung 43 durch eine Verschlußeinrichtung
abgedeckt, die einen Stopfen 74 (Fig. 3) mit Außengewinde
76 umfaßt, das zu dem Gewinde 40 der Ausnehmung 38 paßt.
Das Gewinde 76 erstreckt sich genügend weit entlang der
Mittelachse des Stopfens 74, so daß, wenn der Stopfen 74
vollständig in den mit einem Gewinde versehenen Abschnitt
40 eingeschraubt ist, wie in Fig. 3 gezeigt, ein Abschnitt
des Gewindes 76 eine Konstruktion zur Abdeckung der
Entlüftungsöffnungen 44 bildet, um Flüssigkeit in der Kammer 24
zurückzuhalten, wie es z.B. während des Versands des
Behälters 12 und während der Handhabung des Behälters 12 vor der
Verwendung wünschenswert wäre. Eine sekundäre Dichtung 78
ist zwischen einem Ansatz der Schale 34 an dem oberen Ende
der Ausnehmung 38 und einer nach außen abgeschrägten Wand
des Stopfens 74 oberhalb des Gewindes 76 angeordnet.
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Um mit einem Zerstäubungsvorgang zu beginnen, wird der
Stopfen 74 aus der Schale 34 durch Ergreifen eines
aufrechten, drucktastenartigen Kopfes 75 des Stopf ens 74
herausgezogen. Dann wird der Sprühkopf 52 mit dem Behälter 12 durch
Einschrauben des mit einem Gewinde versehenen Abschnitts 60
in das Gewinde 40, bis das rohrförmige Unterteil 58 in der
Ausnehmung 38 völlig festsitzt, wie in Fig. 1 gezeigt ist,
zusammengebaut. Die Entlüftungsöffnungen 44 stehen, wenn
der mit einem Gewinde versehene Abschnitt 60 völlig in der
Ausnehmung 38 sitzt, infolge der Tatsache mit der
Atmosphäre in Verbindung, daß die Gesamtlänge des mit einem
Gewinde versehenen Abschnitts 60 in einer Richtung entlang
der Längsachse des Teils 38 kleiner ist als die Länge des
Gewindes 40 entlang der Mittelachse der Ausnehmung 38, und
daß der mit einem Gewinde versehene Abschnitt 60 in der in
Fig. 1 gezeigten Orientierung nicht bis über die
Entlüftungsöffnungen 44 reicht. Zu diesem Zweck ist die axiale
Länge des mit einem Gewinde versehenen Abschnitts 60
kleiner als die gesamte axiale Länge des Gewindes 76 des
Stopfens 74.
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Der Zerstäubungsvorgang beginnt, nachdem der Sprühkopf 52
mit einem Spritzpistolengriff verbunden und das Regelventil
an dem Spritzpistolengriff geöffnet wurde, um Druckluft in
den Venturieinsatz 66 eintreten zu lassen. Der
Druckluftstrom erzeugt Unterdruckverhältnisse in dem Unterteil 58
und in dem Saugschlauch 46, so daß Flüssigkeit aus der
Kammer 24 abgezogen und mit Luft vermischt wird, während die
Luft aus dem Einsatz 66 austritt, und dann durch den Auslaß
68 in Form eines Sprühnebels ausströmt. Während Flüssigkeit
aus dem Behälter 12 abgezogen wird, wird atmosphärische
Luft entlang einem Weg durch den Raum zwischen der Platte
64 und dem Flansch 28, danach entlang dem Raum zwischen dem
rohrförmigen Unterteil 58 und den Seitenwänden der
Ausnehmung 38 in die Kammer 24 gelassen, bis sie durch die
Entlüftungsöf fnungen 44 in die Kammer 24 eintritt.
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Wenn sich der Auslaß 68 zusetzt, könnte in den Sprühkopf 52
gelassene Druckluft durch den Saugschlauch 46 in die Kammer
24 eintreten. In derartigen Fällen dient die Platte 64 als
ein Schild, um Flüssigkeit, die durch die
Entlüftungsöffnungen 44 austritt, vom Gesicht des Benutzers abzulenken.
Die Platte 64 verleiht der Vorrichtung 10 ferner
zusätzliche Stabilität, da die Platte 64 sich in dichtem Abstand
über den Flansch 28 erstreckt und eine übermäßige
Schwankung oder Neigung des Sprühkopfs 52 in bezug auf die
Längsachse des Behälters 12 verhindert. Ein Paar von
gegenüberliegenden Einschnitten 80 in der Platte 64 sieht
erforderlichenfalls eine sekundäre Druckreduzierung vor.
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Am Ende eines Zerstäubungsvorgangs wird der Sprühkopf 52
von dem Spritzpistolengriff getrennt. Wenn der Behälter 12
leer ist, können der Sprühkopf 52 und der Behälter 12
gemeinsam ohne Zerlegung, und ohne daß eine Reinigung des
preiswerten Sprühkopfes 52 erforderlich wäre, weggeworfen
werden. Wenn andererseits der Behälter 12 nicht leer ist,
wird der Sprühkopf 52 aus der Kappe herausgezogen, und der
Stopfen 74 wird wieder in die Ausnehmung 38 geschraubt, um
den Behälter 12 abzudichten und ein Auslaufen oder
Aushärten des flüssigen Inhalts zu verhindern. Der Sprühkopf 52
kann dann bis zur nächsten Verwendung in einem
Reinigungsmittel aufbewahrt werden.
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Der innere Saugschlauch 46 und die Klemmkappe 26 verhindern
weitgehend ein Nachfüllen der Kammer 24 mit zusätzlicher
Flüssigkeit und verringern folglich das Risiko, daß der
Behälter 12 eine Flüssigkeit enthalten könnte, die von der
auf dem Typenschild des Behälters angegebenen Flüssigkeit
verschieden ist. Es kann versucht werden, die Kammer 24
durch Eingießen von Flüssigkeit aus einem größeren Behälter
in die Ausnehmung 38 nachzufüllen, ein derartiger Versuch
wird jedoch durch die Nähe des unteren zweiten
Endabschnitts 50 des Schlauches 46 zu dem Boden der Kammer 24
und auch durch die relativ kleine Fläche der
Entlüftungsöffnungen 44 erschwert.
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Vorteilhafterweise läßt sich der Behälter 12 relativ
kostengünstig beschaffen, füllen und versenden, und die
Kupplung 63 ermöglicht es, die Vorrichtung 10 in relativ
kompakter Form zu versenden und zu lagern. Zusätzlich
ermöglicht es die Kupplung 63 dem Benutzer, nur den Sprühkopf 52
auszuwechseln und in der Flasche 14 verbliebene Flüssigkeit
zu erhalten, wenn nicht der gesamte Inhalt der Flasche 14
versprüht wurde. Die Bereitstellung der Kupplung 63
ermöglicht es außerdem dem Hersteller, den Durchmesser des
Gewindes 40 und des mit einem Gewinde versehenen Abschnitts
60 zu verändern (zusammen mit dem Gewinde 76), so daß
bestimmte Sprühköpfe nur zusammen mit bestimmten Behältern
verwendet werden, ein Vorteil, da der Hersteller dann einen
Sprühkopf wählen kann, der spezifische
Zerstäubungseigenschaften für eine spezielle, in dem passenden Behälter
verkaufte Flüssigkeit bietet.