DE69508734T2 - Sprühvorrichtung mit veränderlicher Sprühstrahlform - Google Patents

Sprühvorrichtung mit veränderlicher Sprühstrahlform

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Pumpsprühvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und insbesondere eine Pumpsprühvorrichtung, die entweder mit einem Finger oder mit einem Hebel betätigt wird und die eine einen Wirbelgeber umgebende Düsenkappe aufweist, wobei die Kappe Spinmittel bekannter Art zur Anwendung eines Spins oder Wirbels bei gegebener Geschwindigkeit auf das durch die Austrittsöffnung in einem Spraymuster mit einem vorbestimmten divergenten Spraykonus zu entladendes Fluid aufweist.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Düsenanordnung für eine manuell betätigte Pumpsprühvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.
  • Genauer stellt die Erfindung eine Variation des Spraymusters durch Aufhebung der Spingeschwindigkeit bereit, weil Produkt von der Austrittsöffnung durch einen zusätzlichen Fluidweg zu den Spinmitteln gerichtet wird, wobei dieser Weg durch eine in der Kappe ausgesparte Durchtrittsöffnung gebildet wird. Der zweite Fluidweg kann zur Regulierung der Größe des Spraykonus selektiv geöffnet und geschlossen werden.
  • Bekannte fingerbetätigte Sprühvorrichtungen weisen typischer weise eine Düsenkappe auf, die innerhalb eines hin- und her bewegbaren Kolbenkopfes angeordnet ist, wobei die Kappe Spinmittel aufweist und einen Wirbelgeber auf dem Kopf umgibt. Ein Fluidweg von der Austrittsöffnung ist zwischen dem Geber und einem umgebenden Kappenrand ausgebildet, um ein bestimmtes Spraymuster nach Kolbenbetätigung zu erzeugen.
  • Bekannte Pumpsprühvorrichtungen mit einem Hebelbetätigungselement, wie beispielsweise in US 4,706,888 beschrieben, die den Stand der Technik wiedergibt, wie dieser in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und des Patentanspruches 9 wiedergegeben ist, schließen eine Düsenkappe ein, die zwischen einer Sprayöffnungsposition und einer Verschlußposition drehbar ist, ohne axiale Bewegung, und radiale und tangentiale Kanäle am Ende des Wirbelgebers werden für diesen Zweck benötigt.
  • US-Patent 5,368,234 beschreibt eine Düsenanordnung für eine Sprühvorrichtung mit Hebelbetätigungselement, welche eine Regulierung des Spraymusters durch Steuerung der Größe der Öffnungen aus einem einzigen Fluidfließweg in eine Wirbelkammer nach Kappendrehung bereitstellt. Ein Stromaustritt wird nach Anheben der Düsenkappe entlang ihrer Achse bewirkt.
  • Eine Düsenkappe, die selbst die Spinmittel enthält, vereinfacht das Spritzgießverfahren, nach welchem Pumpensprühvorrichtungen hergestellt werden, und vermeidet die Notwendigkeit einer komplexen Wirbelgeberstruktur.
  • In bestimmten Anwendungen ist es bei fingerbetätigten Sprühvorrichtungen und/oder Sprühvorrichtungen mit einem Hebelbetätigungselement wünschenswert, einen engeren Sprühkonus bereitzustellen, in dem eine existierende Spinmittelstruktur, die in die Düsenkappe eingeformt ist, verwendet wird, wobei der geringere divergente Spraykonus der Notwendigkeit genügt, den Spraybereich gegen ein Ziel einer bestimmten Größe zu verringern, das durch die Pumpenbetätigung benetzt werden soll.
  • Außerdem würde es vorteilhaft sein, die Größe des divergenten Spraykonus durch einfache Rotation der Düsenkappe ohne axiale Verschiebung in einer einfachen und besonders wirtschaftlichen Weise zu verwirklichen, ohne den Aufbau zu verkomplizieren und dies unter Vermeidung der Notwendigkeit zusätzlicher gegossener Teile.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpsprühvorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Düsenanordnung aufweist, welche in der Lage ist, nach Pumpenbetätigung Produkt in einem weniger divergenten Spraymuster durch Aufhebung eines Teils der Tangentialgeschwindigkeit zu erreichen, die auf das Fluid an der Austrittsdüse angewendet wird, wenn Fluid entlang eines zweiten Fluidweges aus dem Austrittskanal geleitet wird.
  • Erfindungsgemäß weist der Wirbelgeber eine Durchtrittsöffnung auf, die an ihrem stromabwärtigen Ende mit den Spinmitteln kommuniziert und an ihrem stromaufwärtigen Ende mit dem Austrittskanal, um einen zweiten Fluidweg zur Aufhebung eines Teils der Tangentialgeschwindigkeit bei den Spinmitteln bereitzustellen und dabei die Größe des divergenten Sprühmusters zu verringern. Die Düsenkappe umgibt den Geber und ist zur Rotation um ihre Achse ohne axiale Verschiebung zur selektiven Regulierung des Spraymusters angeordnet, weil die Düsenkappe so aufgebaut ist, um die Durchtrittsöffnung nach Kappendrehung zu verschließen oder zu öffnen.
  • Die Durchtrittsöffnung in dem Geber hat ein abschließendes Ende an der äußeren Oberfläche des Gebers innerhalb des Kappenrandes, wobei ein erster Bereich einer inneren Wand des Kappenrandes das abschließende Ende in einer ersten relativen Drehposition der Kappe blockiert und ein zweiter Bereich der inneren Oberfläche von dem abschließenden Ende zum Nichtblockieren der Durchtrittsöffnung in einer zweiten Relativposition der Kappe beabstandet ist.
  • Die innere Wand des Randes kann exzentrisch relativ zur zentralen Achse des Gebers sein, derart, daß der erste Wandbereich in der ersten relativen Drehposition tangential zum Geber ist, um das abschließende Ende abzudecken. Die Durchtrittsöffnung in dem Geber erstreckt sich in einem Winkel relativ zur zentralen Achse des Gebers.
  • Andere Ziele, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden offensichtlicher anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist ein teilweiser vertikaler Schnitt einer fingerbetätigten Pumpsprühvorrichtung nach der Erfindung,
  • Fig. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer erfindungsgemäßen Pumpsprühvorrichtung mit Hebelbetätigungselement,
  • Fig. 3 ist eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab, die Details der vorliegenden Erfindung mit der Kappe zeigt, die in eine Position gedreht ist, welche den zweiten Fluidflußweg blockiert,
  • Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 3, die die Kappe in einer Position zeigt, in der sie den zweiten Fluidfließweg nicht bedeckt,
  • Fig. 5 ist eine Ansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 3,
  • Fig. 6 ist eine Ansicht entlang der Linie 6-6 der Fig. 4 und
  • Fig. 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 der Fig. 4.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Mit Bezugnahme nun auf die Zeichnungen, in denen ähnliche Bezugszeichen sich auf ähnliche und entsprechende Teile durchgehend für alle verschiedenen Figuren beziehen, ist eine durch Fingerdruck betätigte Pumpensprühvorrichtung in Fig. 1 allgemein mit 10 bezeichnet und weist im wesentlichen einen Pumpenkörper einschließlich einer hohlen Kolbenstange 11 auf, welche sich durch eine zentrale Öffnung in einem Kronenbereich 12 eines Behälterdeckels (der ansonsten nicht dargestellt ist) erstreckt, um die Sprühvorrichtung auf einen nicht dargestellten Behälter für ein durch Pumpen auszugebendes flüssiges Produkt zu befestigen. Die hohle Stange des Pumpenkolbens erstreckt sich in üblicher Weise für eine Hin- und Herbewegung innerhalb eines nicht dargestellten Pumpenzylinders. Der Pumpenkörper weist außerdem einen Kolbenkopf 13 auf, der auf der Stange befestigt ist, um die Umkehrbewegung bei Anwendung einer abwärts gerichteten Fingerkraft zu bewirken, die auf die Oberseite des Kolbenkopfes gegen die Federkraft einer Kolbenrückstellfeder (nicht dargestellt) ausgeübt wird.
  • Die hohle Kolbenstange definiert einen Fluidaustrittskanal 14, der an seinem oberen Ende mit einem seitlichen Weg 15 im Kopf kommuniziert, und der Kopf schließt einen sich transversal er streckenden Wirbelgeber 16 ein, der von einer Düsenkappe 17 umschlossen ist, die eine koaxiale Austrittsdüse 18 aufweist.
  • Die Düsenkappe ist dicht innerhalb einer ringförmigen Bohrung 19 des Kolbenkopfes zur Drehung um ihre zentrale Achse ohne axiale Verschiebung angeordnet, und zwar durch Vorsehen einer kooperierenden Vorsprung 21- Ausnehmung 22- Anordnung. Die Düsenkappe erstreckt sich auswärts aus der vorderen kreisförmigen Fläche 23 des Kolbenkopfes, um ein Ergreifen durch einen Bediener für eine Kappendrehung zu erlauben.
  • Die innere Vorderfläche der Düsenkappe ist mit bekannten Spinmitteln ausgerüstet einschließlich einer Mehrzahl von tangentialen Kanälen 24, die an ihrem stromabwärtigen Ende in einer zentralen Wirbel- oder Drehkammer 25 enden, die koaxial mit der Austrittsdüse ist.
  • Wie im Detail in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist der Geber 16 im wesentlichen zylindrisch und kann ein konisch abgeschrägtes vorderes Ende aufweisen, wie bei 26 angedeutet. Ein zylindrischer Kappenrand 27 weist eine im wesentlichen zylindrische innere Wand 28 auf (Fig. 7), welche das abgeflachte Ende 26 des Gebers umgibt, wobei die Wand 28 eine oder mehrere longitudinale Ausnehmungen 29 enthält, die mit tangentialen Kanälen 24 (Fig. 5) in Verbindung stehen.
  • Ein innerer Wandbereich 31 des Kappenrandes, der den zylindri schen Bereich des Wirbelgebers umgibt, ist relativ zur zentralen Achse der Kappe exzentrisch geformt, wie dies in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist.
  • In der relativen Drehposition der Düsenkappe gemäß Fig. 3 und 5 ist ein Teil des Wandbereiches 31 tangential zum zylindrischen Bereich des Gebers und der verbleibende Teil des Wandbereiches 31 ist beabstandet vom zylindrischen Teil des Gebers.
  • Ausnehmungen 29 im zylindrischen Bereich des Kappenrandes sind außerhalb relativ zur Tangentialität zwischen dem Wandbereich 31 und dem Geber, wie dies in Fig. 5, 6 dargestellt ist, derart, daß Ausnehmungen 29 in dem Bereich der Wand 31 enden, der von der äußeren Oberfläche des Gebers entfernt ist. Somit bilden die Ausnehmungen 29 einen ersten Fluidweg zwischen dem Austrittskanal 14 und den Spinmitteln, welche einen Spin mit einer gegebenen Geschwindigkeit auf das Fluid aufbringen, das durch die Austrittsöffnung in einem Spraymuster mit einem divergenten Spraykonus einer gegebenen konischen Größe entladen wird.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Teil der Spingeschwindigkeit aufgehoben, um einen geringen divergenten Spraykonus zu erzeugen. Ähnlich wie in der vorerwähnten entsprechenden Anwendung ist der Geber mit einer Durchtrittsöffnung versehen, um einen zweiten Fluidflußweg von der Austrittsöffnung zu den Spinmitteln zu bilden, derart, daß während des Pumpens Fluid entlang des ersten und des zweiten Fluidweges strömt und ein Teil der Spingeschwindigkeit durch den letzteren aufgehoben wird, um eine Entladung des Fluides durch die Düse 18 als divergenter Spraykonus zu bewirken, welcher eine engere Konusgröße als die Größe des Spraykonus aufweist, welcher durch Pumpen der Flüssigkeit nur durch den ersten Fluidweg über die Ausnehmungen 29 erzeugt wird.
  • Die Durchtrittsöffnung 32 öffnet sich an ihrem stromabwärtigen Ende im wesentlichen in die Spinkammer und weist ein stromaufwärtiges abschließendes Ende 13 auf, das an der äußeren Oberfläche 34 am zylindrischen Bereich des Gebers angeordnet ist. Wie in Fig. 3, 4 gezeigt, erstreckt sich die Durchtrittsöffnung in einem Winkel zur zentralen Achse des Gebers.
  • Fig. 3 und 5 zeigen die relative Drehposition der Düsenkappe, wobei der Bereich ihrer inneren Wand 31 tangential zur äußeren Oberfläche 34 des Gebers ist, bei welchem das abschließende Ende 33 angeordnet ist, um das abschließende Ende der Durchtrittsöffnung abzudecken und dabei den zweiten Fluidflußweg zu blockieren, während Fluid die Spinmittel während des Pumpens nur durch den ersten Fluidweg erreicht und dabei durch die Austrittsdüse als ein weiter divergenter Spraykonus austritt.
  • Nach relativer Drehung des Düsenkörpers um ihre Achse in die in Fig. 4, 6 gezeigte Position schafft die innere Wand 31 des Kappenrandes einen Spalt 35 in der Nachbarschaft des abschlie ßenden Endes 33, wodurch die Durchtrittsöffnung freigegeben ist und erlaubt, daß Fluid durch den ersten und den zweiten Fluiddurchtrittsweg fließt, um einen weniger divergenten Spraykonus zu bilden, weil ein Teil der Tangentialgeschwindigkeit in den Spinmitteln aufgehoben wird.
  • Fig. 2 zeigt eine Sprühvorrichtung 36 mit einem Hebelbetätigungselement, welche auch von der Erfindung umfaßt wird, wobei die Sprühvorrichtung mit Hebelbetätigungselement auf einem nicht dargestellten Behälter für ein Produkt angeordnet ist, das durch Vorsehen einer Verschlußkappe 37 abgegeben werden soll. Das Hebelbetätigungselement 38 ist auf gewöhnliche Weise am Pumpenkörper schwenkbar angeordnet und greift in den Pumpenkolben 39 ein, um Produkt durch den Entnahmekanal 41 zu pumpen.
  • Der Pumpenkörper weist eine sich nach auswärts erstreckende Düse 42 auf, in welcher sich der Geber 16 erstreckt. Die Düsenkappe 43 umgibt die Düse und ist auf dieser angeordnet, für eine Rotation um ihre zentrale Achse ohne axiale Verschiebung durch Vorsehen kooperierenden Vorsprüngen und Ausnehmungen 44, 45. Die Endwand der Düsenkappe ist dieselbe wie bei derjenigen Düsenkappe 17, derart, daß sie eine Austrittsdüse 18 sowie tangentiale Kanäle 24 aufweist, die sich in die Wirbelkammer 25 erstrecken.
  • Die Düsenkappe 43 weist einen inneren Rand 46 auf, welcher Ausnehmungen 29 enthält, und hat eine innere Wand, die so aufgebaut ist, relativ zum Geber, wie diejenige, wie diese mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden ist.
  • Somit reguliert eine Kappendrehung zwischen den Positionen nach Fig. 3 und 4 das Spraymuster von einem weiten divergenten Spray zu einem weniger divergenten Spray in derselben Weise, wie mit Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 beschrieben.
  • Offensichtlich können andere Abwandlungen und Variationen der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche gemacht werden.

Claims (13)

1. Pumpsprühvorrichtung (10) mit einem Pumpenkörper, der eine Fluidaustrittsöffnung (14, 41) und einen Wirbelgeber (16) aufweist, mit einer Düsenkappe (17, 43) auf dem Geber, wobei die Kappe eine Entladedüse (18) und Mittel einschließlich einer Spinkammer (25) aufweist, die in Verbindung mit der Düse (18) zur Anwendung eines Spins bei einer gegebenen Geschwindigkeit auf das durch die Düse in einem Spraymuster mit einem vorbestimmten Spraykonus zu entladenden Fluids steht, wobei Mittel vorgesehen sind, die einen ersten Fluidweg außerhalb des Gebers (16) begrenzen und sich von dem ersten Fluidkanal (14) zu der Düse (18) über die Spinanwendungsmittel erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (16) eine Durchtrittsöffnung (32) aufweist, die einen zweiten Fluidweg aus dem Austrittskanal (14, 41) zu der Spinkammer (25) begrenzt, wobei die Durchtrittsöffnung (32) sich in einem Winkel relativ zur Zentralachse des Gebers erstreckt, so daß Fluid, das durch den zweiten Fluidweg hindurchströmt, die gegebene Geschwindigkeit verringert, um einen Spraykonus mit reduzierter Konizität im Vergleich zu derjenigen des vorbestimmten Spraykonus zu erzeugen.
2. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kappe (17, 43) einen Rand (27, 46) aufweist, der den Geber (16) umgibt, wobei eine innere Oberfläche des Randes longitudinal erstreckte Ausnehmungen (29) aufweist, die den ersten Fluidweg begrenzen.
3. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Düsenkappe (17, 43) um den Geber (16) ohne axiale Verschiebung drehbar ist, wobei die Kappe einen Rand (27, 46) aufweist, der den Geber umgibt, wobei ein stromaufwärtiges Ende der Durchtrittsöffnung (32) ein abschließendes Ende an der äußeren Oberfläche des Gebers (16) innerhalb des Randes (27, 46) aufweist, wobei ein erster Bereich einer inneren Oberfläche des Randes das abschließende Ende in einer ersten relativen Drehposition der Kappe blockiert und ein zweiter Bereich der inneren Oberfläche von dem abschließenden Ende zum Nichtblockieren der Durchtrittsöffnung in einer zweiten Relativposition der Kappe beabstandet ist.
4. Sprühvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Pumpenkörper eine hohle, hin und her bewegbare Kolbenstange (11), die den Fluidaustrittskanal (14) begrenzt, und einen Kolbenkopf (13) aufweist, der an der Stange befestigt ist, wobei der Geber (16) sich transversal zu der Stange erstreckt und wobei die Kappe (17) sich außerhalb von einer Vorderfläche des Kolbenkopfes (43) erstreckt, um eine manuelle Kappendrehung zu erleichtern.
5. Sprühvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Pumpenkörper eine sich nach außen erstreckende zylindrische Düse (42) aufweist, die den Geber (16) zum Tragen der Düsenkappe (43) umgibt, wobei ein Hebelbetätigungselement (38) auf dem Pumpenkörper befestigt ist und die Kappe (43) eine äußere Wand aufweist, um die manuelle Kappendrehung zu erleichtern.
6. Sprühvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die innere Oberfläche des Randes (27, 46) exzentrisch relativ zur zentralen Achse des Gebers (16) ist, wobei der erste Bereich in der ersten Position tangential zum Geber ist.
7. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Pumpenkörper eine hohle, hin und her bewegbare Kolbenstange (14), die die Fluidaustrittsöffnung begrenzt, und einen Kolbenkopf (13) aufweist, der an der Stange befestigt ist, wobei sich der Geber (16) transversal zu der Stange erstreckt.
8. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Pumpenkörper eine nach außen gerichtete zylindrische Düse (42) aufweist, die den Geber (16) zum Tragen der Düsenkappe (43) umgibt und wobei ein Hebelbetätigungselement (38) auf dem Pumpenkörper befestigt ist.
9. Düsenanordnung für eine manuell betätigte Pumpsprühvorrichtung mit einem Sprühkörper mit einer Fluidaustrittsöffnung (14, 41), einem Wirbelgeber (16) auf dem Körper, einer Düsenkappe (17, 43), die auf dem Körper nur zur Drehung angeordnet ist, wobei die Kappe eine Austrittsdüse (18) und Mittel einschließlich einer Spinkammer (25) in Verbindung mit der Düse (18) zur Anwendung eines Spins mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf das Fluid aufweist, das durch die Düse als ein feiner Sprühnebel mit einem vorbestimmten divergenten Sprühkonus zu entladen ist, wobei die Kappe (17, 43) einen Rand (27, 46) aufweist, der den Geber (16) umgibt, wobei der Rand Mittel aufweist, die einen ersten Fluidweg begrenzen, der sich von der Fluidöffnung zu der Düse über die Spinanwendungsmittel erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (16) eine Durchtrittsöffnung (32) aufweist, die einen zweiten Fluidweg ausgehend von dem Austrittskanal (14, 41) zu der Spinkammer (25) aufweist, um die gegebene Geschwindigkeit zu verringern, um einen divergenten Sprühstrahl mit reduzierter Konizität im Vergleich zu dem vorgegebenen Sprühkonus zu erzeugen, und daß der Rand (27, 46) eine kontuierte innere Wand aufweist, die exzentrisch relativ zu einer zentralen Achse des Gebers (16) ist, um ein abschließendes Ende der Durchtrittsöffnung (32), abhängig von der relativen Drehposition der Kappe (17, 43), abzudecken oder nicht abzudecken.
10. Düsenanordnung nach Anspruch 9, wobei die Geberöffnung (32) in einem Winkel relativ zur zentralen Achse des Gebers (16) liegt.
11. Düsenanordnung nach Anspruch 9, wobei die den ersten Fluidweg begrenzenden Mittel wenigstens eine longitudinale Ausnehmung (29) in einer inneren Wand (28) des Randes (27, 46) aufweisen.
12. Düsenanordnung nach Anspruch 9, wobei der Sprühkörper eine hohle, hin und herbewegbare Kolbenstange (11), die den Fluidaustrittskanal (14) begrenzt, und einen Kolbenkopf (13) aufweist, der an der Stange befestigt ist, wobei sich der Geber (16) transversal zu der Stange erstreckt, wobei die Kappe (17) sich auswärts von einer Vorderfläche des Kolbenkopfes (13) zur Erleichterung der manuellen Kappendrehung erstreckt.
13. Düsenanordnung nach Anspruch 9, wobei der Pumpenkörper eine sich nach außen erstreckende zylindrische Düse (42) aufweist, die den Geber (16) umgibt und die Düsenkappe (43) trägt, wobei ein Hebelbetätigungselement (38) auf dem Pumpenkörper angeordnet ist und die Kappe (43) eine äußere Wand zur Erleichterung der manuellen Kappendrehung aufweist.
DE69508734T 1995-02-28 1995-12-13 Sprühvorrichtung mit veränderlicher Sprühstrahlform Expired - Lifetime DE69508734T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/395,851 US5590837A (en) 1995-02-28 1995-02-28 Sprayer having variable spray pattern

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