DE8460057U1

DE8460057U1 - Abzugshebelbetätigter Sprühzerstäuber

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Publication number: DE8460057U1
Application number: DE8460057U
Authority: DE
Original assignee: AFA CORP MIAMI LAKES FLA US
Current assignee: AFA CORP MIAMI LAKES FLA US
Priority date: 1983-06-13
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1988-08-11
Also published as: DK162259C; FI842349A7; PT78725B; EP0128585B1; HK100091A; FI842349A0; DK288484D0; DK162259B; GR82166B; NO842349L; KR850000263A; FI76712C; ES8504489A1; BR8402856A; PT78725A; DE3477180D1; FI76712B; EP0128585A2; ES533379A0; NO165042B

Description

13.04.1988 '·· KWSP: 26AF01062-05

AFA Corporation

Abzugshebelbetatigter Sprühzerstäuber

Die Erfindung betrifft einen mittels des Fingers des Benutzers abzugshebelbetätigten Sprühzerstäuber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sprühzerstäuber sind in einer Vielzahl von Formen bekannt, und Anspruch 1 geht in seinem Oberbegriff von einem aus der US-PS 42 22 501 bekannten Sprühzerstäuber aus. Dieser bekannte Zerstäuber weist zwjI Kugelventile als Rückschlagventile in einem geradlinigen Kanalabschnitt eines Kanals auf, der zwischen einem Tauchrohr, welches den Zerstäuber mit einem auszutragenden Fluidvorrat etwa in einer Vorratsflasche verbindet, und einer Sprühdüse für den Fluidaustritt verläuft. Zwischen den Rückschlagventilen ist ein Raum für die Aufnahme von auszutragendem Fluid vorgesehen, in dem das Fluid bei 5 Betätigung des Abzugshebels unter Druck gesetzt wird. Die Druckbelastung des Fluids in dem Raum zwischen den Rückschlagventilen führt dazu, daß die Kugel des stromaufseitigen Rückschlagventiles auf ihrem Sitz angepreßt wird, um jeglichen Rückfluß des Fluids zum Tauchrohr zu vermeiden, und daß die Kugel des stromabseitigen Rückschlagventiles von ihrem Dichtsitz abgehoben wird, so daß Fluid in Richtung auf die Sprühdüse strömen kann.

Die Kugeln der Kugelventile liegen in Ruhestellung des Zerstäubers durch Schwerkraft auf ihren Dichtsitzen auf, und sind in einem Käfig gefangen, der sie auch in

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Offenstellung in der Nachbarschaft des Dichtsitzes hält. Diese Konstruktion führt zu dem wesentlichen Nachteil, daß die Kugeln der Kugelventile von ihren Dichtsitzen abfallen, wenn der Zerstäuber oder die Vorratsflasche mit dem Zerstäuber nicht aufrecht gehalten wird, sondern beispielsweise in horizontaler Stellung gelagert wird. Dies führt zu einer Leckströmung aus dem Zerstäuber in einer solchen horizontalen Stellung. Dies führt weiterhin zu einer Fluidförderung zum Austrag beim geringsten Druckanstieg, der zur Ausbildung eines vollen Sprühstrahles zu gering ist. Dieser Nachteil könnte dadurch vermieden werden, daß die Kugeln mittels Federn auf ihre Dichtsitze gedrückt werden, jedoch stellen jegliche Federn im Gehäuse des Sprühzerstäubers zusätzliche Bauteile dar, die den Preis und die Montageschwierigkeiten erhöhen.

Darüberhinaus benötigen Kugelventile, selbst wenn sie federbelastet sind, zur Erzielung eines dichten Sitzes eine Dichtfläche mit vergleichsweise komplizierter Formgebung, und bei der Entfernung der Kugel von der Dichtfläche wird ein Durchgangskanal für das Fluid geöffnet, der einen relativ kleinen Anfangsquerschnitt hat, welcher mit der Entfernung der Kugel vom Dichtsitz zunimmt, bis die maximale Querschnittsfläche für die Strömung erreicht ist. Bei der Schließbewegung des Ventils wird umgekehrt der Querschnitt der Durchgangsöffnung allmählich vermindert, bis er vollständig geschlossen wird. Dies führt zu einer Verzögerung in der Ausbildung eines vollen Sprühstrahles an der Düse beim Beginn der Betätigung und zu einem möglichen Nachtropfen am Ende der Sprüherbetätigung.

Aus der AT-PS 3 41 362 ist es bekannt, bei einer Sprühvorrichtung - die allerdings nicht abzugshebelbetätigt ist - Rückschlagventile nach Art regenschirmförmiger

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Randabsperrventile zu verwenden, welche ein elastisches divergierendes Randabsperrteil von im wesentlichen Kegelstumpfform aufweisen, dessen äußerer umlaufender Rand elastisch an einer Dichtoberfläche anliegt. Bei Druckbeaufschlagung des Fluidstroms auf ein solches Rückschlagventil wird der umfangseitige Rand des Randabsperrteiles elastisch im Sinne eines Abhebens von der Dichtfläche verformt, so daß Fluid vorbeitreten kann, wohingegen Druck von stromab des Rückschlagventils zu einem zusätzlichen dichtenden Anpressen des umlaufenden Randes des Randabsperrteiles an die Dichtfläche führt. Da das Randabsperrteil unabhängig von der Ausrichtung des Sprühzerstäubers einen fluiddichten Sitz aufrecht erhält, ist damit das Leckproblem bei horizontaler Ausrichtung des Sprühzerstäubers vermieden. Da weiterhin ein gewisser Druck erforderlich ist, um die den Durchgang öffnende Anfangsverformung des umfangsseitigen Randes des Randabsperrteiles herbeizuführen, und da das Randabsperrteil bei noch erhöhtem Fluiddruck bereits wieder in seine Schließstellung zurückkehrt, ergibt sich ein positiver Absperreffekt in dem Sinne, daß vorzeitiges Auslaufen und Nachtropfen des Fluids vermieden ist. Da das Randabsperrteil ein klappenähnliches Ventil darstellt, wird der volle Querschnitt des Durchgangs für das Fluid unmittelbar nach der ersten Öffnungsbewegung erreicht, und wird ein voller Abschluß des Durchganges unmittelbar nach Beginn des Druckabfalls am Ende eines Sprühzyklus erreicht, wobei der Sprühstrahl bei Beginn der Betätigung des Abzugshebels bereits voll ausgebildet wird und am Ende der Betätigung abrupt gestoppt wird, ohne daß die Gefahr eines Tropfens besteht.

Der Sprühzerstäuber nach der AT-PS 3 41 362 weist ein Ventilglied auf, welches ein stromabseitiges Ventilglied der beschriebenen Art in einem geradlinigen Kanalteil und ein stromaufseitiges Ventilelement aufweist, welches

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die Öffnung des Verbindungsrohres zum Tauchrohr überspannt, wobei beide Ventilelemente einstückig mit einer sie verbindenden Ventilstange ausgebildet sind. Das stromabseitige Ventilglied ist relativ zu dem geradlinigen Kanalteil gleitend hin- und hergehend angeordnet. Um die Position des Ventilglieds gegen die Schleppwirkung der Strömung des auszutragenden Fluids und den Druck des aus dem Tauchrohr ausströmenden Fluids zu sichern, wird das untere, tellerförmige Vent'lelement durch eine Feder in seine Dichtstellung gedrückt.

Die Konstruktion gemäß der AT-PS 3 41 362 würde somit die Nachteile der beiden Kugelventile der US-PS 42 22 501 »ermeiden, jedoch würde eine Übernahme des Ventilglieds der AT-PS 3 41 362 in die Sprüherkonstruktion der US-PS 42 22 501 zum Erfordernis der Verwendung einer Feder mit den entsprechenden Nachteilen führen, wie sie im Zusammenhang mit Federn zur federnden Andrückung der Kugeln auf ihre Dichtsitze erläutert sind.

Von noch größerer Bedeutung ist es, daß das Randabsperrteil der Ventilkonstruktion gemäß der AT-PS 3 41 362 dichtenden Anpreßdruck benötigt, wenn bei jeder Ausrichtung der dortigen Fingerpumpe eine zuverlässige Abdichtung in der Ruhestellung des stromabseitigen Ventilglieds erfolgen soll. Da das Randabsperrteil umfangsseitig geschlossen ausgebildet ist, muß es unter relativ hoher umfangsseitiger Kompression seines Materials eingebaut werden, um einen solchen Dichtdruck in der Ruhestellung zu erzeugen, wenn die Abdichtung auch bei möglichen geringfügigen Ungenauigkeiten der inneren dichtenden Wandoberfläche gewährleistet sein soll. Wenn ein Druckgefälle zur Öffnung des stromabseitigen Rüek-Ventilglieds erzeugt wird, so muß ein solches Druckge" fälle das Material des Randabsperrteiles zusätzlich umfangsseitig komprimieren, so daß am Außenumfang des

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Randabsperrteiles ein ringförmiger Spalt für den Fluiddurchlaß geöffnet wird. Dah^r ist der zum Öffnen eines Rückschlagventiles in Form eines Randabsperrventiles erforderliche Druckunterschied sehr erheblich. 5

Ein wesentliches Merkmal jeglichen Sprühzerstäubers ist sein Startverhalten. Wenn die Pumpenkammer noch mit Luft gefüllt ist, muß es möglich sein, aus dem Behälter Fluid einzusaugen und es nach nur sehr wenigen Hebelbetäti gungen oder Pumpzyklen in einem sauberen Sprühstrahl auszutragen. Wenn jedoch die Luft in der Pumpenkammer auf einen hohen Druck komprimiert werden muß, um den für die Öffnung des stromabseitigen Rückschlagventils erforderlichen Druckunterschied zu erhalten, so herrscht dieser hohe Druck auch zu Beginn des Saughubes, so daß im Saughub zunächst eine Expansion der komprimieten Luft erfolgt, bevor irgendein Unterdruck zur Erzielung der Saugwirkung erzeugt werden kann. Daher werden stromabseitige Rückschlagventile, welche für ihre Öffnung einen hohen Druckunterschied benötigen, als ungeeignet für abzugshebelbetatigte Sprühzerstäuber im Hinblick auf deren Startverhalten angesehen. Bei einer Fingerpumpe gemäß der AT-PS 3 41 362 kann dieses Problem einfach dadurch gelöst werden, daß der Kanalteil, entlang dessen 5 sich das Randabsperrteil während eines Pumpenhubes bewegt, radial nach außen zurückgenommen wird, so daß der äußere Rand des Randabsperrteiles die damit zusammenwirkende Wand des Kanalteiles am Ende eines vollen Druckhubes nicht mit einem irgendwie merklichen Druck, oder überhaupt nicht, beaufschlagt, so daß die unter Druck gesetzte Luft schnell entweichen kann, während das Randabsperrteil immer noch an die damit zusammenarbeitende Wand des Kanalteils angedrückt werden kann, sobald eine Tendenz für eine Rückwärtsströmung auftritt. In abzugshebelbetätigten Sprühzerstäubern erfolgt jedoch keine Gleitbewegung des stromabseitigen Rückschlagven-

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tiles in seinem Kanalteil, so daß ein Randabsperrventil zwangsläufig auch nach einem vollen Durckhub in seiner teilweise komprimierten Ruhestellung verharrt. Aus diesem Grunde ist die Verwendung eines Randabsperrventiles als stromabseitiges Rückschlagventil in abzugshebelbetätigten Sprühzerstäubern als ungeeignet angesehen worden.

Ausgehend von dem Sprühzerstäuber nach der US-PS 42 22 501 ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen abzugshebelbetätigten Sprühzerstäuber zu schaffen, der zwar die Vorteile eines Ventilelementes in der Form eines elastisch verformbaren Randabsperrteiles der aus der AT-PS 3 41 362 an sich bekannten Form nutzt, dabei aber dennoch dadurch verursachte erhebliche Startprobleme vermeidet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Dadurch, daß ein stromaufseitiger Stangenabschnitt vorhanden ist, wird in jedem Falle eine Verminderung des effektiven Startvolumens des Sprühzerstäubers erreicht, also desjenigen Restvolumens am Ende des Druckhubs, welches beim Start zunächst unter Ersatz der darin befindlichen Luft mit Fluid gefüllt werden muß, bevor der erste, eine saubere Zerstäubung ergebende Hub erfolgen kann. Jedes Volumen in dem Raum stromauf des stromabseitigen Rückschlagventils, welches nicht mit Fluid gefüllt werden muß, vermindert Startprobleme. Obwohl der Druck nach dem ersten Druckhub für den Start infolge des Druckwiderstandes des Randabsperrventiles hoch ist, kann das effektive Volumen der Restluft ohne irgendwelche konstruktive Schwierigkeiten extrem klein gehalten werden, so daß die Rückexpansion der so komprimierten Luft nur eine ganz geringfügige Bewegung des Pumpenkolbens

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erfordert, bevor durch den Saughub des Pumpenkolbens

Unterdruck zur Erzielung des Saugwirkung erzeugt wird.

Gemäß Anspruch 2 kann ein solcher stromaufseitiger Stangenabschnitt weiterhin zur Sicherung der Lage der Ventilelemente im Saughub benutzt werden. Weiterhin trägt der Reibschluß durch die Anlage dazu bei, die exakt koaxiale Ausrichtung zur Achse des geradlinigen Kanalteils aufrecht zu erhalten.

Die stromaufseitige Anlage in Form von Schultern gemäß Anspruch 3 trägt dadurch weiter zur Aufrechterhaltung einer exakten koaxialen Lage zur Achse des geradlinigen Kanalteils bei, das eine Selbstausrichtung an der AnIa gefläche der ringförmigen Schulter ermöglicht wird. Die Erstreckung des stromaufseitigen Stangenabschnittes durch die ringförmige Schulter hindurch kann weiter dazu dienen, das dem stromabseitigen Stangenabschnitt gegenüberliegende Ende des Ventilgliedes formschlüssig lage- zusichern.

Jegliche Probleme im Zusammenhang mit einer einfachen Herstellung des Gehäusekörpers des Sprühzerstäubers können dadurch vermieden werden, daß der geradlinige Kanalteil in einem Einsatzstück ausgebildet wird, welches gemäß Anspruch 4 in den Gehäusekörper des Sprühzerstäubers einsetzbar ist.

Gemäß Anspruch 5 weist das Randabsperrteil einen stromabseitigen Stangenabschnitt auf, der sich bis in Anlage an einen Anschlag erstreckt. Eine solche Reibschlußanlage des Endes des stromabseitigen Stangenabschnittes unter dem Einfluß der Schleppkraft des auszutragenden Fluides trägt dazu bei, Kippbewegungen des Randabsperrteiles gegenüber der Achse des geradlinigen Kanalteiles zu vermeiden und so eine entsprechende Verschlechterung

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der positiven Wirkungsweise des Randabsperrteiles bei der Öffnung und beim Schließen zu vermeiden. Auf diese Weise wird das Randabsperrteil in den geradlinigen Kanalteil axial und radial genau ausgerichtet gehalten und S.TO mit geringstmöglichem Aufwand seine einwandfreie Funktion sichergestellt.

Durch die zusätzlichen Maßnahmen des Anspruchs 6 wird das stromabseitige Ende des stromabseitigen Stangenabschnittes formschlüssig positioniert und so unter allen Umständen eine exakte koaxiale Ausrichtung gegenüber der Achse des geradlinigen Kanalteils gewährleistet, da das Ventilglied durch formschlüssige Lagesicherung an seinen beiden Enden sicher in Lage gehalten wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 7 bis 13.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines abzugshebelbetätigten Sprühzerstäubers und

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Sprühzerstäuber gemäß Fig. 1 zur Veranschaulichung der Ventilanordnung unter Verwendung eines Kugelventils

und eines konischen Randabsperrventils.

Wie aus Fig. 1 im einzelnen ersichtlich ist, ist der dort veranschaulichte abzugshebelbetatigte Sprühzerstäuber insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Der Sprühzerstäuber 10 weist einen Gehäusekörper 12,

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eine an einem Auslaßende 15 des Gehäusekörpers 12 angeschlossene Düsenanordnung 14, einen im Beispielsfalle schwenkbeweglich im Inneren des Gehäusekörpers 12 gelagerten Abzugshebel 16 und eine Verschlußkappe 20 auf, die an einem Einlaßende 22 des Gehäusekörpers 12 angeschlossen ist und mit einem Hals 24 eines Behälters verbunden werden kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Gehäusekörper 12 im wesentlichen T-Form mit einem breiten unteren Gehäuseabschnitt 28 auf, der sich zu dem mit der Verschlußkappe 20 verbundenen Einlaßende 22 erstreckt, und mit einem sich horizontal erstreckenden oberen Gehäuseabschnitt 30, an dessen einem Ende das Auslaßende 15 und an dessen anderem Ende ein Verkleidungsvorsprung 32 angeordnet ist. Der Gehäusekörper 12 kann natürlich jede gewünschte Form aufweisen und ist nicht ajf die veranschaulichte T-Form beschränkt.

Ein Kolben 34 erstreckt sich vom unteren Gehäuseabschnitt 28 aus, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist, und weist ein abgerundetes Druckjoch 36 (vgl. Fig. 2) auf, welches mit einem Lagersitz 38 in Eingriff steht, der an der Rückseite 40 des Abzugshebels 16 ausgeformt ist. Ein innerer Abschnitt 42 (vgl. Fig. 2) des Kolbens 34 greift in eine Buchse 43 in einer zylindrischen Ausnehmung 44 (vgl. Fig. 2) ein, welche sich von einer Vorderseite 46 des unteren Gehäuseabschnitts 28 ausgehend im wesentlichen horizontal in den unteren Gehäuseabschnitt 28 hinein erstreckt. Eine Rückseite 48 des unteren Gehäuseabschnitts 28 ist gerundet ausgebildet und bildet zusammen mit dem Abzugshebel 16 eine Griffanordnung, an der ein Benutzer des Sprühzerstäubers 10 diesen mit einer Hand erfassen und drücken kann, um über den Abzugshebel 16 den Kolben 34 in die Buchse 43 und die Ausnehmung 44 gegen die Kraft einer in der Buchse

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und der Ausnehmung 44 angeordneten Belastungsfeder 50 (vgl. Fig. 2) hineinzudrücken.

Wie weiter unten näher erläutert wird, führt ein Drücken des Abzugshebels 16 dazu, daß eine Flüssigkeit oder ein Fluid in einem Sprühstrahl aus der Düsenanordnung 14 ausgetrieben wird, während beim Loslassen des Abzugshebel 16 die auf den Kolben 34 wirkende und diesen nach außen drängende Belastungsfeder 50 ein Ansaugen von Flüssigkeit oder Fluid in die Ausnehmung 44 im unteren Gehäuseabschnitt 28 bewirkt.

Wie sich im einzelnen aus Fig. 2 ergibt, weist das Einlaßende 22 an der Unterseite des unteren Gehäuseab-Schnitts 28 einen im wesentlichen zylindrischen unteren Rand 52 auf, der sich in eine zylindrische Öffnung 54 in der Verschlußkappe 20 hinein erstreckt. Die Öffnung 54 geht in eine mit Schraubgewinde versehene zylindrische Wandfläche 56 größeren Durchmessers über, wobei zwischen der Öffnung 54 und der durch die Wandfläche 56 begrenzten zylindrischen Ausnehmung eine Schulter 58 angeordnet ist. Die Wandfläche 56 ist mit ihrem Schraubgewinde auf dem mit einem entsprechenden Schraubgewinde versehenen Hals 24 des Behälters 26 aufschraubbar.

Die Innenwand des unteren Randes 52 weist eine Ringnut 60 auf, welcher einen ringförmigen Rastvorsprung 62 an einem Einsatzstück 64 unter Bildung einer Rastverbindung aufnimmt.

Das Einsatzstück 64 weist eine spezielle Formgebung auf, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird, und wird mit Preßsitz in den zylindrischen Hohlraum innerhalb des unteren Randes 52 eingesetzt; es weist einen aufrecht stehenden zylindrischen Vorsprung 66 auf, der in einer im wesentlichen vertikal ausgerichteten zylind-

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risehen Ausnehmung 68 aufgenommen wird, welche sich vom Boden bzw. dem Einlaßende 22 des unteren Gehäuseabschnitts 28 in den unteren Gehäuseabschnitt hinein erstreckt.
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Das Einsatzstück ist im wesentlichen zylindrisch mit einem äußeren, sich radial erstreckenden Lagerflansch ausgebildet, der in Nachbarschaft der Schulter 58 sitzt und gegen die Schulter 58 von einer elastomären Flachdichtung 52 gehalten sein, welche in der veranschaulichten Weise in die Verschlußkappe 20 in Anlage an den Lagerflansch 70 mit Preßsitz eingeführt ist.

Der zylindrische Vorsprung 66 ist gegenüber der Mittelachse des Einsatzstückes 64 exzentrisch ausgebildet und erstreckt sich von einer oberen Fläche 74 des Einsatzstückes ö4 nach oben, welche am Boden bzw. dem Einlaßende 22 d«, s unteren Gehäuseabschnitts 28 anliegt.

Vom Lagerflansch 70 nach unten erstreckt sich ein Zylinderabschnitt 76 mit einer Ausnehmung 78 darin, und mit einem Einsteckabschnitt 80, der mit dem zylindrischen Vorsprung 66 fluchtet und exzentrisch zur Mittellinie des Zylinderabschnitts 66 liegt. Eine erste Bohrung 82 ist in dem Einsteckabschnitt 80 ausgebildet und erstreckt sich nach oben in das Einsatzstück 64 hinein. Eine zweite Bohrung 84 erstreckt sich nach unten in den zylindrischen Vorsprung 66 gegenüberliegend der ersten Bohrung 62 hinein und fluchtet mit dieser, liegt also bevorzugt koaxial damit. Eine dritte Bohrung 86 kleineren Durchmessers erstreckt sich zwischen der ersten Bohrung 82 und der zweiten Bohrung 84 im Einsatzstück und stellt die Verbindung zwischen diesen beiden Bohrungen 82 und 84 her.

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Die erste Bohrung 82 nimmt mit Preßsitz ein Tauchrohr

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auf, welches sich nach unten in den Behälter 26 hinein erstreckt.

Wie weiter unten noch näher erläutert wird, weist die zweite Bohrung 84 einen Teil einer Rückschlagventilanordnung 90 auf.

Zur Belüftung des Behälters 26 erstreckt sich ein Belüftungskanal 92 zwischen der Ausnehmung 78 und der oberen Fläche 74 des Einsatzstückes 64. Die obere Fläche 74 ist mit einer zurückgenommenen Zone 93 versehen und steht über eine Belüftungsverbindung 94 im unteren Gehäuseabschnitt 28 und eine Belüftungsverbindung 95 in der Buchse 43 mit einem vorderen Abschnitt der zylindrischen Ausnehmung 44 in der Buchse 43 in Verbindung. Dieser Verbindungsweg wird normalerweise durch den Kolben 34 abgeschlossen, wird jedoch zur Umgebung hin zur Zufuhr von Luft zum Behälter 26 im Zuge der Flüssigkeitsabgabe geöffnet, wenn der Kolben 34 in die zylindrische Ausnehmung 44 hinein bewegt wird.

Der zylindrische Vorsprung 66 erstreckt sich in die Ausnehmung 68 bis zu einer Schulter 91 und einer Ausnehm ung sve rl anger ung 96 der Ausnehmung 68 geringeren Durchmessers, welche sich im Gehäusekörper 12 nach oben in den oberen Gchäuseabschnitt 30 hinein erstreckt. Hier i& oberen Gehäuseabschnitt 30 verbindet ein horizontaler Kanalabschnitt 97 die Verlängerung 96 mit der Düsenanordnung 14.

Die Rückschlagventilanordnung 90 weist ein unteres oder stromaufsei.tiges Rückschlagventil 98 mit einer Kugel und einem zugeordneten konischen Dichtsitz 99 am unteren Ende der zweiten Bohrung 84 in den zylindrischen Vorsprung 66 auf. Ein in besonderer Weise ausgebildetes, oberes bzw. stromabseitiges Rückschlagventil 100 weist

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eiiien Ventilkörper in Form eines Randabsperrteiles in der Form ähnlich einem umgekehrten Regenschirm auf, mit einem oberen Stangenabschnitt 102, der sich in die Ausnehmungsverlängerung 96 hinein gegen einen deckenseitigen Anschlag 103 der Verlängerung 96 erstreckt, sowie einen unteren Stangenabschnitt 104, der sich in die zweite Bohrung 84 hinein erstreckt und einen Boden 105 besitzt, der einen Anschlag zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung der Kugel des stromaufseitigen Rück- schlagventils 98 aufweist. Das obere Ende der zweiten Bohrung 84 weist einen als Gegenbohrung ausgebildeten Ausnehmungsabschnitt 106 größeren Durchmessers auf, der eine Schulter 108 bildet, und in dem ein Ringkörper des stromabseitigen Rückschlagventils 100 aufgenommen ist, der zwischen dem oberen Stangenabschnitt 102 und dem unteren Stangenabschnitt 104 angeordnet ist. Der Ringkörper 110 trägt an seinem oberen Ende das kegelstumpf förmige Randabsperrteil 112, welches sich von dem Ringkörper 110 aus nach oben und radial nach außen er streckt und an einer zylindrischen Wandoberfläche 113 des Ausnehmungsabschnitts 106 anliegt. Ein unterer Rand 114 des Ringkörpers 110 sitzt auf der Schulter 108 und weist Freiräume zwischen Rippen des Ringkörpers 110 auf, durch welche hindurch die Strömungsverbindung zwischen der zweiten Bohrung 84 und dem Ausnehmungsabschnitt erfolgt.

Die Rückschlagventilanordnung bildet zusammen mit dem Abzugshebel 16, dem Kolben 34, d^r zylindrischen Ausnehmung 44 und der Belastungsfeder 50 eine Pumpe 120, zu der weiterhin ein Verbindungskanal 122 in einer Seitenwand des zylindrischen Vorsprungs 66 gehört, welche die zweite Bohrung 84 mit einer Öffnung 124 im Gehäusekörper 12 zwischen der Ausnehmung 44 und der Ausnehmung 68 in Verbindung setzt.

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Im Betrieb der Pumpe 120 wird beim Drücken des Abzugshebels 16 der Kolben 34 in die Ausnehmung 44 hineingedrückt/ um in der Ausnehmung 44 enthaltenes Fluid durch die Öffnung 124 und den Verbindungskanal 122 gegen das Randabsperrteil 112 zu drücken, wodurch dessen äußerer kreisförmiger Dichtrand nach innen verfcrmt wird, so daß herausgedrücktes Fluid von dem Ausnehmungsabschnitt 106 durch die Ausnehmungsverlängerung 96 und den horizontalen Kanalabschnitt 97 zur Düsenanordnung 14 strömt; J gleichzeitig wird der Behälter 26 belüftet. "Ü

Wenn sodann der Abzugshebel 16 losgelassen wird, so >:»

drückt die Belastungsfeder 50 den Kolben 34 aus der Aus- |

nehmung 44 heraus und erzeugt so in der zweiten Bohrung -

84 einen Unterdruck, der Fluid durch das Tauchrohr 88, J

die dritte Bohrung 86, vorbei am stromaufseitigen Rück- '-

schlagventil 9 8 und durch die zweite Bohrung 84, den i

Verbindungskanal 122, die Öffnung 124 in die Ausnehmung I

4 4 hineinzieht und bereitstellt, um beim nächsten '

Drücken des Abzugshebels 16 ausgetragen bzw. versprüht %

zu werden. $

Um Funktionsstörungen der Pumpe 120 zu minimieren oder ganz zu vermeiden, erstreckt sich ein Führungszapfen 130 horizontal vom rückwärtigen Ende der Ausnehmung 44, und nimmt die Belastungsfeder 50 an einem ihrer Enden auf und führt sie. Weiter hat der Kolben 34 eine ringförmige Ausnehmung 132, welche sich in seinen inneren Abschnitt 42 hinein erstreckt und so einen Führungszapfen 134 dar: &eegr; ausbildet, der in das andere Ende der Belastungsfeder 50 eingreift. Die Länge der Führungszapfen 130 und 134 kann je nach Bedarf unterschiedlich gewählt werden, um eine Abmessfunktion zu erzielen, also den wirksamen Hub des Kolbens 34 und damit die Menge der bei jeder Betätigung des Abzugshebels 16 ausgetragenen Fluids zu erhöhen oder zu vermindern.

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&iacgr; . 15

Der innere Endabschnitt 42 des Kolbens 34 weist eine spezielle Ausbildung auf, die im wesentlichen ringförmig ist und größeren Durchmesser als der Körper des Kolbens

&xgr;, 5 34 besitzt. Der innere Endabschnitt 42 weist eine kon-

p kave, im Querschnitt gebogene Ringnut auf, die sich

zwischen einem vorderen nach außen verlaufenden Ringrar.d

% und einem hinteren, nach außen verlaufenden Ringrand

§ erstreckt. Jeder der Ringränder hat einen gegenüber dem

Durchmesser der Ausnehmung 44 geringfügig größeren Durchmesser, um einen dichtenden Reibschluß des inneren Endabschlusses 42 des Kolbesn 34 in der Ausnehmung 44 zu gewährleisten. Um die Biegung der Ringränder zu erleichtern, weist der innere Endabschnitt 42 eine kegelstumpfförmige öffnung auf, welche sich in Richtung auf den hinteren Ringrand von der ringförmigen Ausnehmung

132 aus nach außen erstreckt. Sodann ist eine in Achsel
richtung offene Ringnut am vorderen Ende des ringförmigen Endabschnittes 42 radial innerhalb des vorderen 20 Ringrandes vorgesehen. Zur Erleichterung der Einführung

des inneren Endabschnittes 42 weist die Ausnehmung 44 eine Einführschräge 135 an der Stelle auf, an dei sie sich an der Vorderseite 46 des unteren Gehäuseabschnitts 28 öffnet.
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Die gegenseitige Anlage der Führungszapfen 130 und 134 oder die gegenseitige Anlage des rückwärtigen Endes des inneren Endabschnittes 42 mit dem rückwärtigen Ende der Ausnehmung 44 begrenzt den Einwärtshub des Kolbens 34 bei drückender Betätigung des Abzugshebels 16.

Andererseits begrenzt die gegenseitige Anlage einer oberen Schulter 136 des Abzugshebels 16 mit einer Unterfläche 138 einer Düsenbuchse 140, die Teil der Düsenanordnung 14 bildet und unterhalb des oberen Gehäuseabschnitts 30 angeordnet ist, den Auswärtshub des

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Kolbens 34.

Bei näherer Betrachtung der Düsenanordnung 14 wird klar, daß diese Stellungen ZU, STRAHL und SPRÜHNEBEL aufweist und die Düsenbuchse 140 besitzt, die einen Zylinderabschnitt 141 aufweist, der zum Teil in einem teilkreisförmigen, ringförmigen und sich horizontal erstreckenden Schlitz 142 im Auslaßende 15 des oberen Gehäuseabschnitts 30 aufgenommen ist und einen zylindrisehen Gehäuseabschnitt 143 umgibt, der koaxial zum Kanalabschnitt 97 liegt. Die Düsenbuchse 140 weist weiterhin eine vordere Ausformung 144 auf, welche eine ringförmige Ausnehmung 14 5 besitzt, die in einem ringförmigen Lagerabschnitt 146 für die Düse angeordnet ist und um einen Mittelabschnitt 147 herum angeordnet ist, der exzentrisch zum Zylinderabschnitt 141 liegt. Die ringförmige Ausnehmung 14 5 steht mit dem Kanalabschnitt 97 in Strömungsverbindung, und der Mittelabschnitt 147 weist eine axsiale Ausnehmung 148 auf. Übertritte 149 in der Wand des Mittelabschnitts 147 verbinden die ringförmige Ausnehmung 145 mit der axsiaien Ausnehmung 148.

Die Düsenanordnung 14 weist weiterhin ein Düsenkippenelement 150 auf, welches die Stellungen ZU, STRAHL, 5 SPRÜHNEBEL aufweist und eine äußere Kappe 152 besitzt, die mit Schnappsitz den ringförmigen Lagerabschnitt 146 für die Düse übergreift, und eine innere Kappe 154 besitzt, die an der Außenseite des äußeren Endes des Mittelabschnitts 147 aufgenommen ist. Eine Düsenöffnung 156, die koaxial zu den Kappen 152 und 154 liegt und mit diesen fluchtet, steht mit der axialen Ausnehmung 148 in Strömungsverbindung.

Das regenschirmförmige Randabsperrteil 112 des Rückschlagventiles 100 weist eine Anzahl von Vorteilen auf. So bildet es etwa eine positiv wirkende Rückschlagven-

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tilanordnung, welche infolge des inneren Widerstandes der Dichtung zwischen dem Randabsperrteil 112 und dem Ausnehmungsabschnitt 106 eine saubere Kontrolle der Strömung sowohl von viskosen Materalien wie auch von anderen Fluiden wie Flüssigkeiten ermöglicht.

Weiterhin arbeitet das Randabsperrteil 112 als ein Hydraulikventil, welches nur durch Druck betätigt wird, der auf das Ventil durch Flüssigkeit oder viskoses Material aufgebracht wird.

Die konische Form des Randabsperrteiles 112 erlaubt dem Fluid weiterhin, die Dichtverbindung zwischen dem Randabsperrteil 112 und der Wand des Ausnehmungsabschnitts 106 in Richtung auf die Achse des Ventilkörpers kollabieren zu lassen, so daß es keinen Rückdruck oder Funktionsverlust des Rückschlagventiles 100 geben kann. Weiterhin arbeitet das Rückschlagventil 100 ausschließlich als Ventilmechanismus, wobei die Zumessung der auszutragenden Fluidmenge anderweitig erzeugt wird.

Weitere Vorteile des regenschirmförmigen Randabsperrteiles 112 des stromabseitigen Rückschlagventils 100 sind folgende:
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1. Die Pumpe 120 und die Rückschlagventilanordnung 90 können bei dem abzugshebelbetätigtem Sprühzerstäuber 10 mit einer minimalen Anzahl von Hüben gestartet werden, und verlieren nach dem Starten keine Flüssigkeit; beim Drücken des Abzugshebels 16 wird die Rückschlagventilanordnung 90 sofort wieder gestartet.

2. Externe Kräfte wie beispielsweise ein Zusammen-

drücken des Behälters 26 führen nicht zu einer Betätigung der Rückschlagventilanordnung 90.

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3. Es gibt kein Nachtropfen, bei dem Fluid durch die Düsenöxfnung 156 in der Düsenanordnung 14 ausgetragen wird, nach dem der Abzugshebel 16 losgelassen wurde, und die Rückschlagventilanordnung 90 erlaubt kein Nachtropfen von Fluid durch die zweite Bohrung 84 hindurch.

4. Die konstruktive Einfachheit des Ventilkörpers des stromabseitigen Rückschlagventils 100 erleichtert eine Ausbildung als Kunststofformteil, ebenso wie eine entsprechende Ausbildung des Ventilkörpers etwa als Kunststoffspritzteil.

5. Die Flexibilität der äußeren Dichtoberfläche des kegelstumpfförmigen Randabsperrteiles 112 ermöglicht eine gewisse Unvollkommenheit der äußeren Dichtfläche, da die Flexibilität des Randabsperrteiles 12 die Dichtoberfläche gegen die Wand des Kanals drückt.

Bevorzugt wird der Ventilkörper aus einem Polyethylen oder einem ähnlichen Material geringer Dichte hergestellt, wobei die Materialzusammensetzung durch das Erfordernis der Kompatibilität dieses speziellen Materials mit den auszutragenden Fluiden bestimmt wird.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, sind vielfache Abwandlung und Abänderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Obwohl der Sprühzerstäuber 10 gemäß Fig. 2 ein stromaufseitiges Rückschlagventil 98 mit einer Kugel und ein stromabseitiges Rückschlagventil 10 0 in Form des regenschirmartigen Randabsperrteiles 112 aufweist, können beispielsweise auch beide Rückschlagventile durch entsprechende Randabsperrteile 112 gebildet sein. Wesentlich ist dabei in jedem Falle, daß das

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stromabseitige Rückschlagventil 100 mit einem Randabsperrteil 112 der erläuterten Art ausgebildet ist, welches gegenüber einem Kugelrückschlagventil an dieser Stelle die geschilderten erheblichen Vorteile insbesondere im Zusammenhang mit der Vermeidung von Leckströmungen aufweist, jedoch andererseits bei einem abzugshebelbetätigten Sprühzerstäuber 10 ortsunveränderlich mit immer der gleichen Dichtfläche am Strömungskanal zusammenarbeitet und so für eine Öffnung einen nicht unerheblichen Druckgradienten benötigt. Die sich hierdurch zwangsläufig ergebenden Startprobleme im Zusammenhang mit dem Austreiben von Luft in der Kammer der Pumpe 120 vor einer ordnungsgemäßen Sprühstrahlausbildung lassen sich unabhängig von sonstigen konstruktiven Einzelheiten des Sprühzerstäubers 10 und insbesondere ohne Beeinflussung seiner bewährten Gesamtkonstruktion dadurch vermeiden, daß der stromaufseitige Stangenabschnitt. 104 das Restvolumen im Bereich der Rückschlagventil anordnung 90 am Ende des Druckhubs des Kolbens minimiert, so daß nur ein geringes Luftvolumen vorliegt, welches im anschließenden Saughub beim Starten schnell expandiert und es gestattet, den restlichen Saughub zu einer Unterdruckerzeugung zum Ansaugen einer großen Fluidmenge auszunutzen.

Claims

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AFA Corporation

Schutzansprüche

1. Von Hand abzugshebelbetätigter Sprühzerstäuber

mit einem Gehäusekörper mit einem darin angeordneten Kanal, der wenigstens einen geradlinigen Kanalabschnitt aufweist und sich zwischen einem an einen Behälter für auszutragendes Fluid anzuschließenden Einlaß und einem Auslaß erstreckt, der mit einer Düsenanordnung verbindbar ist, durch welche hindurch Fluid austragbar ist, wobei der geradlinige Kanalabsci nitt eine zylindrische Wandoberfläche aufweist,

mit einem stromaufseitigen Rückschlagventil und einem stromabseitigen Rückschlagventil in dem Kanal, die zwischen sich einen Raum zur Aufnahme von auszutragendem Fluid begrenzen, wobei das stromaufseitige Rückschlagventil bei Druckbeaufschlagung des Fluids in dem Raum einen Rückfluß des Fluids zum Behälter und das stromabseitige Ventil im Saughub einen Rückfluß des Fluids in den Raum vermeidet,

wobei das stromabseitige Rückschlagventil in dem geradlinigen Kanalabschnitt angeordnet ist, und

mit einer Pumpe, welche einen am Gehäusekörper hin- und herbeweglich gelagerten Abzugshebel aufweist, der für eine Pumpförderung des Fluids vom Behälter durch den geradlinigen Kanalabschnitt und die

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Rückschlagventile zur Düsenanordnung betätigbar ist,

dadurch gekennzeichnet,
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daß das stromabseitige Rückschlagventil (100) einen Ringkörper (110) und ein flexibles, kegelstumpfförmig ausgebildetes Randabsperrteil (112) aufweist, welches am Ringkörper (110) befestigt ist und sich von diesem nach außen in Stromabrichtuijg zu einem äußeren kreisförmigen Rand erstreckt, und welches in der Nachbarschaft des äußeren Randes einen äußeren Randbereich aufweist, der normalerweise an der zylind ischen Wandoberfläche (113) des geradlinigen Kanalabschnittes (84, 106) anliegt, wobei das Randabsperrteil (112) unter Fluiddruck radial nach innen verformbar ist und Fluid in Stromabwärtsrichtung am Randabsperrteil (112) vorbeitreten läßt,

daß der Ringkörper (110) einen stromaufseitigen Stangenabschnitt (104) aufweist, der sich vom Randabsperrteil (112) in axialer Richtung stromauf in die Nachbarschaft des stromaufseitigen Rückschlagventils (98) erstreckt und dabei das Vol'unen des Abschnitts des Kanals zwischen den Rückschlagventilen und scmit das effektive Restvoluinen der Pumpenkammer vermindert, und

daß die Pumpe (120) Ajne im wesentliche zylindrische Ausnehmung in dem Gehäusekörner (12) aufweist, die mit dem Kanal in Verbindung steht, weiter einen Kolben (34) in der zylindrischen Ausnehmung (44) aufweist, sowie eine Feder (50) in der zylindrischen Ausnehmung (44) zwischen deren innerem Ende und einem inneren Endabschnitt (42) des Kolbens (34) aufweist, die den Kolben (34) in Richtung aus der

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zylindrischen Ausnehmung (44) hinausbelastet, wobei der Abzugshebel (16) mit dem äuß-üren Ende des Kolbens (34) in Anlage brir.ibar und im Sinne eines Hin eindrückens des Kolbens (34) in die zylindrische Ausnehmung (44) gegen die Kraft der Feder (50) betätigbar ist und so Fluid in der zylindrischen Ausnehmung (44) beim Einwärtshub des Kolbens (34) aus der zylindrischen Ausnehmung (44) in den Kanal und am stromabseitigen Rückschlagventil (100) zum Austrag aus der Düsenanordnung (14) preßt sowie beim Auswärtshub des Kolbens (34) Fluid aus dem Behälter (26) durch das stromaufseitige Rückschlagventil (98) in die zylindrische Ausnehmung (44) einsaugt.

2. Sprühzerstäuber gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufseitige Stangenabschnitt (104) zur Vermeidung einer übermäßigen Bewegung des Ringkörpers (110) in Gegenrichtung zur Strömungsrichtung der austragenden Flüssigkeit an einem stromaufseitigen Anschlag (108) anliegt.

3. Sprühzerstäuber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufseitige Anschlag durch eine Ringschulter (108) in dem geradlinigen Kanal abschnitt (84, 106) gebildet ist, an der eine Schul ter (114) des stromaufseitigen Stangenabschnittes (104) anliegt.

4. Sprühzerstäuber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geradlinige Kanalabschnitt (84,

106) in einem Einsatzstück (64) des Gehäusekörpbers (12) gebildet ist.

5. Sprühzerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (110) einen stromabseitigen Stangenabschnitt (102) aufweist, der sich

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in axialer Richtung stromab vom Randabsperrteil (112) in Anlage an einen Anschlag (103) für sein stromabseitiges Ende erstreckt und sich an diesem gegen die Schleppkraft des bei Betätigung des Abzughebels (16) am Umfang des Randabsperrteils (112) und des Ringkörpber (110) strömenden Fluids abstützt.

6. Sprühzerstäuber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (103) sich in axialer

Richtung erstreckende Wandelemente aufweist, die |

radiale Anschlagflächen am Außenumfang des stromab- <

seitigen Endes des stromabseitigen Stangenabschnitts j

(102) bilden. J

&Aacgr;

7. Sprühzerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, j| dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (88, 84, 106, | 96, 97) eine abgestufte Kammer (84, 108, 106) auf- « weist, welche den geradlinigen Kanalabschnitt und H

eine ringförmige Schulter (108) bildet, die am Übergang zwischen einem stromabseitigen Abschnitt (106) größeren Durchmessers und einem stromaufseitigen Abschnitt (84) kleineren Durchmessers des Kanals (88, 84, 106, 96, 97) gebildet ist, und daß der 5 Ringkörper (110) in dem stromabseitigen Abschnitt (106) größeren Durchmessers für einen Sitz auf der ringförmigen Schulter (108) aufgenommen ist und der stromaufseitige Stangenabschnitt (104) sich in den stromaufseitigen Abschnitt (84) kleineren Durchmessers des Kanals (88, 84, 106, 96, 97) erstreckt.

8. Sprühzerstäuber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (110) durch wenigstens zwei Rippen begrenzt ist, die sich radial nach außen und axial von dem Körper des Rückschlagventils (100) erstrecken und einstückig damit ausgebildet sind.

• i · ·

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9. Sprühzerstäuber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sind.

10. Sprühzerstäuber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (110) zwei weitere Rippen aufweist, die einander diametral gegenüberliegend in einer Ebene angeordnet sind, die senkrecht auf der Ebene der ersten beiden Rippen steht.

11. Sprühzerstäuber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Rippen einen gestuften Außenrand mit einem äußeren Abschnitt aufweist, der sich im wesentlichen in derselben Richtung wie die Längsachse des stromabseitigen Rückschlagventils (100) erstreckt, und mit einem inneren Abschnitt, der in dem Kammerabschnitt (84) kleineren Durchmessers aufgenommen ist, sowie mit einer Rippenschulter (114), die zwischen dem äußeren und dem inneren Abschnitt angeordnet ist und auf der Ringschulter (108) aufliegt.

12. Sprühzerstäuber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des stromabseitigen Rückschlagventils (10 0) in dem Bereich zwischen den Rippen eine konische Oberfläche aufweist, welche in der Ebene der Rippenschultern (114) endet, wobei der Durchmesser des konischen Körpers an der Stelle der Rippenschultern geringer ist als der Durchmesser des stromaufseitigen Abschnitts (84) kleineren Durchmessers des Kanals und so die Strömung durch Durchlässe hindurch erfolgt, die zwischen den Rippen und dem stromaufseitigen Abschnitt (84) des Kanals (88, 84, 106, 96, 97) begrenzt ist.

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13. Sprühzerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des stromauseitigen Rückschlagventils (100) aus einem flexiblen elastomeren Material wie Polyethylen besteht.