ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ НАСОС
FOAM PUMP

Данное изобретение касается пенообразующего насоса для установки на заполненную жидкостью емкость с признаками ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Пенообразующие насосы известны из уровня техники в разнообразных исполнениях и используются для того, чтобы из вспениваемой жидкой среды, например, из жидкого мыла или вспениваемого дезинфицирующего раствора путем смешивания с воздухом изготовлять пену, которая при срабатывании пенообразующего насоса может выдаваться, например, в руку пользователя. При этом известны пенообразующие насосы, которые могут извлекать жидкость из гибкой емкости, т.е., например, из пакета. Помимо этого, известны пенообразующие насосы, которые могут всасывать жидкость и, тем самым, извлекать ее из формостабильной емкости.
Неэвакуирующий пенообразующий насос известен, например, из документа EP 2 127 756 A1. Этот пенообразующий насос имеет смесительную камеру, в которую при срабатывании может подаваться воздух из сильфона насоса через клювовидный клапан. После одного цикла перекачки жидкость под действием силы тяжести из расположенной над смесительной камерой емкости снова выходит в смесительную камеру.
Эвакуирующие пенообразующие насосы большей частью предназначены либо для выдачи мыльной пены, либо для выдачи пенного дезинфицирующего средства. Универсально используемые пенообразующие насосы, которые могут перекачивать или всасывать как мыльную пену, так и пенное дезинфицирующее средство, имеют в отличие от этого сложную конструкцию, и они содержат конструктивные элементы, которые не позволяют обеспечить простую утилизацию. Например, в таких пенообразующих насосах используются металлические пружины или стеклянные шарики в качестве упругих натяжных элементов и обратные клапаны.
В документе EP 3 085 456 B1 описан рассмотренный вначале пенообразующий насос для установки на заполненную жидкостью емкость. Этот пенообразующий насос содержит держатель клапана, в котором размещен впускной клапан, а также клапанную трубку, которая размещена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в держателе клапана с изменением объема в насосной камере. Вследствие возвратно-поступательного движения клапанной трубки относительно держателя клапана жидкость переводится из емкости через впускной клапан в насосную камеру. Далее, этот пенообразующий насос имеет сильфон насоса с воздушной камерой, из которой при возвратно-поступательном движении клапанной трубки воздух может перетекать в смесительную камеру. В смесительной камере воздух смешивается с жидкостью. Следующими расположены пенные сетчатые фильтры для вспенивания жидкости.
Известный пенообразующий насос имеет тот недостаток, что он не является универсально применимым, его монтаж является трудоемким и сложным. К тому же оказалось, что качество пены пенообразующего насоса является удовлетворительным, по существу, только для одного вида жидкости. Кроме того, этот пенообразующий насос имеет большое число собираемых друг с другом отдельных деталей.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача данного изобретения заключается в том, чтобы усовершенствовать пенообразующий насос таким образом, чтобы его было просто утилизировать, без необходимости трудоемкого демонтажа. Далее, этот пенообразующий насос должен быть применимым для разного вида вспениваемых жидкостей, например, для мыльной пены и для пенного дезинфицирующего раствора, в частности, такой пенообразующий насос для предоставления жидкости должен быть способен откачивать ее из емкости.
Эта задача для пенообразующего насоса согласно ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения решается в сочетании с отличительными признаками. Предпочтительные модификации данного изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения.
Данное изобретение для решения вышеизложенной задачи предусматривает, что между насосной камерой и смесительной камерой расположен клювовидный клапан, через который при возвратно-поступательном движении клапанной трубки относительно держателя клапана жидкость может перетекать из насосной камеры в смесительную камеру, и что между воздушной камерой и смесительной камерой расположен лепестковый клапан, через который при возвратно-поступательном движении клапанной трубки относительно держателя клапана воздух может перетекать из воздушной камеры в сильфоне насоса в смесительную камеру.
В связи с этим термин «между» не обязательно означает «пространственно между». Т.е. указанный клювовидный клапан не обязательно должен быть расположен пространственно непосредственно между насосной камерой и смесительной камерой. Более того, под термином «между» понимается, что этот клювовидный клапан расположен с учетом жидкостного соединения между насосной камерой и смесительной камерой. Это же относится и к лепестковому клапану и его расположению между воздушной камерой и смесительной камерой.
Основная идея данного изобретения заключается в благоприятной комбинации клапанов из клювовидного клапана и лепесткового клапана, причем жидкость может попадать из насосной камеры в смесительную камеру через клювовидный клапан, который, однако, запирает переход жидкости из смесительной камеры обратно в насосную камеру. Одновременно лепестковый клапан образует простым образом клапан для газообразной среды.
Указанный лепестковый клапан и указанный клювовидный клапан согласно изобретению выполнены и расположены так, что они в процессе возвратно-поступательного движения, с которым уменьшается объем насосной камеры и одновременно уменьшается объем воздушной камеры, переводятся в их открытое положение. В этом открытом положении, с одной стороны, жидкость может транспортироваться из насосной камеры, а оттуда в смесительную камеру, а с другой стороны, воздух может транспортироваться из воздушной камеры в смесительную камеру. То есть, жидкость и воздух одновременно попадают в смесительную камеру, в которой они смешиваются. При обратном возвратно-поступательном движении, с которым объем насосной камеры увеличивается, и с которым снова расширяется сильфон насоса, так что увеличивается объем воздушной камеры, как лепестковый клапан, так и клювовидный клапан закрываются. Таким образом эффективно предотвращается попадание жидкости и/или пены из смесительной камеры в воздушную камеру, что могло бы привести к длительному загрязнению сильфона насоса и образованной в нем воздушной камеры. Также тем самым может быть минимизирован риск перехода воздуха, соответственно, жидкостно-воздушной смеси из смесительной камеры в насосную камеру, который мог бы на долгое время нарушить эвакуирующее действие пенообразующего насоса.
В результате получается просто выполняемый пенообразующий насос, который благодаря изменяемости объема насосной камеры в сочетании с впускным клапаном может эвакуировать из емкости подлежащую вспениванию жидкость. Хорошее уплотняющее действие, которое может обеспечиваться в предлагаемом изобретением пенообразующем насосе, важно при этом не только для эвакуирующего действия. Более того, благодаря этому хорошему уплотняющему действию гарантируется также, что жидкость и пена могут течь только в направлении транспортировки, но не в обратном направлении. В частности, может также эффективно предотвращаться попадание загрязнений снаружи в пенообразующий насос, соответственно, в емкость, что в худшем случае могло бы привести к инфицированию. К тому же, предлагаемый изобретением пенообразующий насос характеризуется тем, что вследствие однотипно выбираемых материалов для компонентов пенообразующего насоса из класса пластмасс указанный пенообразующий насос может утилизироваться без разделения материалов.
Предпочтительно клювовидный клапан и/или лепестковый клапан помещен в клапанную трубку, благодаря чему может быть реализована компактная конструкция.
Желаемое вентильное действие лепесткового клапана может обеспечиваться простым образом, если этот лепестковый клапан установлен с прилеганием к внутренней стороне стенки клапанной трубки. В частности, может быть предусмотрено, что лепестковый клапан всей поверхностью прилегает к выполненной, например, как цилиндрическая боковая сторона внутренней стенке клапанной трубки. С помощью отверстия в стенке клапанной трубки - в зависимости от позиции затвора лепесткового клапана - воздух может втекать во внутреннее пространство этой клапанной трубки, в котором непосредственно образована смесительная камера. Вместо одного отверстия с распределением по периметру клапанной трубки в стенке могут быть выполнены также несколько отверстий, которые селективно открываются и закрываются лепестковым клапаном. Указанный лепестковый клапан при этом может быть образован так, что он непосредственно закрывает эти отверстия. Но может быть предусмотрено также, что указанный лепестковый клапан не закрывает или по меньшей мере не полностью закрывает эти отверстия. Герметизирующее действие лепесткового клапана в этом случае может достигаться за счет того, что он в своем закрытом состоянии с уплотнением прилегает к внутренней стенке, и так воздушная камера отделяется от смесительной камеры.
Согласно одному предлагаемому изобретением варианту выполнения клювовидный клапан и лепестковый клапан образованы как комбинированный клапан с конструктивно однородным и цельным основным корпусом. Так может быть реализована особенно простая конструкция с низкими расходами на монтаж. Указанный комбинированный клапан при этом может вставляться основным корпусом в клапанную трубку.
Указанный основной корпус комбинированного клапана предпочтительно выполнен так, что он имеет участок ножки и участок юбки, причем этот участок юбки по внешней окружности приформован к участку ножки и выходит за него по периметру. Например, этот лепестковый клапан может быть образован участком юбки, тогда как клювовидный клапан образован в области участка ножки.
Конкретно в стенке клапанной трубки на высоте прилегающего с внутренней стороны участка юбки может быть предусмотрено одно или несколько отверстий, которые в закрытом положении лепесткового клапана закрыты участком юбки, и/или их жидкостное соединение со смесительной камерой закрыто участком юбки. Если сильфон насоса сжимается за счет срабатывания пенообразующего насоса, то давление в воздушной камере сильфона насоса возрастает выше давления в смесительной камере. При превышении заранее заданной разности давлений участок юбки по меньшей мере кратковременно отводится от внутренней стенки, так что воздух из воздушной камеры через отверстие попадает в образованную, например, внутри клапанной трубки смесительную камеру. Если эта разность давлений опять не достигается, то указанный участок юбки деформируется обратно и снова прилегает к внутренней стенке, т.е. лепестковый клапан снова закрыт. Следовательно, обратный поток воздуха из смесительной камеры обратно в воздушную камеру сильфона насоса предотвращается выполненным таким образом лепестковым клапаном. Этот лепестковый клапан может называться также ленточным клапаном.
Указанный комбинированный клапан предпочтительно выполнен так, что участок юбки в не встроенном состоянии имеет форму манжеты или воронки, и покрывает или охватывает участок ножки - по меньшей мере в не встроенном состоянии. Такое охватывание участка ножки происходит при этом предпочтительно, например, по типу зонтика и при необходимости с соответствующим зазором между участком юбки и участком ножки. В частности, указанный участок юбки может образовывать наклоненный вниз отворот в направлении свободного конца этого участка ножки. Таким образом может достигаться, что этот участок юбки - когда комбинированный клапан встраивается - определенным образом отходит от участка ножки вверх, так что этот участок юбки из не встроенного состояния отгибается обратно во встроенное состояние вдоль центральной оси на заранее заданный угол. Благодаря этому может быть обеспечено, что указанный участок юбки будет прилегать к внутренней стенке клапанной трубки с заранее заданным предварительным натяжением. Этим предварительным натяжением в определенной мере задается разность давлений, которая должна быть превышена, чтобы перевести лепестковый клапан в его открытое положение. Например, указанный комбинированный клапан может быть выполнен так, что при его встраивании указанный участок юбки выворачивается обратно на угол более 20° и, в частности, более 90° вдоль центральной оси. Благодаря этому получается особенно надежное прилегание участка юбки к внутренней стороне клапанной трубки, так что достигается особенно хорошее вентильное действие этого участка юбки по отношению к отверстию в стенке клапанной трубки. Однако, чтобы получить хорошее вентильное действие достаточно также, если участок юбки выворачивается на меньший угол.
В области участка ножки комбинированного клапана может быть предусмотрен канал для текучей среды, который проходит, в частности, вдоль центральной оси и выходит в клювовидный клапан комбинированного клапана. Через этот канал для текучей среды в открытом положении клювовидного клапана жидкость может течь из насосной камеры в смесительную камеру.
Еще одним преимуществом является то, что комбинированный клапан или по меньшей мере его основной корпус выполнены из пластмассы, например, из кремнийорганического полимера. В частности, комбинированный клапан может быть изготовлен простым образом и экономично, причем одновременно обеспечивается хорошее вентильное действие. Кроме того, в частности, кремнийорганический полимер характеризуется высокой устойчивость к воздействию сред.
Как уже упоминалось, смесительная камера может быть образована непосредственно в клапанной трубке. Альтернативно или дополнительно указанная насосная камера может быть образована в клапанной трубке.
В еще одном варианте выполнения держатель клапана может иметь поршневой участок, который проходит в клапанную трубку, так что этот поршневой участок при возвратно-поступательном движении клапанной трубки изменяет объем в насосной камере. Этот поршневой участок может быть выполнен отдельно, или этот поршневой участок образует участок держателя клапана, который, в частности, может быть образован как единое целое и единым по материалу с держателем клапана. Конкретно этот поршневой участок может быть выполнен цилиндрическим и своей внешней боковой поверхностью может с уплотнением прилегать к внутренней стороне клапанной трубки. Для осуществления возвратно-поступательного движения клапанной трубки относительно держателя клапана, эта клапанная трубка своим концевым участком может проводиться по внешней боковой поверхности поршневого участка герметично для жидкости, причем указанная жидкость может осуществлять смазочное действие между внешней боковой поверхностью поршневого участка и внутренней стороной клапанной трубки.
Особым преимуществом является то, что впускной клапан установлен на держателе клапана и, в частности, также в поршневом участке. Например, впускной клапан с головной стороны установлен в поршневом участке и имеет тарельчатый затвор клапана, который перекрывает перепускное отверстие в поршневом участке. Если клапанная трубка после срабатывания пенообразующего насоса возвращается в свое исходное положение относительно держателя клапана, то объем насосной камеры увеличивается, благодаря чему жидкость через впускной клапан втягивается в насосную камеру. Для этого, например, тарельчатый затвор клапана поднимается от перепускного отверстия, благодаря чему жидкость может дополнительно течь из емкости в насосную камеру. Отведение клапанной трубки в ее исходное положение относительно держателя клапана может происходить за счет упругого действия сильфона насоса и/или за счет внешних пружинных средств, которые могут иметься, например, в приемном устройстве пенообразующего насоса.
Указанный комбинированный клапан предпочтительно сам размещен в клапанной трубке и может двигаться вместе с возвратно-поступательным движением клапанной трубки. Для размещения комбинированного клапана в клапанной трубке эта клапанная трубка может иметь обращенную внутрь приемную манжету, в которую помещен комбинированный клапан, и посредством которой он внутри клапанной трубки отделяет насосную камеру от смесительной камеры. В частности, тем самым может обеспечиваться простой монтаж и одновременно получается компактная конструкция пенообразующего насоса.
Еще одно преимущество заключается в том, что сильфон насоса имеет штуцер, который с внешней стороны охватывает участок клапанной трубки, причем в этой области образован по меньшей мере один канал для впуска воздуха, через который воздух может перетекать в воздушную камеру сильфона насоса.
Приведение в действие пенообразующего насоса может осуществляться с помощью приводного устройства. Оно может иметь исполнительный диск, который может приводиться в действие непосредственно вручную или опосредованно путем активирования вручную дополнительного внешнего конструктивного элемента в приемном устройстве для емкости с пенообразующим насосом, благодаря чему запускается соответствующий цикл работы насоса. Указанное приводное устройство может иметь гильзообразный участок, посредством которого направляется движение приводного устройства вдоль клапанной трубки и/или штуцера сильфона насоса. Например, указанный гильзообразный участок может быть так вставлен в клапанную трубку, что указанное приводное устройство может быть перемещено на заранее заданное расстояние относительно клапанной трубки. При этом воздушно-жидкостная смесь может через канал для текучей среды приводного устройства попадать из смесительной камеры к выпускному концу.
Чтобы запустить цикл работы насоса, указанное приводное устройство таким образом связано с сильфоном насоса, что этот сильфон насоса сжимается при одном из срабатываний приводного устройства. Если сильфон насоса снова расправляется и (под действием упругих возвратных сил или упругих сил внешних пружинных средств) снова возвращается в свое исходное положение, то и указанное приводное устройство снова возвращается в свое неактивированное положение. Конкретно указанное приводное устройство может быть для этого закреплено на штуцере сильфона насоса, причем это приводное устройство с помощью уступа, который может быть образован, например, посредством исполнительного диска, сдавливает сильфон насоса в его сжатое положение. При этом часть пройденного расстояния может служить для того, чтобы запереть образованное между штуцером и уступом, соответственно, исполнительным диском впускное отверстие для воздуха, через которое воздух может течь снаружи в воздушную камеру сильфона насоса.
Для обеспечения хорошего качества пены к смесительной камере может подключаться по меньшей мере один пеногенератор, который имеет по меньшей мере два, три, четыре или более четырех пенных сетчатых фильтров. Например, этот пеногенератор с несколькими пенными сетчатыми фильтрами может быть расположен в примыкающем к смесительной камере выпускном конце клапанной трубки или в области приводного устройства. Когда жидкость предварительно смешивается с воздухом в смесительной камере и выдавливается через пенные сетчатые фильтры, например, микронные сита, то эти сита, в частности, при их расположении друг за другом на расстоянии друг от друга производят очень формостабильную пену, чему, в частности, способствует расположение друг за другом нескольких пенных сетчатых фильтров с образованием между ними промежуточных пространств. В результате получается, тем самым, особенно формостабильная пена, в частности, независимо от вида жидкости, подаваемой в пенообразующий насос.
Предпочтительные варианты осуществления ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Усовершенствующие данное изобретение признаки ниже будут рассмотрены более подробно вместе с описанием предпочтительных примеров осуществления данного изобретения с привлечением чертежей. На чертежах представлено следующее.
Фиг. 1 вариант выполнения предлагаемого изобретением пенообразующего насоса, в поперечном сечении,
Фиг. 2 вариант выполнения предлагаемого изобретением комбинированного клапана, в не встроенном состоянии,
Фиг. 3 комбинированный клапан по Фиг. 2 во встроенном состоянии,
Фиг. 4 вариант выполнения предлагаемого изобретением пенообразующего насоса, в поперечном сечении,
Фиг. 5 вариант выполнения предлагаемого изобретением комбинированного клапана, в не встроенном состоянии,
Фиг. 6 комбинированный клапан по Фиг. 5 во встроенном состоянии.
На Фиг. 1 показан в поперечном сечении предлагаемый изобретением пенообразующий насос 1 согласно одному примеру осуществления. Указанный пенообразующий насос 1 имеет держатель 10 клапана. Этот держатель клапана может быть выполнен, например, в виде пластмассового конструктивного элемента, полученного литьем под давлением. Держатель 10 клапана образован таким образом, что он может устанавливаться на не представленной на Фиг. 1 емкости, в которой находится жидкость, такая как мыльная пена или вспениваемый дезинфицирующий раствор
В показанном на Фиг. 1 примере осуществления держатель 10 клапана, а тем самым и пенообразующий насос 1 образованы так, что соединение с емкостью происходит с помощью резьбового соединения. Для этого держатель 10 клапана имеет внутреннюю резьбу 38, посредством которой пенообразующий насос 1 может навинчиваться, например, на выпускной штуцер емкости. В охватываемой внутренней резьбой 38 области находятся подводящие линии к клапанной системе, к которой может течь мыло или раствор. Указанная внутренняя резьба держателя 10 клапана при этом может герметично замыкаться с выполненной на емкости ответной резьбой. В показанном на Фиг. 1 примере осуществления герметизирующее действие обеспечивается, однако, с помощью выполненного на держателе 10 клапана уплотнительного конуса 43, который может, герметизируя, прилегать к горлышку емкости.
Указанный держатель 10 клапана вокруг своей центральной средней оси 25 имеет поршневой участок 27, который образует жесткий участок держателя 10 клапана внутри внутренней резьбы 38. Этот поршневой участок 27 имеет плоскую торцевую сторону с перепускным отверстием 36, через которое жидкость из емкости может входить в примыкающую насосную камеру 14. На торцевой стороне закреплен впускной клапан 11, который имеет тарельчатый затвор 35 клапана, который в положении покоя закрывает перепускное отверстие 36.
Указанная насосная камера 14 образована клапанной трубкой 12. Эта клапанная трубка 12 надвинута на цилиндрическую внешнюю боковую поверхность поршневого участка 27 и установлена вдоль центральной оси 25 аксиально подвижно на поршневом участке 27. Если клапанная трубка 12 перемещается аксиально вперед и назад в направлении средней оси 25, то концевой участок клапанной трубки 12 на разное расстояние перемещается по поршневому участку 27, что ведет к изменению объема насосной камеры 13. Если за счет приведения в действие пенообразующего насоса 1 клапанная трубка 12 надвигается на поршневой участок 27 дальше, то объем насосной камеры 13 уменьшается. При обратном движении клапанной трубки 12 относительно держателя 10 клапана поршневой участок 27 снова выходит из клапанной трубки 12, и объем насосной камеры 13 увеличивается. Увеличение объема насосной камеры 13 вызывает при этом разрежение в насосной камере 13 по отношению к емкости, в результате чего впускной клапан 11 переводится в свое открытое положение, и жидкость из емкости может течь через перепускное отверстие 36 в насосную камеру 13.
За насосной камерой 13 находится смесительная камера 16, которая отделена от насосной камеры 13 посредством комбинированного клапана 17, вставленного в клапанную трубку 12. Этот комбинированный клапан 17 при этом прочно размещен внутри клапанной трубки 12 с помощью приемной манжеты 28. Указанный комбинированный клапан 17 имеет основной корпус 18 с участком ножки 19 и примыкающий к нему участок юбки 20. От центрального участка ножки 19 проходит канал 26 для текучей среды, который выходит в клювовидный клапан 21. Участок юбки 20 комбинированного клапана во встроенном состоянии прилегает к внутренней стенке клапанной трубки 12 и закрывает отверстия 22, которые предусмотрены в этой области в стенке 23 клапанной трубки 12.
Если в результате приведения в действие пенообразующего насоса 1 клапанная трубка 12 движется в направлении поршневого участка 27, то объем насосной камеры 13 уменьшается. За счет возникающего в насосной камере 13 избыточного давления, во-первых, гарантируется, что впускной клапан 11 надежно закрыт и, тем самым, никакая жидкость не может течь из емкости в насосную камеру 13. Во-вторых, за счет возникающего в насосной камере 13 избыточного давления клювовидный клапан 21 переводится в его открытое положение, так что жидкость может течь в смесительную камеру 16 через канал 26 для текучей среды и клювовидный клапан 21.
Далее, указанный пенообразующий насос 1 имеет сильфон 15 насоса. Сильфон 15 насоса на одной своей торцевой стороне имеет приемную манжету для соединения с держателем 10 клапана. На другой своей торцевой стороне он имеет штуцер 33, посредством которого сильфон 15 насоса соединен с клапанной трубкой 12. Между ними сильфон 15 насоса образует воздушную камеру 14. На своем внешнем периметре она ограничена несколькими цилиндрическими сильфонными участками со ступенчато уменьшающимся диаметром. На своем внутреннем периметре она ограничивается стенкой 23 клапанной трубки 12.
Когда пенообразующий насос 1 приводится в действие, и клапанная трубка 12 надвигается на поршневой участок 27, штуцер 33 сильфона 15 насоса вовлекается в движение и перемещается в направлении держателя 10 клапана. Благодаря этому, во-первых, уменьшается объем воздушной камеры 14. Во-вторых, вследствие упругой деформации сильфона 15 насоса создается возвратная сила, посредством которой сильфон 15 насоса возвращает клапанную трубку 12 после срабатывания в ее исходное положение, в котором поршневой участок 27 снова погружается в клапанную трубку 12 лишь на небольшой участок. Упругое восстановление формы при этом может поддерживаться внешними, не показанными на Фиг. 1 пружинными средствами.
Указанная воздушная камера 14 сильфона 15 насоса по текучей среде соединена с образованной в клапанной трубке 12 смесительной камерой 16, а именно через отверстия 22 в стенке 23 клапанной трубки 12, которые предусмотрены в области смесительной камеры 26 и закрыты участком юбки 20 комбинированного клапана. Участок юбки 20 образует при этом лепестковый клапан, через который воздух может селективно перетекать из воздушной камеры 14 в смесительную камеру 16.
Принцип действия при этом следующий: когда указанный пенообразующий насос 1 срабатывает, то - как уже разъяснялось выше - жидкость течет через клювовидный клапан 21 в смесительную камеру 16. Одновременно сильфон 15 насоса сжимается, благодаря чему объем воздушной камеры 14 уменьшается, и соответственно растет давление воздуха в воздушной камере 14. Если давление в воздушной камере 14 превышает давление в смесительной камере 16 участок, то юбки 20 местами поднимается от внутренней стороны стенки 23 клапанной трубки 12, так что воздух может течь через отверстия 22 в смесительную камеру 16. Таким образом к жидкости из насосной камеры 13 может примешиваться воздух, причем они будут предварительно смешиваться в смесительной камере 16 и при необходимости также предварительно вспениваться.
К смесительной камере 16, если смотреть в направлении средней оси 25, примыкает вихревой узел 32 и два пеногенератора 30, которые, например, имеют по два пенных сетчатых фильтра 31 каждый. Оба пеногенератора 30 выполнены как полое цилиндрическое тело и на плоской стороне имеют плоские пенные сетчатые фильтры 31, так что при расположенных на расстоянии друг от друга пеногенераторах 30 за смесительной камерой 16 следуют в общем четыре пенных сетчатых фильтра 31 на канал для пены, чтобы из жидкостно-воздушной смеси получать максимально тонкую пену. Эти пенные сетчатые фильтры 31 образуют предпочтительно микронные сита, например, с размером ячейки в районе 100 мкм.
При этом оказалось, что эта система из четырех пенных сетчатых фильтров 31 с соответствующими промежутками между ними может производить особенно высококачественную пену, которая является формостабильной. В частности, в случае разных видов жидкостей, которые подаются через клапанную трубку 12, тоже можно производить высококачественную пену.
Вихревой узел 32 и оба пеногенератора 30 расположены соответственно в гильзообразном участке приводного устройства 41. Между обоими гильзообразными участками приводное устройство 41 имеет исполнительный диск 37, с помощью которого может приводиться в действие пенообразующий насос 1. К тому же указанный пенообразующий насос 1 может быть вставлен, например, в соответствующее устройство, причем путем активирования вручную дополнительного внешнего конструктивного элемента в приемном устройстве исполнительный диск 37 перемещается вверх и вниз, благодаря чему запускается соответствующий цикл работы насоса.
Один гильзообразный участок приводного устройства 41, в котором - в показанном на Фиг. 1 примере осуществления - расположен вихревой узел 32, проходит через штуцер 33 сильфона 15 насоса в клапанную трубку 12. При этом приводное устройство 41 установлено с возможностью перемещения по меньшей мере в ограниченном объеме в клапанной трубке 12 в направлении средней оси 25. Степень свободы перемещения ограничивается образованными на приводном устройстве 41, соответственно, на штуцере 33 упорами:
- В направлении срабатывания пенообразующего насоса 1 приводное устройство 41 может вдвигаться в клапанную трубку 12 до исполнительного диска, соответственно, приформованный к нему уступ с уплотнением прилегает к торцевой стороне штуцера 33. В частности, тогда герметично запирается канал 34 для впуска воздуха в области между штуцером 33 и приводным устройством 41, соответственно, клапанной трубкой 12.
- В обратном направлении эта степень свободы перемещения ограничивается за счет того, что приводное устройство 41 может выдвигаться из клапанной трубки 12 лишь настолько, пока образованный на внешнем периметре приводного устройства 41 упор не будет прилегать к образованному на внутреннем периметре штуцера 33 ответному упору. В этом положении канал 34 для впуска воздуха открыт, так что воздух может перетекать из области под исполнительным диском 37 в воздушную камеру 14 сильфона 15 насоса.
Для предотвращения выхода пены из смесительной камеры 16 на гильзообразном участке приводного устройства 41, которым он вставляется в клапанную трубку 12, в показанном на Фиг. 1 примере осуществления предусмотрены три уплотнительные канавки на внешнем периметре этого участка. Однако, герметизирующее действие может обеспечиваться также с помощью большего или меньшего количества уплотнительных канавок или с помощью отдельных уплотнительных средств, например, уплотнительного кольца или аналогичных элементов.
Производство пены будет ниже рассмотрено еще раз более подробно.
При каждом перекачивающем движении вслед за этим снова уменьшается и увеличивается объем в насосной камере 13 за счет обратного движения клапанной трубки 12 вследствие обратной упругой деформации сильфона 15 насоса или, соответственно, вследствие упругих сил внешних пружинных средств.
Когда объем в насосной камере 13 увеличивается, вследствие господствующего в ней разрежения указанный впускной клапан 11 переводится в свое открытое положение. Т.е. тарельчатый затвор 35 клапана поднимается от перепускного отверстия 36, и жидкость может всасываться через перепускное отверстие 36 в насосную камеру 13. Одновременно закрывается клювовидный клапан 21 комбинированного клапана 17. Т.е. предотвращается всасывание жидкости, соответственно, воздушно-жидкостной смеси из смесительной камеры 16 в насосную камеру 13. Кроме того, во время этого движения лепестковый клапан 24 закрывается вследствие господствующего в сильфоне 15 насоса разрежения, благодаря чему предотвращается всасывание жидкости, соответственно, воздушно-жидкостной смеси из смесительной камеры 16 в воздушную камеру 14. Вследствие разрежения в воздушной камере 14 через открытый, однако, в таком случае канал 34 для впуска воздуха воздух из области под исполнительным диском 37 всасывается в воздушную камеру 14 сильфона 15 насоса.
Когда пенообразующий насос 1 снова срабатывает, объем насосной камеры 13 снова уменьшается, и дополнительно втекающая в насосную камеру 13 жидкость - вследствие созданного в насосной камере 13 избыточного давления - через открытый в таком случае клювовидный клапан 21 может перетекать в смесительную камеру 16. Одновременно объем воздушной камеры 14 уменьшается, и воздух - вследствие господствующего там избыточного давления и из-за закрытого в таком случае канала 34 для впуска воздуха - может через открытый в таком случае лепестковый клапан 24 дополнительно течь через отверстия 22 в клапанной трубке 12 в смесительную камеру 16.
Если сильфон 15 насоса снова распрямляется вследствие своей собственной упругости, соответственно, вследствие упругих сил внешних пружинных средств, то, во-первых, насосная камера заполняется жидкостью из емкости, как уже описывалось выше. Во-вторых, воздух снаружи может через канал 34 для впуска воздуха течь в воздушную камеру 14.
После прохождения и завершения одного рабочего цикла пенообразующего насоса 1 с достигнутого в таком случае исходного положения может выполняться следующий ход, чтобы снова перевести некоторое количество жидкости из насосной камеры 13 в смесительную камеру 16 и одновременно через отверстия 22 подмешать воздух из воздушной камеры 14 сильфона 15 насоса. Следовательно, указанный пенообразующий насос 1 может эксплуатироваться в течение большого числа выполняемых друг за другом циклов, в частности, пока не станет пустой емкость, которая внутренней резьбой 38 соединена с пенообразующим насосом 1. Эта емкость после ее опорожнения может заменяться новой емкостью.
Как показано на Фиг. 1, исполнительный диск 37 может быть закрыт запорной крышкой 39, которая может сниматься перед вводом в действие пенообразующего насоса 1, чтобы освободить исполнительный диск 37. При этом могут быть предусмотрены меры контроля первого вскрытия, чтобы было видно, если этот пенообразующий насос 1 уже был вскрыт. В показанном на Фиг. 1 примере осуществления для этого на внешнем периметре в области держателя 10 клапана предусмотрены выступы 44, которые отрываются и/или повреждаются, когда эта запорная крышка 39 в первый раз снимается с пенообразующего насоса 1.
В дальнейшем с использованием Фиг. 2 и Фиг. 3 еще будут разъяснены особенности комбинированного клапана 17, который образует центральный конструктивный элемент показанного на Фиг. 1 пенообразующего насоса 1. В частности, комбинированный клапан 17 служит как для подвода жидкости через клювовидный клапан 21, так и для подвода воздуха через отверстие 22, и этот комбинированный клапан 17 сконструирован как интегрированный конструктивный элемент с несколькими функциями.
На Фиг. 2 показан комбинированный клапан 17 в состоянии, в котором он не встроен. Участок юбки 20 уже при изготовлении комбинированного клапана 17 предварительно сформирован так, что он является не плоским и дискообразным, а сформирован воронкообразным и, тем самым, зонтикообразным, и по меньшей мере частично охватывает с внешней стороны участок ножки 19 основного корпуса 18 комбинированного клапана 17. Указанный участок юбки 20 при этом имеет угол α наклона по окружности, который обеспечивает предварительное формование этого участка юбки 20, выполненное встречно последующему продольному направлению встраивания этого участка юбки 20. Когда комбинированный клапан 17 вставлен в клапанную трубку 12, указанный участок юбки 20 выворачивается. В частности, может быть предусмотрено, что участок юбки 20 вывернут на угол более 90°, например, 90° + α, как это показано на Фиг. 3. В этом состоянии указанный участок юбки 20 в направлении к клювовидному клапану 21 отстоит по типу цилиндра, и под участком юбки 20 освобождается приемный паз 29, посредством которого указанный комбинированный клапан 17 может быть закреплен на приемной манжете 28 внутри клапанной трубки 12 (см. в связи с этим Фиг. 1).
На Фиг. 3 показан комбинированный клапан 17 с участком ножки 19 и с участком юбки 20 в состоянии, какое он принимает, когда этот комбинированный клапан 17 встроен и с внутренней стороны накладывается на стенку клапанной трубки 12, как это представлено на Фиг. 1. При этом указанный участок юбки 20 отворачивается так, что он проходит примерно по типу втулки или трубчатого участка вокруг средней оси 25 в направлении к стороне открытия клювовидного клапана 21. За счет наклона введенного в основной корпус 18 участка юбки 20 под показанным углом α наклона обеспечивается хорошее прилегание участка юбки 20 к стенке клапанной трубки, что оказывает положительное влияние на вентильное действие по отношению к отверстию в стенке клапанной трубки. На обращенной от клювовидного клапана 21 стороне участок ножки 19 по внешней окружности имеет установочный конус 40 для помещения основного корпуса 18 комбинированного клапана 17 в отверстие приемной манжеты в клапанной трубке, как показано на Фиг. 1. Так комбинированный клапан 17 в рамках сборки пенообразующего насоса 1 может особенно просто вставляться в клапанную трубку.
В отличие от представленного на Фиг. 1 - Фиг. 3, клювовидный клапан и лепестковый клапан не обязательно должны выполняться как единый комбинированный клапан. Более того, они могут быть образованы также в форме двух отдельно выполненных конструктивных элементов, каждый из которых размещен в клапанной трубке.
Далее, установка вихревого узла не является обязательно необходимой. Более того, пеногенераторы могут непосредственно подсоединяться к смесительной камере. Как показано на Фиг. 1, они могут быть расположены в находящемся на стороне выдачи участке приводного устройства 41. Однако, они могут быть и иначе распределены в приводном устройстве 41, например, оба на одном, противоположном выпускному концу участке над исполнительным диском 37. Далее, в приводном устройстве 41 могут быть расположены другие функциональные узлы. Например, в области выпускного конца может быть предусмотрена вставка или конструктивный элемент в форме сужения, благодаря чему может быть обеспечен, например, улучшенный отрыв выдаваемой пены.
На Фиг. 4 показан в поперечном сечении еще один вариант выполнения предлагаемого изобретением пенообразующего насоса 1. Эта конструкция пенообразующего насоса 1 подобна конструкции показанного на Фиг. 1 пенообразующего насоса. Однако есть различия, в частности, в области комбинированного клапана 17 и приводного устройства 41.
В области приводного устройства 41 в показанном на Фиг. 4 примере осуществления вихревой узел не предусмотрен. Более того, с примыканием к смесительной камере 16 одновременно подключены два пеногенератора 30. Вслед за пеногенераторами 30 расположен выпускной участок 42 с каналом, который сначала конически сужается, а затем снова конически расширяется. Такая геометрия может способствовать целенаправленному обрыву выдаваемой пенной струи.
Комбинированный клапан 17, который еще раз будет отдельно представлен на Фиг. 5 и Фиг. 6, отличается от варианта выполнения по Фиг. 1 - Фиг. 3, по существу, тем, что участок юбки 20 несколько короче и во встроенном состоянии менее сильно выворачивается, причем даже при таком менее сильно выраженном выворачивании может обеспечиваться хорошее вентильное действие образованного участком юбки 20 лепесткового клапана 24. Как показано на Фиг. 4, участок юбки 20 не закрывает непосредственно отверстия 22 в стенке 23 клапанной трубки 12. Т.е. этот участок юбки 20 не прилегает плоско к стенке 23 вокруг этих отверстий 22. Более того, этот участок юбки 20 с уплотнением прилегает к стенке 23 клапанной трубки 12 в расположенной на расстоянии от отверстий 22 области. Этого тоже достаточно для того, чтобы можно было селективно создавать и, соответственно, прерывать жидкостное соединение между воздушной камерой 14 и смесительной камерой 16.
Данное изобретение в своем выполнении не ограничивается вышеприведенным предпочтительным примером осуществления. Более того, возможен ряд вариантов, в которых может использоваться показанное решение даже при принципиально иных выполнениях. Все признаки и/или преимущества, явствующие из пунктов формулы, описания или из чертежей, включая конструктивные детали или пространственное расположение, могут являться существенными для изобретения как сами по себе, так и в самых различных комбинациях.
Перечень ссылочных позиций
1 пенообразующий насос
10 держатель клапана
11 впускной клапан
12 клапанная трубка
13 насосная камера
14 воздушная камера
15 сильфон насоса
16 смесительная камера
17 комбинированный клапан
18 основной корпус
19 участок ножки
20 участок юбки
21 клювовидный клапан
22 отверстие
23 стенка
24 лепестковый клапан
25 средняя ось
26 канал для текучей среды
27 поршневой участок
28 приемная манжета
29 приемная канавка
30 пеногенератор
31 пенный сетчатый фильтр
32 вихревой блок
33 штуцер
34 канал для впуска воздуха
35 тарелка клапана
36 перепускное отверстие
37 исполнительный диск
38 внутренняя резьба
39 запорная крышка
40 монтажный конус
41 приводное устройство
42 выпускной участок
43 уплотнительный конус
44 выступ
а угол наклона