CH615642A5

CH615642A5 - Nebuliser on a liquid container

Info

Publication number: CH615642A5
Application number: CH554277A
Authority: CH
Inventors: Sigfrid Marenius Olofsson
Original assignee: Malte Sandgren Ab
Priority date: 1976-05-13
Filing date: 1977-05-03
Publication date: 1980-02-15
Also published as: NL7705241A; AT355980B; ES228522U; DE2721128A1; FI771417A7; DK146556C; FR2351336B1; JPS52138711A; DK203777A; ATA318677A; NO771679L; ES228522Y; AR211639A1; BR7703117A; SU733512A3; NO145611C; FI60143C; IT1071326B; DK146556B; MX144585A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zerstäuber an einem Flüssigkeitsbehälter, wie beispielsweise eine Glasflasche oder Blechdose, in der die Flüssigkeit unter Überdruck gehalten wird.

Die handelsüblich vorkommenden Flüssigkeitsbehälter dieser Art sind die sogenannten Aerosoldosen, in denen die Flüssigkeit mittels eines Treibgases unter Druck gehalten wird. Die Arbeitsweise dieser Aerosoldosen ist zufriedenstellend. Sie sind jedoch mit mehreren Nachteilen behaftet. Die Dosen sind Druckbehälter und bilden daher in gewissen Fällen eine Sicherheitsgefahr. Ausserdem strömt bei der Anwendung dieser Dosen zusammen mit der Flüssigkeit ein Gas (Freon) aus, das erwiesenermassen umweltstörende Wirkungen auf die Atmosphäre hat.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wurden verschiedene Konstruktionen entwickelt, mit deren Hilfe der zur Feinzerstäubung der Flüssigkeit während deren Ausströmung erforderliche Überdruck bei der Verwendung der Flasche oder Dose gebildet wird. Gemeinsam für diese Konstruktionen ist ein an der Flasche oder Dose angeordneter Kopf, der mit einem Ventil- und Pumpenmechanismus versehen ist. Mittels dieses Mechanismus kann die Flüssigkeit dazu gebracht werden, für jede Pumpenbewegung durch eine Düse feinzerstäubt auszuströmen.

Ein Vorteil einer derartigen Anordnung ist, dass als Behälter eine übliche Flasche verwendet werden kann, die demnach kein besonderer Druckbehälter zu sein braucht. Es war jedoch mit einem bisher bekannten Zerstäuber nicht möglich, während der ganzen Pumpbewegung eine zufriedenstellend feinzerstäubt ausströmende Flüssigkeit zu erhalten. Der Ausströmungsmoment bei jeder Pumpbewegung ist ausserdem derart kurz, dass es meistens sehr umständlich ist, eine Arbeitsoperation mit mehreren aufeinanderfolgenden Pumpbewegungen auszuführen. Mehrere bekannte Zerstäuber bilden ausserdem mangelhafte konstruktive Lösungen, was schwergehende Pumpenmechanismen und undichte Ventile zur Folge hat.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, durch eine Neukonstruktion diese Gefahren und Mängel zu beseitigen, die bei den Zerstäubern der oben beschriebenen Typen vorliegen. Das Wesen der Erfindung geht aus dem Patentanspruch 1 hervor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Flasche, teilweise im Längsschnitt und mit dem Zerstäuber gemäss einer Ausführungsform versehen,

Fig. 2-4 den Zerstäuber in einer weiteren Ausführungsform in drei verschiedenen Stadien,

Fig. 5 einen vertikalen Schnitt durch eine dritte Variante des Zerstäubers,

Fig. 6 und 7 Hauptteile des Sprühkopfes nach dieser Variante in grösserem Massstab und

Fig. 8 einen vertikalen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Zerstäubers.

Fig. 1 zeigt einen Behälter in Form einer Flasche 1, welche teilweise mit einer Flüssigkeit 2 angefüllt ist. Im Flaschenhals 3 ist ein Einsatzstück 4 angebracht, welches etwas versenkt im Flaschenhals liegt und unten mit einem Stutzen 5 versehen ist, an den ein gegen den Boden 6 der Flasche sich erstreckendes Rohr 7 angeschlossen ist.

Am Flaschenhals 3 ist ein Kopf 8 festgeschraubt, der das Einsatzstück 4 abdichtend zwischen sich und der Flasche fest5

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klemmt. An der Oberseite des Kopfes ist eine auf- und abbewegliche Düse 9 angebracht. Die Düse 9 ist über einen beweglichen Rohrabschnitt 10 mit einem Ventilmechanismus verbunden. Dieser Ventilmechanismus wird in der gezeigten Ausführung von einer tellerförmigen Dichtung 11 gebildet, die in 5 ihrer Neutrallage abdichtend gegen eine Membrane 12 anliegt. Diese Membrane 12 ist am Kopf 8 und an einem Ringflansch 13 am Rohrabschnitt 10 abdichtend befestigt, welcher mit einem Kanal 14 den Kanal 15 der Düse 9 mit einem von der Dichtung 11 umschlossenen Teil 16a einer Ventilkammer 16 io verbindet, deren übriges Teil 16b mit dem Inneren der Flasche 1 in Verbindung steht.

Der Zerstäuber weist eine Haube 17 auf die auf den Kopf 8 aufsteckbar ist. Diese Haube kann in Übereinstimmung mit den in vielen Fällen vorkommenden üblichen Schutzhauben 15 über den Schraubenverschluss einer Flasche oder den Ventilmechanismus einer Dose ausgebildet werden. Die Haube hat den Zweck, beim Aufstecken über den Kopf 8 die Luft im Raum 18, den die Haube hierbei einschliesst, zu komprimieren. Vorzugsweise ist der Kopf 8 mit einem sich rundum er- 20 streckenden Dichtungsring 19 versehen, der zur Aufgabe hat, Leckage von Luft zwischen der Innenseite der Haube 17 und der Aussenseite des Kopfes 8 während des Aufbaus eines Überdruckes im Raum 18 zu verhindern.

In den Fig. 2-4 ist eine Ausführung gezeigt, die sich im 25 Grunde nicht von der Ausführung nach Fig. 1, sondern nur in bezug auf die Ausbildung gewisser im Zerstäuber vorkommenden Einzelteile unterscheidet. Demnach ist dem Einsatzstück 4, dem Kopf 8, der Düse 9 und der Dichtung 11 eine andere Form gegeben, und die Düse ist ausserdem ganz oben auf 30 dem Kopf angeordnet. Auch die Haube 17 hat hierbei eine andere, an der Düse 9 angepasste Form, worauf noch zurückgekommen werden soll.

Die Arbeitsweise des Zerstäubers soll im folgenden mit Hinweisung auf die Fig. 2-4 erläutert werden. In Fig. 2 wird 35 eine Lage gezeigt, in der die Haube 17 teilweise aufgepresst worden ist, wobei ein Überdruck im Raum 18 gebildet wird.

Beim weiteren Aufpressen der Haube 17 bringt dieser Überdruck, der sich durch den Kanal 15 der Düse 9 und dem Verbindungskanal 14 zur Dichtung 11 hinunter fortpflanzt, diese 40 dazu, ihre abdichtende Lage gegen die Membrane 12 zu verlassen. Die Luft strömt hierbei in den unteren Teil 16b der Ventilkammer 16 und weiter durch das Rohr 7 in das Innere der Flasche hinein, wo ein Überdruck aufgebaut wird. Vorzugsweise ist die Haube 17 oben mit einem Loch 20 versehen, 45 welches man beim Niederpressen der Haube 17 mit einem Finger verschliesst. Wenn die Haube ihre unterste Lage erreicht hat, nimmt man den Finger weg, wobei das Loch 20 geöffnet wird und der Überdruck im Raum 18 verschwindet.

Der in der Flasche aufgebaute Überdruck bringt nun die 50 Dichtung 11 zum Anpressen gegen ihren Sitz, d.h. gegen die Membrane 12, und demnach wird der Überdruck in der Flasche 1 (Fig. 3) zurückgehalten.

Wenn die Flasche als Sprühflasche zur Anwendung kommen soll, wird die Haube 17 abgenommen. Durch das Nieder- 55 pressen der Düse 9 wird das Ventil 11, 12 geöffnet und die Flüssigkeit strömt durch das Rohr 7, die Ventilkammer 16, den Verbindungskanal 14 und durch die Düse 9 hindurch, wie aus Fig. 4 hervorgeht. Sobald die Düse freigegeben wird, federt die Membrane 12 zurück und bewirkt, dass die Dichtung 60 11 schnell an derselben abschliesst.

Der Zerstäuber weist gegenüber der vorbekannten Technik wesentliche Vorteile auf. Bei der Aufbewahrung der Flasche 1 braucht kein Überdruck in dieser zu herrschen. Wenn die Flasche zur Anwendung kommen soll, hebt man die Haube 17 ein 65 wenig an, presst diese über den Kopf 8 zurück zum Aufbau eines Überdruckes in der Flasche, entfernt die Haube von der Flasche 1 und kann diese dann sofort als Sprühflasche nur durch Hineindrücken der Düse 9 anwenden. Aufeinanderfolgende kurze Pumpbewegungen während des Sprühvorganges brauchen daher nicht durchgeführt werden, sondern statt dessen erreicht man die gleiche Einfachheit in der Sprüharbeit wie bei einer Aerosoldose. Durch den einfachen Aufbau des Ventilmechanismus entsteht praktisch kein Verschleiss der Einzelteile. Die Abdichtungsfunktion wird daher während einer längeren Zeit zufriedenstellend aufrechterhalten. Dieses bedeutet aber auch, dass man die Flasche mit einem (mässigen und ungefährlichen) Überdruck wegstellen und sie nach einiger Zeit für die direkte Anwendung als Sprühflasche wieder holen kann, ohne Gefahr, dass der Überdruck in der Zwischenzeit entwichen ist.

Durch die Ausfiihrungsform nach den Fig. 2-4, mit der Düse 9 ganz oben auf dem Kopf 8 gelegen und mit der Haube 17 an die Düse angepasst, ist auch nach dem vollständigen Niederdrücken der Haube noch ein Raum um die Düse herum vorhanden. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Druck im ^aum 18 nicht über einen sogenannten überkritischen Wert ansteigen kann, was der Fall werden könnte, wenn die Haube 17 bis zum Anlegen gegen das obere Ende des Kopfes 8 gedrückt werden könnte.

In gewissen Zusammenhängen kann es von Nachteil sein, Luft direkt mit der Flüssigkeit im Behälter in Berührung zu bringen. Dies trifft dann zu, wenn die Flüssigkeit von solcher Art ist, dass sie negativ mit der Luft reagiert.

Zur Beseitigung dieses Problems dient die Variante nach den Fig. 5-7. Gemäss Fig. 5 besteht der Kopf 8 aus einem inneren Teil 21 und einem äusseren Teil 22. Das innere Teil 21, durch das sich der Verbindungskanal 14 erstreckt, ist unten mit einem Abschnitt 23 versehen, welcher beispielsweise in eine Blechdose 24 einfuhrbar ist. Oben in dem äusseren Teil 22 sind der Ventilmechanismus und die Düse 9 angeordnet, und dieses Teil 22 ist auf das innere Teil 21 aufgeschraubt.

Durch die beiden Hauptteile 21, 22 erstrecken sich beispielsweise zwei Durchlaufkanäle, die in je drei Abschnitte 25a-c aufgeteilt sind. Die Verbindung zwischen den Abschnitten 25a und 25b ist mittels der Membrane 12' verschlossen, die zwischen den beiden zusammenverschraubten Hauptteilen 21, 22 festgeklemmt sitzt und in Normallage mit ihrem äusseren Randbereich 26 abdichtend gegen das äussere Teil 22 anliegt. In dieser Lage liegt auch das Ventil 11 abdichtend gegen die Membrane 12' und mit etwas grösserer Anpressungskraft als der Randbereich 26 der Membrane an.

Um den Abschnitt 23 des Hauptteiles 21 herum ist eine aufblasbare flüssigkeitsdichte Blase 27 angebracht, die nach dem Einfüllen in die luftempfindliche Flüssigkeit 28 in die Dose 24 eingeführt wird. Wenn das äussere Hauptteil 22 auf das innere Hauptteil 21 aufgeschraubt wird, presst der Abschnitt 23 gegen die Innenseite des Mündungsrandes der Dose, und die Wandung der Blase 27 wird abdichtend zwischen diesen eingeklemmt.

Diese Ausfuhrungsform wird auf dieselbe Art und Weise wie die früher beschriebenen Ausfuhrungsformen des Zerstäubers angewendet. Wenn die Haube 17 um den Kopf 21, 22 herum (mit dem Loch 20 verschlossen) niedergedrückt und die Luft im Raum 18 zusammengepresst wird, öffnet sich jedoch nicht das Ventil 11, sondern statt dessen biegt sich der Randbereich 26 der Membrane 12' nach unten, so wie es strichpunktiert in Fig. 6 angedeutet ist, und die Luft strömt durch die Kanalabschnitte 25a-c in die Blase 27 hinein, in der der Luftdruck somit ansteigt. Sobald der Luftdruck im Raum 18 unter dem Druck in der Blase 27 sinkt, schliesst der Randbereich 26 der Membrane 12' die Abschnitte 25a-c ab.

Wenn die Düse 9 niedergepresst wird, öffnet sich das Ventil 11 und die Flüssigkeit strömt aus der Düse in Sprühform aus, siehe Fig. 7. Während der Ausströmung der Flüssigkeit expandiert die Blase 27 (siehe Fig. 5), gleichzeitig wie der

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Druck in dieser auf Atmosphärendruck absinkt. Die Blase füllt somit die Dose 24 allmählich aus, je nachdem die Flüssigkeit

28 verbraucht wird. Die Luft und die Flüssigkeit kommen jedoch in der Dose 24 niemals miteinander in Berührung.

In Fig. 8 ist schliesslich noch eine weitere Ausführungs-form des Zerstäubers dargestellt. Ein dringender Wunsch war es hierbei, die konstruktive Gestaltung des Zerstäubers an die auf dem Markt vorkommenden Flüssigkeitsbehälter anpassen zu können, vor allem Behälter aus Blech, die innerhalb der Aerosolindustrie in sehr grosser Anzahl hergestellt werden. Die Ausführungsform nach Fig. 8 unterscheidet sich von den obenbeschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass die Haube 17' an ihrer Innenseite mit einem langgestreckten Rohr

29 versehen ist, welches in eine den Ventilkopf 30 umschlies-sende Rinne 31 in den Flüssigkeitsbehälter 32 hineinführbar ist. Der Raum 18' wird in diesem Fall zwischen dem Kopf 30, dem Rohr 29 und der Haube 17' gebildet. An seinem freien Ende ist das Rohr 29 vorzugsweise mit einem gegen die Wände 33 der Rinne 31 abdichtenden Flansch 34 versehen.

Wenn das Rohr 29 um den Kopf 30 in die Rinne 31 hineingeführt wird und das Loch 20' der Haube 17' verschlossen wird, wird der Luftdruck im Raum 18' in solchem Masse steigen, dass die Membrane 12' ebenso wie bei der obenbeschriebenen Ausführungsform die Verbindung mit dem Flüssigkeitsbehälter 32 öffnet. In diesem Fall dringt jedoch die Luft wie beim ersten Ausführungsbeispiel direkt in den Behälter hinein und bildet einen Überdruck in diesem. Die Versprühung geschieht danach ganz in Übereinstimmung mit den übrigen Ausführungsformen.

Durch diese besondere Ausführung des Flüssigkeitsbehälters 32 und der Haube 17' wird erreicht, dass der Behälter genau wie die auf dem Markt vorkommenden und in weiten Bereichen angewendeten Sprühdosen von Aerosoltypus hergestellt werden kann. Eine neue Maschine zur Herstellung dieser Dosen, die an den dargestellten Zerstäuber angepasst sind, 5 braucht daher nicht entwickelt werden, sondern die im Zerstäuber enthaltenen Einzelteile können direkt in eine Dose der vorbekannten Ausführung eingebaut werden.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern kann auf mehrere io Art und Weise im Rahmen der Ansprüche variiert werden. Sowohl die Dichtung 11 als auch die Düse 9 können auf andere Weise ausgebildet werden. Bei guter Passung zwischen der Haube 17 und dem Kopf 8 kann man den Dichtungsring 19 weglassen, ohne dass deshalb die Pumpwirkung wesentlich 15 herabgesetzt wird.

An dem Loch 20 kann man an der Innenseite der Haube eine Lippendichtung vorbekannter Konstruktion anordnen. Diese Dichtung sollte hierbei zur Aufgabe haben, beim Niederdrücken der Haube 17 über den Kopf 8 das Loch 20 zu vergo schliessen und beim Hochziehen der Haube durch diesen Weg Luft einzulassen. Man müsste dadurch — wie oben genannt-während des Pumpens keinen Finger auf das Loch drücken.

Als Alternative kann man wie in Fig. 1 eine ganz lochfreie Haube 17 vorsehen. Der Dichtungsring 9 sollte hierbei derart z5 ausgebildet sein, dass er beim Niederdrücken der Haube 17 (Komprimierung) eine wirksame Absperrung gegen Luftdurchtritt zwischen Haube und Kopf bildet, jedoch beim Abziehen der Haube Luft in den sich vergrössernden Raum 18 zum Druckausgleich in diesem einlässt. 30 Der Dichtungsring 19 kann an der Innenseite der Haube anstatt um den Kopf 8 angebracht sein.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Zerstäuber an einem Flüssigkeitsbehälter,.mit einem Kopf (8; 21,22; 30), der mit einem von Hand beeinflussbaren Ventilmechanismus (11,12) und einer Düse (9) versehen ist, welche mit dem Ventilmechanismus (11, 12) in Verbindung steht und beim Öffnen desselben unter Überdruck im Behälter (1; 24; 32) gelagerte Flüssigkeit (2; 28) in Sprühform auslässt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zerstäuber eine Haube (17) aufweist, die gegen den Kopf (8; 21, 22; 30) gedrückt werden kann und beim Niederdrücken die Luft in einem von der Haube (17) eingeschlossenen Raum (18) verdichtet, und dass der Ventilmechanismus bei einem gebildeten Überdruck in dem genannten Raum (18) eine Passage (14,25a-c) öffnet und den Überdruck sich in den Behälter (1; 24; 32) hinein fortpflanzen lässt, und bei Wegfall des Überdruckes im Raum (18) ganz oder grösstenteils diese Passage (14) wieder verschliesst.
2. Zerstäuber nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch einen um den Kopf (8; 22) oder an der Innenseite der Haube (17) angebrachten Dichtungsring (19), der beim Niederpressen der Haube (17) über den Kopf (8) den von der Haube (17) eingeschlossenen Raum (18) von der Aussenluft abschliesst.
3. Zerstäuber nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilmechanismus von einer mit der Düse (9) fest verbundenen Dichtung (11) gebildet wird, die in ihrer Neutrallage einen Verbindungskanal (14) zwischen dem Kanal (15) der Düse (9) und dem Inneren des Behälters ( 1 ; 24; 32) verschliesst und diesen Verbindungskanal (14) entweder beim Niederdrücken der Düse (9) von ihrer Neutrallage zum Auslassen von Flüssigkeit oder beim Bilden eines Überdruk-kes in dem von der Haube (17) eingeschlossenen Raum (18) öffnet.
4. Zerstäuber nach Patentanspruch 1, dadurch gekeimzeichnet, dass die Düse (9) direkt oder indirekt gegen eine im Kopf (8; 21; 30) abdichtend befestigte Membrane (12) abdichtend ruht und dass sich der Kanal (15) der Düse oder der Verbindungskanal (14) durch die Membrane hindurch (12) erstreckt.
5. Zerstäuber nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (12) als Federorgan dient, um beim Freilassen der betätigten Düse (9) die Düse (9) in die Neutrallage zurückzuführen und den Ventilmechanismus (11, 12) zu verschliessen.
6. Zerstäuber nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (12) den Sitz für die Dichtung (11) bildet.
7. Zerstäuber nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (21,22) mit wenigstens einem, ausserhalb des Ventilmechanismus sich erstreckenden Luftdurch-strömungskanal (25a-c) versehen ist, welcher den von der Haube (17) eingeschlossenen Raum (18) mit einer im Flüssigkeitsbehälter (24) angeordneten und von der Flüssigkeit (28) abgeschlossenen, aufblasbaren, flüssigkeitsdichten Blase (27) verbindet und dass in dem genannten Luftdurchströmungs-kanal (25a-c) ein beim Überdruck im Raum (18) gegenüber der Blase (27) diesen Kanal (25a-c) öffnendes und beim Überdruck in der Blase (27) gegenüber dem Raum (18) den Kanal (25a-c) verschliessendes Ventil (26) angeordnet ist.
8. Zerstäuber nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil von einer Partie (26) der Membrane (12') gebildet wird.
9. Zerstäubernach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (17') an ihrer Innenseite mit einem langgestreckten Rohr (29) versehen ist, das in eine den Kopf (30) umschliessende Rinne (31) im Flüssigkeitsbehälter (32) hineinführbar ist und beim Hineindrücken in dem Rohr (29) eingeschlossene Luft über den Ventilmechanismus (11) in den Flüssigkeitsbehälter (32) hineinpresst.
10. Zerstäuber nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (29) an seinem freien Ende mit einem gegen die Wände (33) der Rinne (31) abdichtenden Flansch (34) versehen ist.