CH670206A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein selbstreinigendes Ventil- oder Pumpenbetätigungselement für einen Sprühbehälter.

Sprühbehälter werden zum Versprühen von Feststoffpartikeln, die in einem flüssigen Medium fein verteilt schweben, wie dies bei kosmetischen Artikeln, Deodorants, Lacken, Farben, Haushaltsprodukten und pharmazeutischen Präparaten der Fall ist. Produkte dieser Art können in einem unter Druck stehenden Behälter oder in einem solchen, der eine Versprühungskolbenpumpe aufweist, enthalten sein.

Ein Problem beim Versprühen dieser in einer Flüssigkeit schwebenden Feststoffpartikel unter Benutzung einer mechanischen Öffnungs/Schliess-Anordnung in dem Ventilkopf und dem Einsatzteil eines Treibgas- oder Pumpenbehälters besteht in der Ansammlung von Feststoffen in der Wirbelkammer, die bewirkt, dass der Behälter aufgrund einer Ver-flockung verstopft. Diese Köpfe, die auch als Betätigungsköpfe oder Betätigungselemente bezeichnet werden, müssen ausgewechselt oder gereinigt werden, so dass die Inhalte des Behälters erneut zum Verbrauch zur Verfügung stehen. Das

Auswechseln oder Reinigen des Betätigungskopfes muss mehrere Male während des Verbrauchs der Behälterinhalte aufgrund des wiederholten Verflockens wiederholt werden.

Es besteht daher ein Bedarf für ein selbstreinigendes, nichtverstopfendes, mechanisches Ventil- und Pumpenbetätigungselement, um die in der Flüssigkeit schwebenden Feststoffe für die gesamte Lebensdauer des Behälters zu versprühen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbstreinigendes Ventil- oder Pumpenbetätigungselement für einen Sprühbehälter zu schaffen, das die Nachteile bestehender Ausführungen nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des ersten Anspruches gelöst.

Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des erfin-dungsgemässen Betätigungselementes anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Betätigungselementes in Position auf einem Behälter,

Fig. 2 einen vertikalen Teilschnitt durch die Mitte des Betätigungselementes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Betätigungselementes nach Fig. 1, mit entfernter Lochplatte,

Fig. 4 eine Ansicht der Wirbelkammer nach Fig. 3 in grösserem Massstab, und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Lochplatte. Das vorliegende Betätigungselement ist für Druckbehälter zum Versprühen von Flüssigkeiten mit darin fein verteilten schwebenden Feststoffpartikeln, z. B. mit einer Korn-grösse von weniger als 0,56 mm verwendbar. Der Druck kann durch ein Druckerzeugungsmittel, wie Mischungen aus Chlorfluorkohlenstoffen, Kohlenwasserstoffen, Kohlendioxid oder Dimethyläther, bereitgestellt werden, wobei der Benutzer den Ventilkopf oder das Betätigungselement niederdrückt, um das unter Druck stehende Produkt in und durch das Betätigungselement ausströmen zu lassen. Anstelle der Verwendung eines unter Druck stehenden Treibmittels kann dieselbe Art von Produktbewegung durch Betätigen einer Pumpe bewirkt werden, die in einem solchen Behälter untergebracht und gegen diesen abgedichtet ist. Das Niederdrük-ken des Betätigungselements oder -kopfes bewegt einen Kolben durch einen zylindrischen Vorratsbehälter, der innerhalb des Behälters angeordnet ist. Die Arbeitsweisen eines Treibmittelventils und einer Pumpe sind in jeder Beziehung herkömmlich und Personen bekannt, die mit der Verpackungstechnik vertraut sind. Die Benutzung von Pumpen und unter Druck stehenden Behältern ist in der Verpackungstechnik üblich.

In den Figuren 1 und 2 ist das Betätigungselement 1 an einem Ventil- oder Pumpenschaft 2 durch Reibungshaftung befestigt. Der Ventil- oder Pumpenschaft ist seinerseits an einem Behälter 3 montiert und gegenüber diesem abgedichtet. Der Ventil- oder Pumpenschaft 2 hat eine Mittenbohrung und dient dazu, das Produkt von dem Behälter zum Betätigungselement zu leiten.

Fig. 2 stellt einen Durchgangskanal 4 dar, der am unteren Ende den Ventil- oder Pumpenschaft 2 aufnimmt. Die erforderliche Verbindung ist flüssigkeits- und druckdicht. Ein erster Zuführungskanal 5 verbindet den axialen Durchgangskanal 4 mit einem kreisförmigen Kanal 6, der deutlicher in den Figuren 2 und 4 dargestellt ist. Ein zweiter Zuführungskanal 7 verbindet den axialen Durchgangskanal mit dem Zentrum einer Wirbelkammer 8. Ein zylindrisches Sackloch 9 nimmt ein Lochplattenelement 13 auf, das in Fig. 5 gezeigt ist.

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Die Figuren 3 und 4 zeigen den kreisförmigen Kanal 6 einer Wirbelkammer 8 und die Enden der Zuführungskanäle 6 und 7. Die Wirbelkammer 8 ist konzentrisch und in gleicher Ebene wie der Kanal 6 angeordnet. Drei bis sechs (in diesen Figuren 4) Kanäle 10 richten den Primärfluss vom kreisförmigen Kanal 6 tangential auf die Wirbelkammer 8. Unter «tangential» ist nicht nur tangential zum Aussenrand der Wirbelkammer, sondern auch in das Innere dieser Kammer hinein zu verstehen, solange die Strömung nicht längs des Radius erfolgt. Diese Kanäle 10 sind symmetrisch in bezug auf die Wirbelkammer 8 angeordnet. Der zweite Zufüh-rungskanal 7 endet im Zentrum der Wirbelkammer 8.

Über der Vorderseite des Betätigungselements und mittels Reibungshaftung wird das Lochplattenelement 13 mit einer Lochplattenfläche in Position gehalten, das tassenförmig ist und ein einziges mittiges Loch 15 aufweist. Eine Vorderkante 12 wird in das Sackloch 9 in Presssitz eingedrückt, bis die Innenseite des Lochplattenelements 13 dicht an den Oberflächen 14 und 16 anliegt. Das Produkt kann dann nur vom Kanal 6 durch die Kanäle 10 in die Wirbelkammer 8 strömen. Das Loch 15 ist mittig in der Fläche des Lochplattenelements 13 oberhalb der Wirbelkammer 8 angeordnet und mit dem Ende des zweiten Zuführungskanals 7 ausgerichtet.

Das Betätigungselement 1 kann mit seinen Durchlässen, Kanälen, der Kammer usw. auf einfache Weise aus den meisten verfügbaren Kunstharzen, wie Polyäthylen, Polypropylen, Nylon oder gleichwertigen Materialien gegossen werden, jedoch ist Aluminium oder ein anderes relativ korrosionsbeständiges Material besser geeignet.

Wenn das Betätigungselement niedergedrückt wird, was entweder bewirkt, dass das Produkt hinausgedrückt wird oder erlaubt, dass dieses in den axialen Kanal 4 ausgestossen wird, teilt sich der Strom auf die beiden Zuführungskanäle 5 und 7 auf. Der Durchmesser des ersten Zuführungskanals 5 ist ungefähr um 45% bis 55% grösser als der Durchmesser des zweiten Zuführungskanals 7. Dementsprechend strömt 2'/4-mal soviel Menge des Produkts durch den Zuführungskanal 5, wie durch den Zuführungskanal 7. Die Flüssigkeit und die darin fein verteilten Partikel strömen durch den Zuführungskanal 5, treten anschliessend in den kreisförmigen Kanal 6 ein und strömen dann durch die tangentialen Kanäle 10 in die Wirbelkammer 8, wo die wirbelnden und aufprallenden Ströme eine Umsetzung in einen feinen Sprühstrahl bewirken, der durch das Loch 15 austritt. In der Wirbelkammer 8 besteht eine Tendenz der Partikel darin, sich hinter dem Lochplattenelement abzulagern. Der kontinuierliche Strom aus dem Zuführungskanal 7 verhindert die Ablagerung von Partikeln, so dass die Wirbelkammer 8 von solchen festen Stoffen frei ist, was eine Verstopfung verunmög-licht.

Das Verhältnis der Durchmesser des ersten Zuführkana-les 5 zu dem des zweiten Zuführungskanals 7 beträgt 3:2 plusminus 10%, vorzugsweise 3:2. Dieses Verhältnis ist kritisch zum Erreichen eines feinen Sprühstrahles ohne Verstopfen oder Verklumpen durch die Partikel. Das Verhältnis der Durchmesser des Zuführungskanals 5 und der Austrittsöffnung in der Lochplattenfläche 15 beträgt 2:1 plusminus 10% und ist auch kritisch in bezug auf das Erzielen eines feinen Sprühstrahls ohne Verstopfen oder Verklumpen durch Partikel. Das andere funktionsmässig wichtige Verhältnis von Durchmessern ist die Beziehung zwischen der Austrittsöffnung oder des Loches 15 und der Wirbelkammer 8. Dieses Verhältnis beträgt 8:25 plusminus 10%. Der Austrittsöffnungsdurchmesser sollte in dem Bereich von 0,30 mm bis 0,56 mm, vorzugsweise ungefähr bei 0,43 mm liegen.

Dementsprechend würden die im folgenden angegebenen Durchmesser wirksam zu der gewünschten Funktion beitragen:

Erster Zuführungskanal 5: 0,84 mm zweiter Zuführungskanal 7: 0,56 mm

Austrittsöffnung 15: 0,41 mm

Wirbelkammer 8: 1,27 mm

Die Beschreibung und die Figuren betreffen eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher der kreisförmige Kanal und die Wirbelkammer derart vertikal angeordnet sind, dass das Produkt in horizontaler Richtung versprüht wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Selbstreinigendes Ventil- oder Pumpenbetätigungselement für einen Sprühbehälter, mit einem Gehäuse (1), gekennzeichnet durch

— einen Durchgangskanal (4), der am unteren Ende mit einem Ventil- oder Pumpenschaft (2) eines Behälters (3) gleichachsig zu verbinden bestimmt ist,

— eine Wirbeleinrichtung im Bereich der Oberfläche des Gehäuses (1) zur Erzeugung eines feinen Sprühstrahls durch Verwirbelung, welche Einrichtung einen kreisförmigen Kanal (6) aufweist, der in der gleichen Ebene wie eine zentrale Wirbelkammer (8) der Einrichtung angeordnet ist und diese weiter drei oder mehr symmetrisch angeordnete, einen Abstand voneinander aufweisende Kanäle (10) besitzt, die den kreisförmigen Kanal (6) und die Wirbelkammer (8) miteinander verbinden,

— einen ersten zylindrischen Zuführungskanal (5) zum Fördern des Sprühproduktes aus dem Durchgangskanal zu dem kreisförmigen Kanal (6), welcher Zuführungskanal (5) senkrecht zur Ebene des kreisförmigen Kanals und der Wirbelkammer (8) steht,

— einen zweiten zylindrischen, kleineren Zuführungskanal (7) zum Richten eines Sprühstroms in das Zentrum der Wirbelkammer (8) vom Durchgangskanal aus, und

— ein Lochplattenelement (13), das die Wirbelkammer (8) verschliesst, so dass das Sprühprodukt aus dem kreisförmigen Kanal zur Wirbelkammer (8) nur durch die symmetrisch angeordneten, einen Abstand voneinander aufweisenden Kanäle fliessen kann, wobei die Lochplatte ein Loch (15) mit einem Durchmesser von 0,30—0,56 mm hat, das in bezug auf die Wirbelkammer (8) und den zweiten Zuführungskanal (7) mittig angeordnet ist.

2. Betätigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zuführungskanal (5) um 45% bis 55% im Durchmesser grösser ist als der zweite Zuführungskanal (7), dass der Durchmesser des ersten Zuführungskanals (5) um 90 bis 110% grösser ist als das als Aus-lass dienende Loch (15) im Lochplattenelement (13), und dass das Verhältnis des Durchmessers des Loches am Aus-lass zu dem der Wirbelkammer (8) von 0,30 bis 0,35 beträgt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Sprühbehälter mit einem selbstreinigenden Ventiloder Pumpenbetätigungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche.