WO1995005801A2 - Strahlpumpe zum einführen eines gases in eine flüssigkeit - Google Patents

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WO1995005801A2
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Horst Köhl
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Technica Entwicklungs GmbH and Co KG
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    • Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2514—Self-proportioning flow systems

Definitions

  • the invention relates to the improved ecological quality of normal tap water for skin and / or hair care, especially in connection with C0 2 -
  • the invention also proposes a method for producing a reusable compressed gas capsule from disposable capsules of the prior art (claim 25).
  • the C0 2 compressed gas fine impregnation is controlled by the water line pressure via a flexible (elastic) membrane.
  • This control has proven itself extremely well when the normal water line pressures prevail.
  • the available water pressure is considerably lower than the normal water line pressure.
  • the available water pressure can drop to values below 1.5 bar.
  • a double piston or differential piston is used which separates the water inlet chamber and the compressed gas inlet chamber.
  • the piston size ratio can be between 1: 1 and, for example, 1: 5 and more, preferably about 1: 3.5.
  • the differential piston also enables direct actuation of the refill valve when using a compressed gas cartridge with such a refill valve, so that the refill valve at the same time as a precisely controlled dispensing valve for the metered dispensing of the C0 2 gas into the impregnation zone can be used (claim 14).
  • differential piston also makes it possible in a simple manner to lock the differential piston in its position which is ineffective with respect to the refill valve by means of an element which can be switched from the outside, in order to e.g. to be able to feed the shower head (claim 8).
  • the controlled valve can be integrated in the device body and still be controlled directly by the differential piston.
  • a compressed gas cartridge with an integrated refill valve it is particularly important to prevent water from the impregnation zone from entering the compressed gas inlet chamber and from there into the cartridge or capsule. This can be prevented by a check valve built into the flow connection between the compressed gas inlet chamber and the impregnation zone.
  • a preloaded poppet valve, in particular a silicone poppet valve, is expediently used for this purpose (claim 10, 11).
  • This pre-tensioning of the silicone check valve inserted in the valve housing results in an opening force of approx. 0.6 bar. If too low a water pressure acts on a diaphragm control, the force must first be applied to regulate the C0 2 metering in order to open the valve in the C0 2 capsule, which is already under 20 ° C under an internal pressure 60 bar and the opening pressure of about 0.6 bar for the check valve has to be overcome. This problem can be solved very easily by using the double piston shown. On the C0 2 control side, a C0 2 pressure is set which, depending on the choice of piston ratio, reaches a value which is, for example, 3 times higher at very low water pressures.
  • the check valve used for example made of silicone, is primarily intended to prevent water from being pushed back into the used capsule.
  • such preloaded silicone valves have the property of special Design of the valve seat to produce loud but not unpleasant whistling tones when they are flowed through by C0 2 gas, for example. This property is very welcome here, since this whistle can be used to control the function of the device and the C0 2 supply purely acoustically.
  • the silicone check valve can be inserted into an additional oscillating or resonance tube, which amplifies the whistling sound or at least passes it on so that the sound is clearly perceptible.
  • the resonance tube can also be mounted in rubber (claims 11, 12).
  • the impregnation zone can be designed in a suitable manner, for example as shown in DE 41 24 728 C2. However, another protected vacuum impregnation method can also be used, as shown in FIG. 1 described below.
  • the C0 2 gas can also be introduced into the impregnation zone under excess pressure compared to the static water pressure.
  • refillable cartridges or compressed gas capsules C0 2 compressed gas containers
  • C0 2 compressed gas containers C0 2 compressed gas containers
  • a great difficulty when using refillable capsules is the possible penetration of moisture or water into the already empty capsules. This can be caused by faulty devices e.g. B. by failure of the check valves or by using the capsules for other purposes.
  • the CO 2 capsules must be filled with gas completely dry to avoid the formation of H 2 CO 3 in the capsule.
  • the carbon dioxide that forms would attack the steel wall of the capsule from the inside and thus reduce the safety of the pressure body and endanger the user.
  • the invention solves this problem by using an abutment which inevitably yields in the presence of moisture, in particular a hygroscopic tablet as a counterbearing of the valve spring.
  • hygroscopic agents for example chlorides, here primarily calcium chlorides, tablets are produced on normal tableting machines using specially suitable binders and pressed in such a way that they obtain the desired strength (claims 15, 16, 17, 18).
  • This strength is measured so that the tablet in normal dry condition (first) withstands the spring pressure of the valve spring and (second) the filling force F - product of the filling pressure P times the front surface A of the valve.
  • the tablet dissolves or softens and loses its strength.
  • the pre-tensioned valve spring alone is able to press the softened mass into the interior of the capsule.
  • the entire valve, ie spring and plunger is pressed into the interior of the capsule and the capsule can no longer close itself.
  • Such defective capsules can be easily sorted out via automatic weighing controls because no C0 2 can be kept under pressure in them.
  • the automatically yielding abutment can be arranged with respect to the flow path of the compressed gas between the interior of the compressed gas cartridge and the interior of the refill valve so that moisture penetrating into the cartridge is guided into the immediate vicinity of the abutment, so that the yielding function of the abutment comes into effect very quickly (Claim 19).
  • the material of the abutment can be chosen so that the hygroscopy of the material is sufficient to get into the state yielding to the spring via the resulting room humidity inside the cartridge or capsule.
  • the C0 2 valve size is especially tailored to keep the opening force very low despite the relatively high internal pressure of the filled capsule.
  • Disposable capsules can be reprocessed by little reworking at their neck opening (claim 25).
  • capsule pressure body and valve body are ideally encapsulated with one another, so that at the same time a groove for a seal (O-ring) is created between the capsule and the device (claim 26).
  • the valve tappet can be set back on the face of the valve body (claim 24), so that it is not possible to operate or open the valve without tools (childproof lock).
  • the devices of the prior art mentioned at the outset are set appropriately for the respective intended use, so that, regardless of the user's attention, the water removed via a shower or the like and prepared for skin or hair care has the optimum pH.
  • a pH of 5.2 is very advantageous for hair care, while a pH of 5.8 is sufficient for cosmetic skin care.
  • the influencing of the protective acid mantle of the skin, which can be rebuilt, is also regarded as cosmetic skin care, just as it is not damaged when showering.
  • a change in the protective acid mantle was found, which can be restored with the finely impregnated water.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a device with an inserted, refillable compressed gas cartridge or capsule.
  • Figure 2 shows a longitudinal section through a refillable
  • FIG 1 schematically shown cartridge 2 with
  • Refill valve 30 is.
  • the device has a holder 1 for a C0 2 pressure gas cartridge 2, which has a tapered neck in the receptacle 3a of the
  • the device body 3 is used.
  • the device body has a connection 4 for connection to a water source, in particular a conventional water pipe, and a connection 5 for a tapping device, e.g. a hand shower, or the like. Both connections are arranged essentially coaxially and are above a water inlet chamber 6, one
  • Impregnation zone 7 and a post-mixing chamber 8 in connection In the example shown, the impregnation zone 7 consists of an insert body through which the water from the inlet chamber 6 flows accelerated. Behind a step-like extension, inlet bores 23 of small diameter are provided, which connect the impregnation zone 7 to a compressed gas distribution chamber 22. This is via a flow connection with a bore 16 in which is blocked against the entry of water by a prestressed silicone poppet valve 21
  • This bore 15 is assigned a needle-shaped throttle element 17 which determines the flow cross-section, wherein the throttle element 17 can be switched between the positions "a" and "b" by a pivot lever 18 accessible from the outside.
  • the two positions are assigned, for example, a pH value of 5.2 (for hair care) or a pH value of 5.8 (for cosmetic skin care) determined by the C0 2 impregnation of the water.
  • the C0 2 pressure gas inlet chamber 15 is separated from the water inlet chamber 6 in the example shown by a differential piston 11 whose smaller effective piston surface faces the pressure gas inlet chamber 15.
  • the effective piston area ratio can be changed by exchanging the
  • Differential pistons can be precisely adjusted to any desired application, which results from the respective water pressure on site, but also from customer requirements with regard to the pH value of the finely impregnated water.
  • the differential piston has a Betsch Trent ⁇ glied 11a, which protrudes into the receptacle 3a of the C0 2 -Druckgaskapsel. 2
  • the differential piston 11 is in its retracted inactive position. In this it can be blocked by a blocking element 12, 12a, which can be switched from the outside, for example, by lever 13, so that normal water, ie without C0 2 impregnation, can be removed from the water source in question when the shower valve (not shown ) is opened.
  • the compressed gas is withdrawn from the cartridge 2 via a valve 30.
  • This can be integrated in the device body 3 between the receptacle and the compressed gas inlet chamber.
  • the valve 30 is directly assigned to the compressed gas cartridge 2 as a refill valve and as a removal valve, as can be better seen in detail in FIG. 2.
  • the neck 2a of the compressed gas cartridge 2 is machined so that it has an inner shoulder 2b and a constriction or curl 2c at an axial distance therefrom.
  • the valve body 31 of the refill valve 30, a seal 34 and the flange 35a of a sleeve 35 are fixed between the shoulder 2b and the constriction 2c tightly clamped.
  • the constriction 2c is designed in such a way that it forms a receiving groove 2d for a sealing ring 2e which is open radially outward and serves for sealingly inserting the cartridge into the receiving device 3a of the device.
  • a movable valve member 40 is guided in the valve body 31b, which has a sealing ring 42 under a collar 41, which cooperates with an annular valve seat 31a of the valve body 31 to close the cartridge 2 to the outside.
  • the valve member 40 has a plunger 43 protruding through the valve body 31, via which the refill valve 30 can be actuated in a controlled manner via the differential piston 11 or its plunger 11a, so that the refill valve 30 also serves as a metering valve.
  • a helical spring 39 is threaded onto the shaft-shaped extension of the valve member 40 and presses the valve member sealingly onto the valve seat 31a when the cartridge 2 is empty.
  • the rear end of the spring is supported on a pressure distributor disk 38, which in turn rests on a spring abutment 37.
  • the spring abutment is supported by an inner flange 35b of the sleeve 35.
  • the sleeve 35 has openings 36 through which the C0 2 compressed gas can flow into the cartridge 2 or out of it.
  • the abutment 37 is designed and arranged in such a way that it yields when water or moisture occurs inside the cartridge or the refill valve 30, so that the valve member 40, 42 is no longer pressed sealingly onto the valve seat 31a and thus the capsule or cartridge no more C0 2 compressed gas can hold.
  • cartridges or capsules that are not filled because they are no longer intact can easily be rejected by weight control.
  • the inevitable flexibility of the abutment 37 is achieved in that the abutment consists of a hygroscopic material or contains such a material.
  • the abutment can be produced automatically from such materials in tablet form on conventional tablet production facilities. Suitable disintegrants which cause the disintegration or trigger, accelerate or promote the disintegration of such tablets are well known (cf. "The pharmaceutical company” Volume 7, "The tablet, basics and practice of tableting, granulating and coating” by Dr. WA Ritschel, Editio Cantor KG / Aulendorf in negotiated, esp. Pages 107 ff.).
  • a device for improving the water quality for hair and body care in which an exact impregnation ratio between C0 2 and water can be maintained by using a differential piston 11 even at low water pressures, using C0 2 compressed gas cartridges 2, which can be refilled with C0 2 compressed gas, with the exclusion of cartridges into which water or water moisture has penetrated.

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Abstract

Es ist ein Gerät zur Verbesserung der Wasserqualität für die Haar- und Körperpflege vorgesehen, bei dem durch Verwendung eines Differentialkolbens (11) auch bei niedrigen Wasserdrücken ein genaues Imprägnierungs-Verhältnis zwischen CO2 und Wasser eingehalten werden kann, und zwar unter Verwendung von CO2-Druckgaspatronen (2), die mit CO2-Druckgas nachgefüllt werden können, und zwar unter Ausschluß von Patronen, in die Wasser oder Wasserfeuchte eingedrungen ist.

Description

Ökologische Qualitätsverbesserung von Brauchwasser
Die Erfindung betrifft die in ökologischer Hinsicht verbesserte Qualitätserhöhung von normalem Leitungswasser für die Haut- und/oder Haarpflege, besonders in Verbindung mit C02-
Druckgaspatronen, die zur Verwendung für dieses Gerät geeignet und bestimmt ist. Aus den deutschen Patenten DE 41 24 728 C2, DE 41 17 023.7 C2, DE 42 00 467 C2 sind Geräte und - zur Verwendung mit diesen Geräten geeignete - C02-Druckgaskapseln bekannt, welche dazu dienen, normales Leitungswasser
(Brauchwasser) mit C02 auf einfache und effektive Weise so feinstzuimprägnieren, daß dieses, z.B. in Verbindung mit üblichen Duscheinrichtungen, für die natürliche Körper- und Haarpflege verwendet werden kann, wobei leere zu entsorgende Patronen als Reste ( egwerfprodukte) verbleiben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Geräte und die zugehörigen C02-Druckgaspatronen unter ökologischen Gesichtspunkten und hinsichtlich ihrer universelleren Einsetzbarkeit sowie genaueren Zudosierung von C02 bei schwankendem und besonders bei niedrigem Wasserdruck zu verbessern.
Das wird mit der Lehre gemäß Anspruch 1 oder 15 erreicht, insbesondere in Verbindung mit den Ansprüchen 4, 14. Die Erfindung schlägt ebenso ein Verfahren zur Herstellung einer wiederverwendbaren Druckgaskapsel aus Einwegkapseln des Standes der Technik vor (Anspruch 25) .
Bei den eingangs erwähnten Geräten wird die C02-Druckgas- Feinstimprägnierung durch den Wasserleitungsdruck über eine nachgiebige (elastische) Membran gesteuert. Diese Steuerung hat sich bei Vorherrschen der normalen Wasserleitungsdrücke ausgezeichnet bewährt. Es gibt jedoch zahlreiche Anwendungsfälle, z.B. bei Verwendung von in Durchlauferhitzern erwärmtem Leitungswasser, daß der zur Verfügung stehende Wasserdruck wesentlich niedriger als der normale Wasserleitungsdruck ist. So kann der zur Verfügung stehende Wasserdruck auf Werte unter 1,5 bar absinken. In solchen Fällen, bei denen eine Wasserquelle von nur niedrigerem Druck zur Verfügung steht, reicht die Steuerung durch eine Membran nicht aus, um die volle Funktion der automatisch eingestellten und richtigen C02-Zudosierung zu gewährleisten. Aus diesem Grund wird gemäß der Erfindung ein die Wassereiniaß-Kammer und die Druckgaseintritts-Kammer trennender Doppelkolben oder Differentialkoben verwendet. Die Verwendung eines Differentialkolbens ermöglicht es, auch bei niedrigen Wasserdrücken eine sehr genaue Zudosierung des C02-Gases in die Imprägnierungszone zu gewährleisten, weil der Druck auf beiden Seiten des Kolbens auf unterschiedliche Flächen trifft. Dabei kann durch Vorwahl des Differentialkolbens, d.h. durch Vorwahl seiner wirksamen Kolbenflächen, jeder besonderen AnwendungsSituation auf einfache Weise Rechnung getragen werden, auch ein geringer Wasserdruck ist dabei in der Lage die Ventil- Verstellkräfte zu erzeugen (Anspruch 1) .
Auf der Wasserseite wird über die größere der beiden Kolbenflächen schon bei sehr geringen Wasserdrücken die gleiche Kraft erzeugt, die sich auf der Gegenseite über die kleine Kolbenfläche erst bei sehr viel höheren C02-Drücken als gleichhohe Kraft einstellt (Gleichgewicht des Kolbens) . Es ist mit dem Doppelkolben also möglich, sehr viele höhere C02-Drücke dosiert zu regeln und einzustellen, als dies dem vorhandenen Wasserleitungsdruck entspricht.
Diese Maßnahme ist einmal generell bei niedrigen Wasserleitungsdrücken von Vorteil und zum anderen besonders dann, wenn wie hier dargestellt, ein besonderes C02- Rückschlagventil vorgesehen ist. Je nach Einsatzzweck kann das Kolbengrößenverhältnis zwischen 1:1 bis beispielsweise 1:5 und mehr vorgesehen werden,- vorzugsweise bei etwa 1:3,5.
Der Differentialkolben ermöglicht auch eine direkte Betätigung des Nachfüllventils bei Verwendung einer Druckgaspatrone mit einem solchen Nachfüllventil, so daß das Nachfüllventil zugleich als durch den Differentialkolben genau gesteuertes Abgabeventil zur dosierten Abgabe des C02-Gases in die Imprägnierungszone eingesetzt werden kann (Anspruch 14) .
Die Verwendung eines Differentialkolbens ermöglicht es auch auf einfache Weise, den Differentialkolben durch ein von außen umschaltbares Element in seiner bezüglich des Nachfüllventils unwirksamen Stellung zu sperren, um über das Gerät unbehandeltes Wasser z.B. dem Brausekopf zuführen zu können (Anspruch 8) .
Das gesteuerte Ventil kann im Gerätekörper integriert und dennoch von dem Differentialkolben direkt gesteuert werden. Wird jedoch eine Druckgaspatrone mit integriertem Nachfüllventil verwendet, ist es besonders wichtig zu verhindern, daß Wasser aus der Imprägnierungszone in die Druckgaseintrittskammer und von dort in die Patrone oder Kapsel gelangt. Dies kann durch ein in die Strömungsverbindung zwischen Druckgaseintrittskammer und Imprägnierungszone eingebautes Rückschlagventil verhindert werden. Zweckmäßigerweise wird hierzu ein vorgespanntes Tellerventil, insb. Silikontellerventil, verwendet (Anspruch 10,11) .
Durch diese Vorspannung des in das Ventilgehäuse eingesetzten Siliconrückschlagventils ergibt sich jedoch eine Öffnungskraft von ca. 0,6 bar. Wirkt also ein zu geringer Wasserdruck auf eine Membrane-Steuerung, so ist für eine geregelte C02-Zudosierung erst einmal die Kraft aufzuwenden, um das Ventil in der C02- Kapsel zu öffnen, die bei ca. 20°C schon unter einem Innendruck von ca. 60 bar steht und zum anderen ist noch der Öffnungsdruck von ca. 0,6 bar für das Rückschlagventil zu überwinden. Dieses Problem läßt sich sehr leicht über die Verwendung des dargestellten Doppelkolbens lösen. Auf der C02-Regelseite stellt sich ein C02-Druck ein, der je nach Wahl der Kolbenverhältnisεe schon bei sehr geringen Wasserdrücken einen beispielsweise 3fach höheren Wert erreicht.
Das eingesetzte Rückschlagventil, beispielsweise aus Silicon, soll in erster Linie verhindern, daß Wasser in die verbrauchte Kapsel zurückgedrückt wird. Andererseits haben solche vorgespannten Siliconventile die Eigenschaft bei besonderer Auslegung des Ventilsitzes laute aber nicht unangenehme Pfeiftöne zu erzeugen, wenn sie beispielsweise von C02-Gas durchströmt werden. Diese Eigenschaft ist hier sehr willkommen, da über diesen Pfeifton rein akkustisch eine Kontrolle über Funktion des Gerätes und C02-Vorrat möglich ist. Beim
Haarewaschen und Duschen ist ein Sichtfenster am Gerät, das die Funktion anzeigt, nicht immer sinnvoll. Aus diesem Grund kann das Silicon-Rückschlagventil in ein zusätzliches Schwing- oder Resonanzrohr eingesetzt sein, das den Pfeifton noch verstärkt oder zumindest so weitergibt, daß der Ton deutlich wahrnehmbar ist. Dazu kann das Resonanzrohr noch in Gummi gelagert sein (Ansprüche 11, 12) .
Die Imprägnierungszone kann in geeigneter Weise ausgebildet werden, z.B. wie dies in der DE 41 24 728 C2 gezeigt ist. Es kann aber auch ein anderes geschütztes Unterdruck- Imprägnierungsverfahren verwendet werden, wie dies in der nachfolgend beschriebenen Figur 1 gezeigt ist. Das C02-Gas kann aber auch unter Überdruck gegenüber dem statischen Wasserdruck in der Imprägnierungszone in diese eingeleitet werden.
Aus ökologischen Gründen ist es vorzuziehen, bei breiter Anwendung solcher Geräte und zugehöriger C02-"Lieferanten" nachfüllbare Patronen oder Druckgaskapseln (C02-Druckgasbehälter) einzusetzen, was Rohstoffe spart und hilft, die Transportbehälter des C02 (die Kapseln) mehrfach und gleichwohl sicher zu verwenden. Eine große Schwierigkeit bei der Verwendung von nachfüllbaren Kapseln ist das mögliche Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Wasser in die bereits entleerten Kapseln. Das kann verursacht werden durch fehlerhafte Geräte z. B. durch Versagen der Rückschlagventile oder auch durch Verwendung der Kapseln für andere Zwecke.
Es ist Vorschrift, daß die C02-Kapseln völlig trocken mit Gas gefüllt werden müssen, um die Bildung von H2C03 in der Kapsel zu vermeiden. Die sich bildende Kohlensäure würde die Stahlwandung der Kapsel von innen angreifen und damit die Sicherheit des Druckkörperε herabsetzen und die Benutzer gefährden. Die Erfindung löst dieses Problem durch die Verwendung eines bei Feuchtigkeit zwangsläufig nachgebenden Widerlagers, insbesondere einer hygroskopischen Tablette als Gegenlager der Ventilfeder. Durch Einsatz hygroskopischer Mittel, z.B. Chloride, hier in erster Linie Kalziumchloride, werden Tabletten mittels speziell dafür geeigneter Bindemittel auf normalen Tablettiermaschinen hergestellt und so verpreßt, daß sie die gewünschte Festigkeit erhalten (Ansprüche 15, 16, 17, 18) .
Diese Festigkeit wird so bemessen, daß die Tablette in normalem trockenen Zustand (erstens) den Federdruck der Ventilfeder und (zweitens) die Füllkraft F - Produkt aus Fülldruck P mal Stirnfläche A des Ventils - aushält.
Dringt nun durch irgendwelche Umstände Wasser in leere Kapseln ein, so löst sich die Tablette auf bzw. sie erweicht und verliert ihre Festigkeit. Die vorgespannte Ventilfeder alleine ist schon in der Lage die erweichte Masse in den Innenraum der Kapsel zu drücken. Spätestens wenn die Kapsel auf dem Füller nachgefüllt werden soll, wird das gesamte Ventil, d. h. Feder und Stößel in den Innenraum der Kapsel gedrückt und die Kapsel kann sich nicht mehr selbst verschließen. Über automatische Wiegekontrollen können solche fehlerhaften Kapseln sehr leicht aussortiert werden, weil in ihnen kein C02 unter Druck gehalten werden kann.
Das automatisch nachgebende Widerlager kann bezüglich des Strömungsweges des Druckgases zwischen Innerem der Druckgaspatrone und dem Inneren des Nachfüllventils so angeordnet werden, daß in die Patrone eindringende Feuchte in die unmittelbare Nähe des Widerlagers geführt wird, so daß die nachgebende Funktion des Widerlagers sehr schnell zur Wirkung kommt (Anspruch 19) . Im Übrigen kann das Material des Widerlagers so gewählt werden, daß die Hygroskopie des Materials ausreicht, um über die entstehende Raumfeuchte im Inneren der Patrone oder Kapsel in den gegenüber der Feder nachgebenden Zustand zu gelangen. Die C02-Ventilgröße ist im besonderen Maße darauf abgestimmt, die Öffnungskraft trotz des verhältnismäßig hohen Innendrucks der gefüllten Kapsel sehr gering zu halten.
Als Kapseldruckkörper können bereits jetzt verwendete
Einwegkapseln durch geringe Nacharbeit an ihrer Halsöffnung wiederverwendbar aufgearbeitet werden (Anspruch 25) . Durch eine besondere Einrolltechnik werden dabei Kapseldruckkörper und Ventilkörper in idealer Weise miteinander verkapselt, so daß zugleich eine Nut für eine Dichtung (O-Ring) zwischen Kapsel und Gerät entsteht (Anspruch 26) .
Der Ventilstößel kann stirnseitig zum Ventilkörper zurückgesetzt sein (Anspruch 24) , damit es nicht möglich ist ohne Werkzeug das Ventil zu betätigen bzw. zu öffnen (Kindersicherung) .
Die eingangs erwähnten Geräte des Standes der Technik sind für den jeweiligen Einsatzzweck entsprechend eingestellt, so daß unabhängig von der Aufmerksamkeit des Benutzers das über eine Brause oder dgl. entnommene, zur Haut- oder Haarpflege aufbereitete Wasser den optimalen pH-Wert aufweist. In der Praxis hat sich gezeigt, daß für die Haarpflege ein pH-Wert von 5,2 sehr vorteilhaft ist, während für die kosmetische Hautpflege ein pH-Wert von 5,8 ausreichend ist. Als kosmetische Hautpflege wird auch die Beeinflussung des Säureschutzmantels der Haut angesehen, die wiederaufgebaut werden kann, ebenso wie sie beim Duschen nicht geschädigt wird. Festgestellt wurde beispielsweise bei Neurodermitis oder Schuppenflechte eine Veränderung des Säureschutzmantels, der mit dem feinstimprägnierten Wasser wieder hergestellt werden kann.
Um die Einsatzmöglichkeit des Gerätes zu erweitern, ist gemäß der Erfindung eine Möglichkeit für den Benutzer vorgesehen, durch einfaches Umschalten eines Hebels oder dgl. den pH-Wert von dem günstigsten Wert für die Haarpflege auf den optimalen Wert für die Hautpflege und umgekehrt umzuschalten. Das spart C02-Gas in der Kapsel, womit die Kapseln nicht mehr so häufig ausgetauscht werden müssen (Anspruch 9) . Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Gerät mit eingesetzter, nachfüllbarer Druckgaspatrone oder -kapsei. Figur 2 einen Längsschnitt durch eine nachfüllbare
C02-Druckpatrone, die bei dem Gerät nach Figur 1 eingesetzt werden kann und eine Vergrößerung der in
Figur 1 schematisch dargestellten Kartusche 2 mit
Nachfüllventil 30 ist.
Das Gerät weist eine Halterung 1 für eine C02-Druckgaspatrone 2 auf, die mit ihrem verjüngten Hals in die Aufnahme 3a des
Gerätekörpers 3 eingesetzt ist. Der Gerätekörper weist einen Anschluß 4 für den Anschluß an eine Wasserquelle, insb. an eine übliche Wasserleitung, sowie einen Anschluß 5 für ein Entnahmegerät, z.B. eine Handbrause, oder dergleichen auf. Beide Anschlüsse sind im wesentlichen gleichachsig angeordnet und stehen über eine Wassereintrittskammer 6, eine
Imprägnierungszone 7 und einen Nachmischkammer 8 in Verbindung. Im dargestellten Beispiel besteht die Imprägnierungszone 7 aus einem Einsatzkörper, den das Wasser aus der Eintrittskammer 6 beschleunigt durchströmt. Hinter einer stufenartigen Erweiterung sind Eintrittsbohrungen 23 von geringem Durchmesser vorgesehen, welche die Imprägnierungszone 7 mit einer Druckgas- Verteilerkammer 22 verbinden. Diese steht über eine gegen den Eintritt von Wasser durch ein vorgespanntes Silikon-Tellerventil 21 gesperrte Strömungsverbindung mit einer Bohrung 16 in
Verbindung, die in eine C0 -Druckgas-Eintrittskammer 15 mündet. Dieser Bohrung 15 ist ein nadeiförmiges Drosselorgan 17 zugeordnet, welches den Durchströmquerschnitt bestimmt, wobei das Drosselorgan 17 durch einen von außen zugänglichen Schwenk- Hebel 18 zwischen den Stellungen "a" und "b" umgeschaltet werden kann. Die beiden Stellungen sind z.B. einem durch die C02-Imprägnierung des Wassers bestimmten pH-Wert von 5,2 (für die Haarpflege) bzw. pH-Wert von 5,8 (für die kosmetische Hautpflege) zugeordnet.
Die C02-Druckgaseintrittskammer 15 ist gegenüber der Wassereinlaßkammer 6 im dargestellten Beispiel durch einen Differentialkolben 11 getrennt dessen kleinere wirksame Kolbenfläche der Druckgaseintrittskammer 15 zugewandt ist. Das wirksame Kolbenflächenverhältnis kann durch Austausch des
Differentialkolbens auf jeden gewünschten Anwendungsfall genau eingestellt werden, der sich durch den jeweiligen Wasserdruck am Ort, aber auch durch Kundenwünsche hinsichtlich des pH-Wertes des feinstimprägnierten Wassers ergibt.
Der Differentialkolben weist ein Betätigungεglied 11a auf, das in die Aufnahme 3a für die C02-Druckgaskapsel 2 ragt. In der in Figur 1 ersichtlichen Situation befindet sich der Differentialkolben 11 in seiner zurückgezogenen unwirksamen Stellung. In dieser kann er durch ein von außen z.B. über Hebel 13 umschaltbares Sperrorgan 12, 12a gesperrt werden, so daß bei Öffnen des nicht gezeigten Brauseventils normales Wasser, d.h. ohne C02-Imprägnierung, der betreffenden Wasserquelle entnommen werden kann.
Die Druckgasentnahme aus der Patrone 2 erfolgt über ein Ventil 30. Dieses kann in dem Gerätekörper 3 zwischen der Aufnahme und der Druckgaseinlaßkammer integriert sein. Im dargestellten Beispiel ist das Ventil 30 jedoch als Nachfüllventil und als Entnahmeventil der Druckgaspatrone 2 direkt zugeordnet, wie dies im einzelnen besser der Figur 2 entnommen werden kann.
Der Hals 2a der Druckgaspatrone 2 ist so bearbeitet, daß er eine Innenschulter 2b und im axialen Abstand davon eine Einschnürung oder Einrollung 2c aufweist. Zwischen der Schulter 2b und der Einschnürung 2c sind der Ventilkörper 31 des Nachfüllventils 30, eine Dichtung 34 und der Flansch 35a einer Hülse 35 fest und abdichtend eingeklemmt. Die Einschnürung 2c ist so ausgebildet, daß sie eine radial nach außen offene Aufnahmenut 2d für einen Dichtring 2e bildet, die zum abdichtenden Einsetzen der Patrone in die Aufnahme 3a des Gerätes dient.
In dem Ventilkörper 31b ist ein bewegliches Ventilglied 40 geführt, welches unter einem Bund 41 einen Dichtring 42 aufweist, der zum Verschließen der Patrone 2 nach außen mit einem ringförmigen Ventilsitz 31a des Ventilkörpers 31 zusammenwirkt. Das Ventilglied 40 weist einen durch den Ventilkörper 31 ragenden Stößel 43 auf, über den das Nachfüllventil 30 über den Differentialkolben 11 bzw. dessen Stößel 11a gesteuert betätigt werden kann, so daß das Nachfüllventil 30 gleichzeitig als Dosierentnahmeventil dient. Auf der schaftförmigen Verlängerung des Ventilgliedes 40 ist eine Schraubenfeder 39 aufgefädelt, welche bei entleerter Patrone 2 das Ventilglied abdichtend auf den Ventilsitz 31a drückt. Die Feder stützt sich mit ihrem rückwärtigen Ende an einer Druckverteilerscheibe 38 ab, die ihrerseits auf einem Federwiderlager 37 aufliegt. Das Federwiderlager ist durch einen Innenflansch 35b der Hülse 35 abgestützt. In unmittelbarer Nähe des Widerlagers 37 weist die Hülse 35 Durchbrechungen 36 auf, durch die das C02-Druckgas in die Patrone 2 einströmen bzw. aus dieser ausströmen kann.
Das Widerlager 37 ist so ausgebildet und angeordnet, daß es bei Auftreten von Wasser oder Feuchtigkeit im Inneren der Patrone oder des Nachfüllventils 30 nachgibt, so daß das Ventilglied 40, 42 nicht mehr länger abdichtend auf den Ventilsitz 31a gedrückt wird und damit die Kapsel oder Patrone kein C02-Druckgas mehr halten kann. Bei einem automatischen NachfüllVorgang lassen sich durch Gewichtskontrolle nicht gefüllte, weil nicht mehr intakte Patronen oder Kapseln leicht aussondern. Die zwangsläufige Nachgiebigkeit des Widerlagers 37 wird dadurch erreicht, daß das Widerlager aus einem hygroskopischen Material besteht oder ein solches Material enthält. Das Widerlager kann aus solchen Materialien in Tablettenform auf üblichen Tabletten- Herstellungseinrichtungen automatisch hergestellt werden. Geeignete Sprengmittel, die das Auflösen bewirken oder den Zerfall solcher Tabletten auslösen, beschleunigen oder begünstigen, sind hinreichend bekannt (vgl. "Der pharmazeutische Betrieb" Band 7, "Die Tablette, Grundlagen und Praxis des Tablettierens, Granulierens und Dragierens" von Dr. W. A. Ritschel, Editio Cantor KG/ Aulendorf in Württemberg, insb. Seiten 107 ff. ) .
Es ist ein Gerät zur Verbesserung der Wasserqualität für die Haar- und Körperpflege vorgesehen, bei dem durch Verwendung eines Differentialkolbens 11 auch bei niedrigen Wasserdrücken ein genaues Imprägnierungs-Verhältnis zwischen C02 und Wasser eingehalten werden kann,und zwar unter Verwendung von C02-Druckgaspatronen 2, die mit C02-Druckgas nachgefüllt werden können, und zwar unter Ausschluß von Patronen, in die Wasser oder Wasserfeuchte eingedrungen ist.

Claims

Ansprüche:
1. Gerät zur Verbesserung der Qualität von Brauchwasser
(normalem Leitungswasser) für die Haut- und/oder Haarpflege (a) mit einem Gerätekörper (3) mit Anschlüssen (4,-5) für eine Wasser-Zuleitung und für eine Wasser-Ableitung, wie Dusche oder Brause, welche Anschlüsse (4;5) über eine vom Wasser durchströmbare Wassereintrittskammer (6) und eine Imprägnierungszone (7) miteinander in Verbindung stehen;
(b) wobei die Wassereintrittskammer (6) über ein - dem Wasserdruck ausgesetztes - Differential-Kolbenelement (11) gegenüber einer Druckgas-Eintrittskammer (15) abgedichtet ist; (c) wobei mit der Druckgas-Eintrittskammer (15) über eine Aufnahme (3a) und ein - über das Differential- Kolbenelement (11) in Abhängigkeit vom Wasserdruck steuerbares - Ventil (30) ein C02-Druckgasbehälter (2) verbindbar ist und sie (15) über eine Strömungsverbindung (16,20-23) mit der
Imprägnierungszone (7) verbunden ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben (11) auf Seiten der Druckgas- Eintrittskammer (15) einen Stößel (11a) zur Steuerung des steuerbaren Ventils (30) aufweist.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Ventil (30) im Gerätekörper (3) zwischen der Aufnahme (3a) für die Patrone (2) und der Gas- Eintrittskammer (15) angeordnet ist.
4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Ventil (30) als Nachfüllventil der - auswechselbar in die Aufnahme (3a) einsetzbaren - C02-Druckgaskapsel (2) zugeordnet ist.
Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilstößel (43) des steuerbaren Ventils (30) gegenüber der Kapselstirnfläche (31b) zurückversetzt angeordnet ist (Figur 2) .
Gerät nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei eine auf das Ventilglied (40) in Schließrichtung einwirkende Schließfeder (39) an einem - bei Gegenwart von Wasser oder Feuchtigkeit zwangsläufig nachgebenden - Widerlager (37) abgestützt ist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (37) aus einem - bei Gegenwart von Wasser oder Wasserfeuchte sich auflösendem oder zerfallendem - hygroskopischen Werkstoff, insbesondere in Tablettenform, besteht.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein von außen betätigbares Sperrglied (12a) zur Verriegelung des Differentialkolbens (11) in einer gegenüber dem steuerbaren Ventil (30) unwirksamen Stellung vorgesehen ist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in der StrömungsVerbindung (16, 20-23) zwischen Druckgaseintrittskammer (15) und Imprägnierungszone (7) eine zwischen zumindestens zwei unterschiedlichen Drosselstellungen von außen umschaltbare Drosseleinrichtung (20, 21, 17, 18) vorgesehen ist.
10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in der Strömungsverbindung (16, 20-23) zwischen
Druckgaseintrittskammer (15) und Imprägnierungszone (7) ein der Gasströmung entgegen schließendes Rückschlagventil (21) angeordnet ist.
11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückschlagventil ein bei Gasdruckströmung einen hörbaren Ton erzeugendes Ventil, insb. ein vorgespanntes Tellerventil (21), vorgesehen ist.
12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (21) in einem Resonanzrohr (20) angeordnet ist.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Wassereintrittskammer (6) und eine der Imprägnierungszone
(7) nachgeschaltete Nachmischkammer (8) über eine die Imprägnierungszone (7) umgehende Bypass-Leitung (9) mit einstellbarem (10) Durchströmquerschnitt verbunden ist.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (11a) des Differentialkolbens (11) das steuerbare Ventil (30) über dessen Ventilstößel (43) direkt steuert.
15. Druckgaspatrone für C02-Inhalt zum Einsetzen in ein Gerät nach einem der erwähnten Ansprüche, mit einem druckfesten Patronenkörper (2) mit sich verjüngendem Hals (2a) , in den ein Nachfüllventil (30) abdichtend fest eingesetzt ist, welches ein - in Richtung auf seine Schließstellung (42, 31a) durch eine Feder (39) vorgespanntes - Schließglied (40, 43) aufweist, wobei die Feder (39) an einem bei Anwesenheit von Wasser oder
Feuchtigkeit nachgebenden Federwiderlager (37) innerhalb des Patronenkörpers (2) abgestützt (35,35b) ist.
16. Druckgaspatrone nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Federwiderlager (37) aus einem bei Gegenwart von
Wasser sich auflösenden oder zerfallenden hygroskopischem Material, insbesondere in Tablettenform, besteht.
17. Druckgaspatrone nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Federwiderlager (37) eine Tablette ist, die (unter anderem) ihren Zerfall herbeiführende, erleichternde oder beschleunigende, auf Wasser oder Feuchtigkeit ansprechende Sprengmittel enthält.
18. Druckgaspatrone nach Anspruch 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Federende und Tablettenoberfläche eine Druck- Verteilerscheibe (38) vorgesehen ist.
19. Druckgaspatrone nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (37) in unmittelbarer Nähe von
Durchbrechungen (36) im Nachfüllventil (30) angeordnet ist, durch die das C02-Druckgas bei seinem Übergang (in den oder aus dem) Patronenkörper (2) (vom oder zum) Nachfüllventil (30) strömt.
20. Druckgaspatrone nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachfüllventil (30) zwischen einer Innenschulter (2b) und einer Einschnürung (2c) des Patronenhalses (2a) abdichtend gehalten ist.
21. Druckgaspatrone nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (2c) des Patronenhalses (2a) unter Bildung einer radial nach außen offenen Nut (2d) zur Aufnahme eines Dichtelementeε (2e) ausgebildet ist.
22. Druckgaspatrone nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachfüllventil (30) als steuerbares (31a, 42, 43) Druckgas-Entnahmeventil ausgebildet ist.
23. Druckgaεpatrone nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (40) des Nachfüllventils (30) einen durch die Entnahme- und Füllöffnung (32) der Kapεel (2) ragenden Betätigungsstößel (43) aufweist.
24. Druckgaspatrone nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Betätigungsstößels (43) in der Schließstellung des Nachfüllventils (30) gegenüber der Stirnfläche (31b) der Patrone bzw. des Nachfüllventils (30) deutlich zurückversetzt ist.
25. Verfahren zum Herstellen wiederverwendbarer C02- Druckgaskapseln aus Einweg-Druckgaskapseln nach einem der Ansprüche 15 bis 24, bei dem
(a) der Kapselhals (2a) geringfügig abgedreht wird, um eine plane Stirnseite zu erhalten;
(b) die Ausströmöffnung im Hals (2a) geringfügig aufgeweitet, insbes. aufgebohrt wird, um eine innenliegende ringförmige Schulter (2b) zu erhalten;
(c) ein vorgefertigtes Ventils (30) mit federwirkender (39) Abdichtung (42, 31a) und hygroskopisch nachgebendem Feder-Widerlager (37, 35b) eingesetzt wird;
(d) der Patronenhals (2a) nahe der innenliegenden Schulter (2b) am äußeren Endbereich des Halses (2a) eingerollt oder eingesickt (2c, 2d) wird, um das Ventil (30) axial abdichtend zu fixieren.
26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem in die nach außen offenen Einrollung (2c, 2d) ein Dichtungsring (2e) eingesetzt wird.
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