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Abgabeeinrichtung
Die Erfindung betrifft Abgabeeinrichtungen, insbesondere Einrichtungen zur Abgabe von fliessfähigen Materialien unter dem Dampfdruck eines tiefsiedenden flüssigen Treibmittels. Abgabeeinrichtungen dieser Art sind auch als Druckspender bekannt.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Einlichtung zur Abgabe eines SLiessfähigenMaterials durch Dampfdruck, in der der Kontakt zwischen dem flüssigen Treibmittel und dem fliessfähigen Material im wesentlichen vermieden wird.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Abgabe eines fliessfähigen Materials durch Dampfdruck besteht aus einem Vorratsbehälter für das abzugebende fliessfähige Material, einem Abgabeventil zur Abgabe des fliessfähigen Materials und einem Behälter für ein flüssiges Treibmittel, der mit einer Öffnung versehen ist, über die der in dem Treibmittelbehälter befindliche Treibmitteldampf mit dem in dem Vorratsbehälter befindlichen fliessfähigen Material in Verbindung steht, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung des Treibmittelbehälters als Öffnung in einer in den Treibmittelbehälter vorspringenden Wand, vorzugsweise-wie bei Flüssigkeitsbehältern an sich bekannt-an der Mündung eines in den Treibmittelbehälter ragenden Rohres ausgebildet ist,
so dass unabhängig von der Lage der Einrichtung im Raum auch wenn anfangs die volle Menge von flüssigem Treibmittel im Treibmittelbehälter enthalten ist, die Austrittsöffnung des Treibmittelbehälters immer über dem Spiegel des flüssigen Treibmittels liegt.
Vorzugsweise ist das in den Treibmittelbehälter ragende Rohr zumindest teilweise als Expansionskammer ausgebildet, über die der im Trtibmittelbehälter befindliche Treibmitteldampf mit dem im Vorratsbehälter befindlichen fliessfähigen Material in Verbindung steht.
Die Expansionskammer hat vorzugsweise einen kleinen Austiittsdurchlass oder ein Austrittsventil, über den der Dampf mit dem im Vorratsbehälter befindlichen fliessbaren Material in Verbindung steht.
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Bezüglich der Öffnungen der Durchlässe und Ventile sei bemerkt, dass diese sowohl einfach als auch mehrfach vorhanden sein können. Wenn beispielsweise mehr als eine Öffnung vorhanden ist und ein Vergleich der Querschnittsflächen aufgestellt wird, so ist die Summe der Querschnittsflächen der Öffnungen zugrunde zu legen.
Ferner ist der Treibmittelbehälter vorzugsweise in dem Vorratsbehälter für das fliessfähige Material enthalten. In diesem Fall müssen Hinweise auf den Übertritt von Flüssigkeit in den Vorratsbehälter bzw. auf die Tatsache, dass der Treibmittelbehälter mit dem Inneren des Vorratsbehälters in Verbindung steht, entsprechend ausgelegt werden.
Nachstehend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Abgabeeinrichtung an Hand der Zeichnung beschrieben, in der die Einrichtung im Vertikalschnitt gezeigt wird.
Die Abgabevorrichtung weist einen Vorratsbehälter in Form einer Blechbüchse l auf, welche ein Abgabeventil 2 üblicher Ausbildung besitzt, das in einer Öffnung in der oberen Wand der Büchse 1 montiert ist. Ein aus Polyäthylen bestehendes Zuführungsrohr 3 ist mit dem einen Ende auf den Eintrittsstutzen 4 des Abgabeventils. 2 aufgesteckt, während das andere Ende des Rohres 3 im Bereich der Innenfläche der Bodenwand der Büchse 1 angeordnet ist. Mit Hilfe von Kunststoffbändern 5 ist an dem Rohr 3 ein am Ende
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offenes Gefäss in Form eines Metallrohres 6 mit geschlossenem unterem und offenem oberen Ende befestigt, das mit einem Polyäthylenstöpsel 7 verschlossen ist, der im Schiebesitz in dem offenen Ende des Rohres 6 angeordnet ist.
Zentral durch den Stöpsel 7 erstreckt sich ein dicht darin eingesetztes Kunststoffrohr 8, das an beiden Enden verschlossen ist. In dem geschlossenen, oberen bzw. unteren Ende des Rohres 8 sind eine Austrittsöffnung 9 und eine Eintrittsöffnung 10 vorgesehen. Beide Öffnungen haben die Grösse eines Stecknadelstichloches. Der Durchmesser der Austrittsöffnung 9 ist mindestens ebenso gross wie der der Eintrittsöffnung 10. Die Metallbüchse 1 enthält ein cremeartiges Material 11, beispielsweise Zahnpaste, während das Metallrohr 6 ein flüssiges Treibmittel 12, beispielsweise einen halogenierten Kohlenwasserstoff, enthält.
Die Abgabeeinrichtung wird wie folgt zusammengesetzt und mit dem fliessfähigen Material 11 und dem Treibmittel 12 gefüllt. Die offene Büchse 1 wird mit dem Material 11 in dem erforderlichen Masse gefüllt. Das offene Rohr 6 wird mit den Bändern 5 an dem Zuführungsrohr 3 aus Polyäthylen befestigt, das seinerseits auf den Eintrittsstutzen 4 des Abgabeventils 2 aufgesteckt wird. In das Rohr 6 wird die erforderliche Menge des flüssigen Treibmittels 12 eingefüllt, das vorher weit unter seinen Siedepunkt gekühlt worden ist. Dann wird das Rohr 6 mit dem Polyäthylenstöpsel 7 und dem Rohr 8 verschlossen und werden die miteinander vereinigten Rohre 6 und 3 in die Büchse 1 eingesetzt.
Das Abgabeventil 2 wird so schnell wie möglich dicht mit der Büchse 1 verbunden, damit ein beträchtliches Abdampfen des Treibmittels 12 beim Eintauchen des Rohres 6 in das Material 11 vermieden wird. Dann kann das fliessfähige Material 11 bei Betätigung des Abgabeventils 2 über einen Austrittsstutzen 13 des Abgabeventils 2 abgegeben werden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Treibmittelbehälter durch das Rohr 6, den Stöpsel 7 und das die vorspringende Wand bildende Rohr 8 gebildet. Die Abmessungen der Rohre 6 und 8, die Länge, In der sich das Rohr 8 in das Rohr 6. erstreckt und das volle Volumen des flüssigen Treibmittels 12, d. h. jene Menge, die zum Abgeben des Inhaltes an fliessfähigem Material nötig ist, sind so gewählt, dass die Eintrittsöffnung 10 unabhängig von der Stellung der Einrichtung immer über dem Spiegel des flüssigen Treibmittels liegt.
Diese Ausführungsform gestattet die Verwendung von genormten Büchsen ohne Konstruktionsände- rungen.
Die geringe Grösse der Eintrittsöffnung 10 stellt eine weitere Sicherung gegen eine Berührung des Materials in dem Vorratsbehälter durch die Flüssigkeit aus dem Treibmittelbehälter z. B. bei heftigem Schütteln der Abgabeeinrichtung dar.
Unter bestimmten Umständen, z. B. bei lang andauernder ununterbrochener Abgabe des Materials 11 kann der Dampfdruck über dem flüssigen Treibmittel 12 momentan so stark absinken, dass das in dem Rohr 6 befindliche flüssige Treibmittel anfängt zu sieden und zu schäumen, so dass siedende Flüssigkeit 12 die Öffnung 10 berühren und in machen Fällen eine kleine Menge des flüssigen Treibmittels 12 in das Rohr 8 eintreten kann. Das Innere des Rohres 8 nach der Eintrittsöffnung 10 wirkt in diesem Fall als Expansionskammer, so dass jede Flüssigkeitsmenge, die z. B, infolge heftigen Schüttelns oder lang andauernder Abgabe des Materials durch die Eintrittsöffnung getreten ist, in der Expansionskammer zu verdampfen trachtet.
Ferner wird eine flüssige Treibmittelmenge, die in den Abgabepausen in dem Rohr 8 verblieben, ist, während der nächsten Abgabe zu verdampfen trachten. Dabei muss die Austrittsöffnung 9 mindestens so gross sein, wie die Eintrittsöffnung 10, aber nicht so gross, dass in dem Rohr 8 eingeschlossenes flüssiges Treibmittel, das gegen die Austrittsöffnung 9 gespritzt wird, in das Innere der Büchse 1 gelangen kann.
Da im wesentlichen kein flüssiges Treibmittel in den Vorratsbehälter eintritt, geht auch während der Abgabe im wesentlichen kein Treibmittel verloren. Aus diesem Grunde ist die erforderliche Treibmittelmenge kleiner als wenn das fliessfähige Material und das flüssige Treibmittel gemischt werden. Da im wesentlichen kein flüssiges Treibmittel zusammen mit dem fliessfähigen Material abgegeben wird, wird auch keine auf die Verdampfung des flüssigen Treibmittels ausserhalb der Einrichtung zurückzufiihrende und gegebenenfalls unerwünschte Kühlwirkung erzielt.
Wenn die Abgabeeinrichtung umgedreht wird und das fliessfähige Material in die Austrittsöffnung 9 eintritt, bewirkt der in dem Rohr 8 vorhandene Dampfdruck des Treibmittels dass ein Eintritt des Materials in das Rohr 8 verhindert wird. Wenn die Einrichtung derart umgedreht ist, kann aber keine einwandfreie Abgabe erfolgen.
In einem dem vorstehend beschriebenen ähnlichen und nachstehend unter Verwendung der gleichen Bezugsziffern beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung enthielt das Rohr 6, das ein Innenvolumen von 13, 25 ml hatte, 5, 30 ml eines flüssigen Treibmittels in Form von Difluordichlormethan mit einem Dampfdruck von 5, 1 kg/cn ? bei 15, 5 C. Das Rohr 6 hatte einen Innendurchmesser von 1, 5 cm und eine lichte Höhe von 7, 5 cm. Das flüssige Treibmittel 12 hatte in dem Rohr 6 einen Flüssigkeitsstand von 3 cm.
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Das PolyäthylemohiS hatte einen Innendurchmesser von 3,2 mm und eine Höhe von 3, 75 cm. Das untere Ende das Rohres 8 war 3,75 cm von dem Boden des Rohres 6 entfernt. Die Öffnungen 9 und 10 hatten Durchmesser von 0,25 mm.
Das zusammengesetzte Rohr 6 war in einem genormten Aluminiumbehälter l mit einem Innenvolumen von 188 ml angeordnet, der 145 ml Mayonnaise enhielt.
Die Form und Anordnung des vorstehend beschriebenen Treibmittelbehälters hat sich zwar als beson-
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werden, die eine wirksame Trennung zwischen Produkt und flüssigem Treibmittel gewährleisten, aber die direkte Einwirkung des verdampften Treibmittels auf das Produkt gestatten. Der Treibmittelbehälter kann beispielsweise aus einem an beiden Enden verschlossenen Rohr bestehen, das mit einer Seitenöffnung ver-
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der, einauf dem Rohr sitzenden Gummihülse bestehen, die mit einem Einschnitt versehen ist, der sich bei Entwicklung eines genügend hohen Druckes in dem Rohr öffnet, um den Übertritt von T1eibmitteldampf aus dem Rohr in den Vorratsbehälter zu gestatten.
Der Einschnitt darf sich unter Druck nie so weit öffnen, dass flüssiges Treibmittel aus dem Rohr entweichen kann. Als weitere Sicherung kann das Rohr über das Bunsenventil mit einer Expansionskammer in Verbindung stehen, die ihrerseits über ein weiteres, gegebenenfalls auch als Bunsenventil ausgebildetes Verbindungsventil mit dem fliessfähigen Material in Verbindung steht.
Der Treibmittelbehälter und die Expansionskammer können in dem Vorratsbehälter angeordnet sein.
Das Merkmal der Erfindung, dass das flüssige Treibmittel und das fliessfähige Material einander nicht berühren können, während das verdampfte Treibmittel direkt auf das in dem Vorratsbehälter befindliche Material wirkt, hat sich für die wirksame Abgabe von fliessfähigen. Materialien unter Druck als sehr vorteilhaft und in manchen Fällen sogar wesentlich erwiesen. Beispielsweise ermöglicht die Erfindung die Verwendung von fliessfähigen Materialien und Treibmitteln, die bei direktem Kontakt miteinander reagieren können, was schädliche Folgen für das Material und/oder den Vorratsbehälter haben kann.
Es versteht sich jedoch, dass die Vorteile der Erfindung nur dann in vollem Masse erzielt werden können, wenn der Treibmitteldampf in dem unter Druck stehenden Material nicht in irgendeinem wesentlichen Masse löslich ist und in keine wesentliche chemische Wechselwirkung mit ihm tritt.
Ausserdem ist es mit Hilfe einiger Ausführungsformen der Erfindung möglich, einige fliessfähige Ma-
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unveränderten und nicht geschäumten Form abzugeben. Wenn es dagegen erwünscht ist, das Material in einem in begrenztem Grade geschäumten Zustand, beispielsweise als dichter Schaum abzugeben, kann das Material mit einer bestimmten Menge von Druckgas, wie Kohlendioxyd oder Stickoxydul, gemischt werden, während der Dampf des flüssigen Treibmittels auf das Material wirkt, um seine gleichförmige und im wesentlichen vollständige Abgabe zu gewährleisten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Abgabe eines fliessfähigen Materials unter Dampfdruck, bestehend aus einem Vorratsbehälter für das abzugebende fliessfähige Material, einem Abgabeventil zur Abgabe des fliessfähigen Materials und einem Behälter für ein flüssiges Treibmittel, der mit einer Öffnung versehen ist, über die der in dem Treibmittelbehälter befindliche Treibmitteldampf mit dem in dem Vorratsbehälter befindlichen fliessfähigen Material in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (10) des Treibmittelbehälters (6) als Öffnung in einer in den Treibmittelbehälter vorspringenden Wand, vor- zugsweise-wie bei Flüssigkeitsbehältem an sich bekannt - an der Mündung eines in den Treibmittelbehälter ragenden Rohres (8) ausgebildet ist,
so dass unabhängig von der Lage der Einrichtung im Raum, auch wenn anfangs die volle Menge von flüssigem Treibmittel im Treibmittelbehälter enthalten ist, die Austrittsöffnung des Treibmittelbehälters immer über dem Spiegel des flüssigen Treibmittels liegt.