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Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Speicherung von Flüssigkeiten unter Druck, der bei Freigabe eines Verschlusses einer Ventilanordnung die Flüssigkeit aus einem Gehäuse und einem darin angeordneten Behälter für die Aufnahme der Flüssigkeit treibt.
Bekannte derartige Behälter sind die mit einem Treibgas arbeitenden Sprühdosen. Diese Sprühdosen bilden eine Gefahr für die Gesundheit. Zum einen gibt es einige medizinische Befunde, die zeigen, dass infolge des Inhalierens der üblicherweise als Treibgas verwendeten Fluor-Kohlenwasserstoffe eine Anzahl von Menschen von schweren astmatischen oder andern traumatischen Attacken beeinträchtigt werden.
Weiterhin stellt der hohe Druck, unter dem die Sprühdosen stehen, eine Sicherheitsgefahr dar, besonders wenn einmal die in den Sprühdosen enthaltene Konsumware verbraucht ist. So haben Erhitzen oder Verbrennen der Sprühdosen wegen der dabei erfolgenden Explosionen zu Unfällen geführt.
Es wurde die Verwendung von dehnbaren Blasen zum Speichern und Ausgeben von Flüssigkeiten, besonders von viskosen Flüssigkeiten, vorgeschlagen, um die überall anzutreffenden Sprühdosen zu ersetzen. Jedoch war es bei den vorgeschlagenen Behältern, die die Verwendung eines Treibgases, wie beispielsweise die fluorierten Kohlenwasserstoffe, vermeiden, nicht immer möglich, eine Flüssigkeit für eine lange Zeitperiode ohne ungünstige Ergebnisse für eine wirkungsvolle Funktion des Spendgerätes zu speichern. Es ist bisher schwierig gewesen, das Material oder die Flüssigkeit, die gespeichert werden soll, und die Blase, die die Flüssigkeit oder das Material aufnehmen sollte, aneinander anzupassen.
In vielen Fällen war es möglich, eine Verträglichkeit mit dem zu speichernden Produkt zu erreichen, aber die Verträglichkeit war von geringer Dauer oder es konnte nicht die erforderliche Treibkraft für die im Spendgerät enthaltene Flüssigkeit oder das darin enthaltene Material erzielt werden.
Um bei der Speicherung von Flüssigkeiten ein wirkungsvoll arbeitendes Spendgerät zu erhalten, ist es erforderlich, nicht nur eine undurchlässige Begrenzung oder Sperre für die zu speichernde Flüssigkeit vorzusehen, sondern es muss auch eine auf die Flüssigkeit wirkende Kraft vorgesehen werden, die die Flüssigkeit während der Lebensdauer des Produktes wirkungsvoll aus dem Behälter ausgibt.
Daher sind bei der Beschäftigung mit Behältern, die dehnbare Blasen benutzen, die wichtigsten zu beachtenden Einflussgrössen die Durchlässigkeit des Erzeugnisses und eine Elastizität oder Dauerelastizität der Blase, die ausreicht, um eine Treibkraft zu liefern, auch nachdem sich die zu speichernde Flüssigkeit während einer langen Zeitdauer in der dehnbaren Blase befunden hat. In den meisten Fällen, in denen bezüglich der Aufbewahrung der Flüssigkeit in der Blase ein befriedigendes Ergebnis erzielt würde, wurde gefunden, dass nach einer kurzen Zeitdauer eine bleibende Verformung der Blase eintrat, und dass die Blase auf die gespeicherte Flüssigkeit nicht länger die zum Ausgeben der Flüssigkeit erforderliche Kraft ausüben konnte.
In andern Fällen, in denen die Blase eine hohe Dauerelastizität hatte und daher keine unzulässige bleibende Verformung stattgefunden hätte, wurde gefunden, dass der Grad der Undurchlässigkeit für viele Produkte oder deren Bestandteile nicht ausreichend war.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung besteht in erster Linie darin, dass der im Gehäuse befindliche Behälter aus einer ersten, elastischen, schlauchförmigen, als Flüssigkeitsträger dienenden Blase und einer zweiten ebenfalls elastischen, schlauchförmigen Blase, deren Innenfläche an der Aussenfläche der ersten Blase anliegt, besteht, wobei ferner im Inneren des durch die beiden Blasen gebildeten Behälters ein Dorn angeordnet ist, durch den die beiden Blasen in axialer und radialer Richtung vorgespannt sind.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung enthält der erste Teil ein Elastomeres vom Butyl-Typ, vorzugsweise ein Chlor-Butyl. Fernerhin liegt erfindungsgemäss die Wandstärke des ersten Teiles im Bereich von etwa 1, 016 bis 1, 524 mm. Erfindungsgemäss ist der zweite Teil aus einem dauerelastischen Elastomeren vom Latex-Typ hergestellt, vorzugsweise im Mehrfach-Tauchverfahren. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung liegt die Wandstärke des zweiten Teiles im Bereich von etwa 0, 762 bis 1, 778 mm. Gemäss der Erfindung ist an der Berührungsfläche zwischen der ersten und der zweiten Blase eine Schicht von reibungsverminderndem Material angebracht. Fernerhin weist der obere Abschnitt der ersten Blase einen Flansch mit etwa quadratischem Querschnitt auf.
Der obere Abschnitt der zweiten
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Erfindung weist der Dorn eine Anzahl von im Abstand angeordneten, sich im wesentlichen über die Länge des Dornes erstreckenden Rillen auf. Weiters ist der Dorn im Querschnitt kreuzförmig. Endlich hat der Dorn erfindungsgemäss einen ovalen Querschnitt.
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Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass ein Spendgerät für Flüssigkeiten geschaffen wird, das eine hohe Lagerbeständigkeit für das zu speichernde Produkt gewährleistet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können bei andern Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden.
Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines Spendgerätes für Flüssigkeiten gemäss der Erfindung, teilweise im Längsschnitt, Fig. 2 eine Explosionszeichnung der wesentlichen inneren Bauteile des in Fig. 1 dargestellten Spendgerätes in der Reihenfolge ihres Zusammenbaues, Fig. 3 einen Querschnitt gemäss der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend der Linie 3-3 in Fig. 3 von einem andern Dorn, der anstatt des in den Fig. 1 und 3 gezeigten Dornes verwendet werden kann, Fig. 5 eine Darstellung eines andern Ausführungsbeispieles der Erfindung im Längsschnitt, und Fig. 6 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform im Längsschnitt.
Wie Fig. 1 zeigt, umfasst ein Spendgerät--2--, das eines von mehreren Ausführungsformen der Erfindung ist, ein Gehäuse --4--, vorzugsweise aus gepresstem Kunststoff, dessen Wände einen Ansatz - und einen inneren Hohlraum oder eine Kammer --8-- bilden, dessen untere Innenwand durch einen Bodenteil --10-- gebildet wird, wodurch ein Behälter --12-- gebildet wird.
Gestützt auf den Ansatz --6-- ist eine Hülse --14-- einstückig angeformt und beispielsweise durch Verbindungsrippen --16-- mit dem Ansatz --6-- verbunden; die Hülse --14-- bildet eine Mundöffnung --18--, die eine Ventilanordnung aufnimmt (Fig. 1).
Eine Kappe --22-- üblicher Art weist einen durch ihre Wände --26-- gebildeten Durchlass --24-- für die Flüssigkeit auf, der die Aussenseite --28-- mit der Öffnung --30-- verbindet, die mit der in der Mundöffnung --18-- aufgenommenen Ventilanordnung in Verbindung steht.
Die Kappe --22-- besteht aus gepresstem Kunststoff, passt auf die Hülse --14-- und ist relativ zu ihr in eine blockierte Stellung und entgegengesetzt in eine freigegebene Stellung drehbar. Um eine Bedienbarkeit des Spendgerätes-2--, und spezieller eine Betätigung des Ventilmechanismus zu erreichen, verhindert die blockierte Stellung das Niederdrücken der Kappe --22-- und die Verbindung der Öffnung - mit der Ventilanordnung, die in enger Verbindung innerhalb der Mundöffnung --18-- angeordnet ist. Andere Formen von Kappen sind möglich.
Die Ventilanordnung --32--, die innerhalb der Mundöffnung --18-- des Spendgerätes --2-- angeordnet ist, umfasst (in der in Fig. 2 gezeigten Reihenfolge des Zusammenbaues) einen Ring --34-- aus dünnwandigem verformbarem Metall, beispielsweise Aluminium, von im wesentlichen zylindrischer Gestalt ; der Ring --34-- hat eine Öffnung --36--, die mit der Öffnung --30-- des Durchlasses --24-- in der Kappe --22-- in Verbindung steht. Die Stärke des Ringes --34-- mag innerhalb von ungefähr 0, 508 mm liegen, so dass sein unterer Teil nach dem Zusammenbau der Ventilanordnung --32-- gebogen werden kann, wie bei --38-- (Fig. 1) gezeigt ist.
Ein oberer zylinderförmiger Abschnitt --40-- bildet im Inneren eine Vertiefung zur Aufnahme eines Ventilsitzes --42--, der in diesem Beispiel aus einer Ringscheibe aus nachgiebigem Gummi besteht, die ein zentrisches Loch --44-- zur Anpassung an die Öffnung --30-- des Durchganges --24-- hat. Der Ring - hat eine nach unten hängende äussere Wand, die, wie oben erläutert, beim späteren Zusammenbau bei --38-- umgebogen wird. Innen ist der Ring --34-- so gestaltet, dass er in enger, im wesentlichen dichter Verbindung die übrigen Bauteile aufnimmt (Fig. 1).
Ein beweglicher Ventilteil --46-- mit einem ringförmigen Abschnitt-48-, der im Abstand angeordnete Vorsprünge --50-- aufweist, stellt den bedienbaren Bestandteil der Ventilanordnung --32-dar ; er ermöglicht das Ausgeben von im Inneren des Spendgerätes-2-enthaltenen fliessfähigen Substanzen. Die obere Fläche --52-- des beweglichen Ventilteiles --46--, der axial bis zu einer flüssigkeitsdichten Anlage an die untere Fläche --54-- des Ventilsitzes --42--und vom Ventilsitz weg verschiebbar ist, gestattet es, das flüssige oder fliessfähige Stoffe zwischen den an der Aussenfläche des ringförmigen Abschnittes --48-- im Abstand angeordneten Vorsprüngen --50-- hindurchfliessen.
Die untere Fläche des ringförmigen Abschnittes --48-- und der herabhängende Teil --56-- nehmen gemeinsam eine Schraubenfeder --58-- auf, die gegen die obere Fläche --60-- eines Dornes --62-- wirkt; der Dorn --62-- hat an seinem oberen Teil nach oben ragende einander gegenüberliegend angeordnete Vorsprünge --64--, um die Schraubenfeder --58-- festzuhalten.
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Um eine günstige Positionierung der Schraubenfeder --58-- zu erhalten, kann ein knopfförmiger Vorsprung --66-- an der oberen Fläche --60-- des Dornes --62-- vorgesehen werden. Es ist ersichtlich, dass die Schraubenfeder --58-- normalerweise den beweglichen Ventilteil --46-- bezüglich des Ventilseitzes --42-- in die geschlossene Stellung drückt, wodurch ein Flüssigkeitsstrom zum Durchlass --24-- wirkungsvoll blockiert wird.
Der Dorn --62-- kann in diesem Beispiel aus gepresstem Kunststoff bestehen und weist einen kreuzförmigen Querschnitt auf (Fig. 3), die Rippen --68-- des Dornes sind symmetrisch angeordnet und bilden dabei zwischen sich Strömungswege --70--, um einen Flüssigkeits- oder Materialfluss in den dehnbaren Teil (während des Füllvorganges) und vom Inneren des dehnbaren Teiles durch die Ventilanordnung --32-- in die Öffnung --30-- und schliesslich durch den Durchlass-24-, der durch die Kappe --22-- gebildet wird, zu gestatten.
Der Dorn --62-- ist gerade etwas länger als die dehnbaren Teile, die die Behälter nach der Erfindung bilden, aber nicht so lang, dass er sich über die ganze Länge des Hohlraumes --8-- erstreckt, der durch das Gehäuse --4-- und den Bodenteil --10-- des Spendgerätes - gebildet wird. Andere Längenabmessungen können vorteilhaft sein. Der Dorn bildet in seinem oberen Teil Strömungswege zum Durchlass --24-- für das gespeicherte Material.
Der Ventilkörper --72--, weist eine im wesentlichen zylindrische Gestalt mit einen ersten ringförmigen Teil --74-- auf, der eine Abstützung oder einen Anschlag bildet, auf dem der Ventilsitz --42-- abgestützt ist. Ein nächster, ebenfalls zylindrischer, aber grösserer Teil --76-- hat die Gestalt eines herabhängenden Saumes mit einer röhrenförmigen herabhängenden Verlängerung --78--, die einen verjüngten Endabschnitt --80-- aufweist. Der Ventilkörper --72-- weist derartige Abmessungen auf, dass er im Inneren des Ringes --34-- aufgenommen werden kann, und dass er mit dem herabhängenden hülsenförmigen Teil --76-- die offenen oberen Enden der dehnbaren Teile flüssigkeitsdicht aufnehmen kann.
Die erste dehnbare Blase --82-- besteht aus einem Material, das mit der Flüssigkeit oder dem Stoff, der in der Blase gespeichert werden soll, verträglich ist, z. B. aus einem butyl-ähnlichen Elastomeren, das in hohem Masse für die zu speichernden Materialien undurchlässig ist. Der obere Flansch --84-- weist einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt auf und ist innerhalb des herabhängenden hülsenförmigen Teiles --76-- des Ventilkörpers --72-- dicht anliegend gehalten.
Die zweite dehnbare Blase --86-- ist im wesentlichen etwas grösser als die erste Blase --82-- und hat einen oberen Flansch-88-, der etwas grösser ist als der Flansch --84-- und die Gestalt eines Kegelstumpfes aufweist, so dass er innerhalb der Krümmung zwischen dem Ventilkörper --72-- und einem Verschlussring-90-aufgenommen werden kann.
Andere flüssigkeitdichte Anordnungen sind möglich.
Der Verschlussring-90-besteht ebenfalls aus gepresstem Kunststoff, ist im wesentlichen von einer hülsenförmigen Gestalt mit einem ersten hülsenförmigen Abschnitt-92-, der so ausgelegt ist, dass er innerhalb der Hülse --14-- des Spendgerätes --2-- dicht anliegend aufgenommen wird, wobei er beim Montieren einschnappt. Der obere, erste hülsenförmige Abschnitt-92-- des Sehnappringes oder Verschlussringes--90-ist so ausgebildet, dass er die Flansche-88 und 84-- der dehnbaren Blasen --86 bzw. 82-- festhält, während er dicht anliegend im Ring --34-- aufgenommen ist ; insbesondere sind die herabhängenden Wände des Ringes --34-- eventuell zur Bildung eines starren Aufbaues abgebogen, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
Der Versehlussring-90-weist eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten Sperrstegen --94-- an seinem unteren, zweiten hülsenförmigen Abschnitt --96-- auf ; der Teil ist aus einem verformbaren Kunststoff gebildet und ist, wie oben erläutert, innerhalb der Hülse --14-- dicht anliegend mit Reibungssitz aufgenommen.
Es werden nun andere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, die gut funktionierende Spendgeräte für Flüssigkeiten ergeben, die genau so wirken wie das soeben beschriebene Spendgerät.
Beispielsweise braucht der oben beschriebene Dorn nicht im Querschnitt kreuzförmig zu sein, sondern kann einen ovalen Querschnitt aufweisen, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Es wurde gefunden, dass Rippen oder Rillen oder andere derartige Mittel zur Bildung von Strömungswegen für die zu spendenden Materialien innerhalb der ersten Blase --82-- nicht erforderlich sind. Daher wird die Elastizität oder das Zurückfederungsvermögen der zweiten Blase --86--, die im wesentlichen die gleichen äusseren Abmessungen aufweist wie die erste dehnbare Blase --82--, eine Treibkraft erzeugen, die bestrebt ist, die Flüssigkeit entlang dem ovalen Dorn auszutreiben.
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dargestellt.
Beispielsweise ist in der in Fig. 5 gezeigten Anordnung ein weiterer Ring --102-- verwendet, wodurch der Aufbau von Unterbaugruppen vor dem endgültigen Zusammenbau des Spendgerätes ermöglicht wird. In diesem Beispiel ist die Reihenfolge des Zusammenbaues, wie sie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist, etwas anders. Die äussere oder zweite Blase wird mit dem Verschlussring--90--zur Bildung einer Unterbaugruppe zusammengesetzt und die erste Blase --82-- wird mit dem Ventilkörper --72-zusammengefügt. Der Verschlussring --90-- mit der in Position gebrachten zweiten oder äusseren Blase - wird dann mit dem Ventilkörper --72-- mit Hilfe des weiteren Ringes --102--, der an seinem unteren Teil --104-- zur Bildung der Unterbaugruppe abgebogen wird, in Wirkverbindung gebracht.
Danach wird, wenn der vollständige Aufbau beabsichtigt ist, der Dorn --62-- in die Bohrung des
Ventilteiles getrieben und nimmt die gezeigte arretierte Stellung ein, wobei er die erste Blase --82-- und die zweite Blase --86-- vorspannt und aufweitet, und danach werden die Schraubenfeder --58--, der bewegliche Ventilteil --46-- und der Ventilsitz --42-- innerhalb des Ringes --34-- in die richtige Lage gebracht und der äussere Ring wird an seinem unteren Teil, wie in Fig. 5 gezeigt ist, umgebogen, um alle Elemente in ihrer gegenseitigen Lage, in der sie zusammenwirken, sicher zu halten und zu vereinigen.
Die in Fig. 6 gezeigte Konstruktion verwendet keinen zweiten Ring, sondern statt dessen wird ein Ring --112-- verwendet, der einen offenen oberen Teil --114-- aufweist, der mit gestrichelten Linien dargestellt ist, und der einen unteren Teil aufweist, der im wesentlichen so ausgebildet ist, wie es oben für den Ring --34-- beschrieben wurde. Bei diesem Beispiel ist jedoch die Reihenfolge des Zusammenbaues die folgende : Man lässt den Dorn --62-- in eine provisorische arretierte Stellung einrasten, nachdem die erste und die zweite Blase --82 bzw. 86--, der Verschlussring und der Ventilkörper vereinigt sind und mit dem Ring --112-- zusammengehalten sind, der danach bei --116-- abgezogen wird.
Die Feder --58--, der bewegliche Ventilteil --46-- und der Ventilsitz --42-- werden danach gemeinsam mit einem ringförmigen Aufsatz --118-- aus Kunststoff, der die obere Stützfläche für den Ventilsitz --42-- bildet, an ihren richtigen Platz gebracht, und danach werden die oberen Teile --120-- des Ringes --112-- umgebogen, wie es in Fig. 6 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist.
Es ist selbstverständlich, dass der Fachmann die oben beschriebenen speziellen Konstruktionen im Hinblick auf einzelne verwendete Bauteile beträchtlich ändern kann und dass der spezielle Aufbau und die Gestaltung modifiziert werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Zahlreiche Änderungen und Modifikationen bieten sich von selbst an und werden ins Auge gefasst, vorausgesetzt, dass sie im Bereich der Erfindung liegen. Die besonders wichtigen Gesichtspunkte der Erfindung werden nun im einzelnen betrachtet.
Während es eine grosse Anzahl von chemischen Zusammensetzungen gibt, aus denen die erste oder innere Blase hergestellt werden kann, ist es nicht nur wichtig, die Undurchlässigkeit des Materials in bezug auf Flüssigkeiten oder andere Stoffe, die eventuell in ihr aufbewahrt werden, in Betracht zu ziehen, sondern auch seine Verträglichkeit im ganzen. Mit Verträglichkeit wird die Fähigkeit der fertigen Blase bezeichnet, Flüssigkeiten während einer annehmbaren Lagerungszeit zu speichern, ohne dass Flüssigkeit durch die Blase wandert, und inaktiv zu bleiben und im wesentlichen durch die Flüssigkeit nicht beeinflusst zu werden. Zusätzlich ist es wichtig, dass sich das Material zur Herstellung eines allgemein verwendbaren Behälters eignet.
Beispielsweise muss die erste oder innere Blase nicht nur undurchlässig sein, sie muss auch bestimmte andere Anforderungen erfüllen, damit sie wirkungsvoll in einem erfindungsgemässen Behälter verwendet werden kann. Das Material muss die Fähigkeit haben, ohne zu zerreissen sich beträchtlich auszudehnen und zusammenzuziehen ; es mut ein gewisses Mass an Elastizität aufweisen und muss im allgemeinen die Anforderungen erfüllen, die für eine zufriedenstellende Wirkungsweise in der hier beschriebenen Art erforderlich sind.
Während ein Elastomeres vom Butyl-Typ, ein Polymeres oder ein Copolymeres, die geringste Durchlässigkeit hat, kann es sein, dass es nicht immer das am besten zufriedenstellende Material ist, wenn andere Faktoren betrachtet werden. Beispielseise hat Butyl eine niedrige Durchlässigkeit für die meisten Stoffe, aber es ist mit einigen nicht notwendigerweise verträglich, wie beispielsweise Alkohol und Öl.
Beispielsweise ist Chlor-Butyl, während es bezüglich der Durchlässigkeit nicht so zufriedenstellt wie Butyl, leichter zu verwenden und in einigen Fällen sehr viel mehr erwünscht als das Butyl-Polymere ohne
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das Chlor-Radikal. Die Durchlässigkeit für Flüssigkeiten kann durch einwandfreie Testverfahren bestimmt werden, beispielsweise den Test ASTM D 814 - 55.
Auf jeden Fall ist es ungeachtet einiger dieser Eigenschaften wichtig, dass die innere Blase, die die Flüssigkeit oder das zu speichernde Material enthält, einige Minimalanforderungen erfüllt, um ihre Funktion in Behältern der hier diskutierten Art zufriedenstellend zu erfüllen.
Beispielsweise wurde gefunden, dass die Wandstärke der fertigen Blase innerhalb eines Bereiches von ungefähr 1, 016 bis 1, 524 mm liegen kann und dass das benutzte Material auch dazu geeignet sein sollte, eine Blase herzustellen, die mit dem zu speichernden Material verträglich ist, und Modul von ungefähr 300 bis 500% Dehnung hat. Zusätzlich sollte es eine Zugfestigkeit von ungefähr 141 kp/cm2 plus oder minus 14 mit einem Dehnungsfaktor von mindestens 850% haben, was einen ausreichenden Sicherheitsfaktor einschliesst.
Die bleibende Verformung, die das Material nach dem Stehen erleidet, sollte nicht mehr als etwa 20% betragen, obwohl dies natürlich von der Grenzelastizität oder Dauerelastizität des butylähnlichen Materials abhängt, das benutzt wird, und in einem gewissen Umfang durch das Material beeinflusst wird, das für die zweite Blase verwendet wird, die den grösseren Teil der zum Ausgeben des gespeicherten Produktes erforderlichen Kraft liefert. Diese Parameter können leicht ermittelt werden, indem man die bekannten ASTM-Verfahren verwendet, die zur Anpassung an die jeweiligen Umstände modifiziert werden können, wo es erforderlich ist.
Wenn eine unzulässige bleibende Verformung auftritt, werden sich Falten und/oder Unebenheiten in der inneren Blase bilden, die es schwierig machen, wenn nicht unmöglich, die innerhalb dieser Falten enthaltene Flüssigkeit auszugeben. Es ist offenbar, dass dies unerwünscht ist. Die Volumenausdehnung der fertigen Blase sollte mindestens 800 cm3 betragen und der Wert S2/SO sollte mindestens 22 sein. (S/So) bezieht sich auf den Dünnfilmtest oder Blasetest, der bei einem Abschnitt der Blase angewendet wird. Der sogenannte S2/S0-Wert für die Blase selbst variiert über die ganze Oberfläche der gedehnten Blase. Die Werte können von 0, 8/1 bis 15, 0/1 schwanken.
Diese Abhängigkeit wird durch die"Gitterprüfung" ("gridding") oder dadurch, dass man auf die nicht expandierte Blasenoberfläche Quadrate von 2, 54 mm Länge und Breite aufstempelt und die Breite und Länge in verschiedenen Abschnitten bei verschieden starker Aufblähung misst. Der hauptsächliche Zweck dieser Art von Prüfung ist es, die Gleichmässigkeit der Dehnung über die gesamte Fläche und auch die Gestalt oder das Profil für verschiedene Volumen zu ermitteln. Alle vorerwähnten Parameter sind bei einem äusseren Behälter des 224 g-Formats anwendbar.
Natürlich werden sich einige der vorerwähnten Parameter in Abhängigkeit von den äusseren Abmessungen des gewünschten Behälters ändern und sind lediglich als Anhalt angegeben.
Die vorerwähnten physikalischen Konstanten werden meistens, wie oben angegeben, entsprechend anerkannten Testverfahren ermittelt, man benutzt beispielsweise das Scott-Testverfahren zur Bestimmung des Moduls und der Faktoren für Zugfestigkeit und Dehnung, während der Wert S2/S0 und der Volumentest durch den Dünnfilm-Zerplatztest ermittelt werden, der beschrieben ist in High Polymer Latices, D. C. Blackley, Palmerton Publishing Co., New York, Bd. 2, Kapitel VIII, Abschnitt 17. 3. 2.
Andere Typen von butylähnlichen Elastomeren werden sich auch mit Rücksicht auf den vorgesehenen endgültigen Verwendungszweck anbieten. Wo beispielsweise ein Nahrungsmittel od. dgl. als in der ersten Blase zu speicherndes Material oder Flüssigkeit vorgesehen wird, müssen entsprechende Vorschriften eingehalten werden, und wo andere Produkte in Betracht gezogen werden, die einen zerstörenden Einfluss auf die gewöhnlicheren Butyl-Elastomeren haben, kann man zu andern Verbindungen greifen, wie beispielsweise Nitrilgummi, Neopren und die"Vitons". In jedem dieser Fälle sollten jedoch die grundlegenden physikalischen Eigenschaften, die oben erläutert wurden, vorhanden sein, um die in bestmöglicher Weise zufriedenstellende Behälterkombination zu erhalten.
In den meisten Fällen wird die butylähnliche Blase gepresst werden im Gegensatz zur Formung durch Tauchen, aber natürlich spielt es dann, wenn die Materialien, aus denen die erste oder innere Blase hergestellt ist, die oben erwähnten Kriterien erfüllen können, keine Rolle, welche Herstellungverfahren verwendet werden. Zusätzlich sind, obwohl eine spezielle polygonale Konfiguration für die Blase beschrieben wurde, andere Formen möglich.
Die für die Herstellung der zweiten oder äusseren Blase am besten geeigneten Stoffe sind die Verbindungen vom Latex-Typ. Übermässige Rücksicht mit Bezug auf die Durchlässigkeit muss nicht genommen werden. Jedoch sollte das ausgewählte Material von einer derartigen Art sein, dass es den grundlegenden physikalischen Überlegungen möglichst genau entspricht und den Parametern möglichst nahe kommt, die oben für die innere Blase erläutert wurden, und zusätzlich ein wichtiges Kriterium
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erfüllen. Dieser besonders wichtige Faktor ist die Elastizität oder Dauerelastizität.
Die Elastizität muss so sein, dass der zweite Teil oder die zweite Blase immer eine ausreichende Tendenz aufweist, in ihren ursprünglichen, natürlichen oder ungefüllten Zustand zurückzukehren, so dass sie in der Lage ist, auf das in der ersten oder inneren Blase enthaltene Material Treibkräfte auszuüben. Für einen Behälter vom 224 g-Format ist es sehr wünschenswert, dass der anfänglich durch die äussere Blase ausgeübte Druck im Bereich von ungefähr 1, 05 kp/cm2 liegt mit einem Enddruckfaktor von ungefähr 0, 63 bis 0, 7 kp/cm2.
Es ist natürlich klar, dass zu Beginn der Lagerzeit eines neu gefüllten Behälters die innere Membran einen gewissen Beitrag zum Treibdruck liefern wird, der in Abhängigkeit vom verwendeten Material innerhalb einer gewissen Zeitspanne wegen der geringen Dauerelastizität einiger der butylähnlichen Elastomeren verschwinden wird.
Die zweite oder äussere Blase sollte einen Modul von ungefähr 500 oder mehr bei 500% haben, und eine Zugfestigkeit von überschlägig 3000 bis 5000 mit einem Dehnungsfaktor innerhalb des Bereiches von etwa 750 bis 1000. Der Volumentest sollte zum mindesten nicht unter 600 cm3 und vorzugsweise bei ungefähr 800 cm3 bei einem Druck von 0, 98 kp/em2 liegen. Das Verhältnis S2/SO sollte vorzugsweise im Bereich von 25 bis 35 liegen bei einem Spannungsfaktor von ungefähr 7000 bis 14000.
Es wurde gefunden, dass die meisten Materialien des natürlichen Latex-Typs, natürlich oder andere, die oben genannten Charakteristiken ergeben, wobei die Wandstärke der Blase innerhalb eines Bereiches von ungefähr 0, 762 bis 2, 286 mm liegt. In den meisten Fällen wird eine Blase mit verbesserten Eigenschaften erhalten, indem man zweimal oder sogar dreimal taucht, und die einzelnen Schichten des Materials zwischen den Tauchvorgängen trocknen oder härten lässt. Das heisst aber nicht, dass andere Materialien, die durch Pressen formbar sind und noch die oben genannten Kriterien erfüllen, ihren Zweck nicht erfüllen werden, denn in der Tat werden viele andere solche Stoffe zufriedenstellend arbeiten.
Bezüglich der ersten oder inneren Blase und der zweiten oder äusseren Blase ist es wichtig, dass die physikalische Verwandtschaft gewahrt wird. So sind, während spezielle polygonale Gestaltungen der Blase erläutert wurden, tatsächlich andere Konfigurationen möglich, solange die zwei Teile im wesentlichen den gleichen Umfang oder die gleiche Ausdehnung haben und vorzugsweise in ihrer Gestalt kongruent sind oder eine übereinstimmende Gestalt aufweisen, und die folgenden Verhältnisse gewahrt werden.
Der äussere Durchmesser der ersten oder inneren Blase sollte so gewählt sein, dass bei einer Kombination mit der zweiten Blase in einer Art, in der die beiden Blasen ineinander gepackt sind, ein ausreichender Kontakt an ihrer Berührungsfläche erhalten wird, um eine gleichmässige Ausdehnung und Erweiterung der Blasen während des Füllvorganges sicherzustellen. Eine Relativbewegung zwischen der ersten und der mit dieser mechanisch zusammenwirkenden zweiten Blase an deren Berührungsfläche sollte beschränkt werden und wenn möglich vermieden werden, um die Möglichkeit eines Zerreissens oder einer örtlichen Überdehnung einer der Blasen in bezug auf die andere auszuschliessen.
Es ist auch wichtig, dass die einander entsprechenden Abmessungen der Blasen solche Werte haben, dass sich kein Übermass oder Überschuss von Material an der Berührungsfläche, die durch die Aussenseite der ersten Blase und die Innenseite der zweiten oder äusseren Blase gebildet wird, befindet. Wenn ein derartiger Überschuss oder ein derartiges Übermass vermieden wird, wird hiedurch eine Faltenbildung der Blasen an der Berührungsfläche verhindert, und die Möglichkeit des Einschlusses von Flüssigkeit oder Material, die in Behältern gespeichert werden soll, in den Lücken und Hohlräumen der Falten, die erzeugt würden, wenn die Blasen zu gross wären, und was während des Füllvorganges auftreten würde, ausgeschlossen.
Um die Entstehung eines korrekten Zustandes der Berührungsfläche zu unterstützen, wird vorzugsweise ein reibungsverminderndes Material entweder auf der äusseren Fläche der ersten oder inneren Blase oder auf der inneren Fläche der zweiten oder äusseren Blase angebracht. Solche Materialien können Getreidestärke, Kalziumkarbonat, fein zerriebene Maiskolben enthalten oder irgendeines der andern bekannten derartigen Trocknungsmittel. Durch ein reibungsverminderndes Material kann das Zusammenstecken des ersten und des zweiten nachgiebigen Teiles (Blase) erleichtert werden.
Die spezielle Gestaltung des oberen Teiles oder Endes der Blase ist wichtig im Bezug auf die Verhinderung einer Relativbewegung zwischen ihnen und einer gegenseitigen Lageänderung und mit Rücksicht auf die Ventilanordnung, mit der sie zusammengebaut sind. Beispielsweise wird man bemerken, dass die erste oder innere Blasenmembran mit einem nach oben stehenden Flansch mit verhältnismässig quadratischem Querschnitt versehen ist, während die Blase vom Latex-Typ mit einem kegelstumpfförmigen oberen Ende versehen ist, was alles ein zufriedenstellendes Arbeiten der mit einer doppelten Blase
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versehenen Behälter der Erfindung sicherstellt. Andere Ausführungsformen werden ebenfalls in Betracht gezogen.
Während die Erfindung speziell in ihrer Beziehung auf Behälter von Nicht-Aerosol-Typ beschrieben wurde, hat selbstverständlich die grundlegende Idee, einen Stoff in einem undurchlässigen ersten Teil aufzubewahren und einen zweiten Teil vorzusehen, der sich mit diesem ausdehnt, wodurch Treibkräfte oder ein Treibdruck auf das gespeicherte Material ausgeübt wird, aus verschiedenen Gründen breitere Anwendungsmöglichkeiten hat, als Druck-Akumulatoren, Speichertanks oder a. ähnl. Anwendungsmöglichkeiten.
Unter Benutzung der Kriterien für die Behälter dieser Erfindung und speziell der Erläuterungen, die sich auf die Ausführungsform der Fig. l beziehen, wurde eine Anzahl von Behältern hergestellt und mit verschiedenen Produkten von Wasser bis zu zählflüssigen fliessfähigen Stoffen, beispielsweise Handcremes, mit zufriedenstellendem Ergebnis getestet. Ein solcher Behälter wird im folgenden beschrieben.
Ein Elastomeres vom Butyl-Typ von WARCO, einem Hersteller von Elastomeren, das die Bezeichnung WARCO 5P - 8A trägt wurde zur Herstellung einer ersten oder inneren Blase verwendet, wobei die konventionellen Presstechniken angewendet wurden. Die Dicke dieses Teiles betrug 0, 9652 mm.
Eine zweite Blase oder ein zweiter Teil wurde unter Verwendung eines Mehrfach-Tauchverfahrens aus einem Elastomeren vom Latex-Typ von Uniroyal Co. hergestellt. Das Produkt wird bezeichnet als Nat. 5085.
Diese Materialien ergaben Blasen mit den folgenden charakteristischen Eigenschaften :
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<tb>
<tb> Modul <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Dehnung
<tb> 500% <SEP> PSI <SEP> (kp/cm2) <SEP> PSI <SEP> (kp/emZ) <SEP> %
<tb> Butyl <SEP> 307 <SEP> (21, <SEP> 58) <SEP> 2123 <SEP> (149) <SEP> 937
<tb> Latex <SEP> 418 <SEP> (29, <SEP> 38) <SEP> 4370 <SEP> (307) <SEP> 843
<tb>
Volumentest
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<tb>
<tb> Membrane <SEP> Blasentest
<tb> PSI <SEP> (kp/em) <SEP> Vo <SEP> = <SEP> 5 <SEP> ml <SEP> S/So <SEP> Spannung
<tb> V <SEP> - <SEP> ml <SEP> (Stress)
<tb> Butyl <SEP> 7. <SEP> 0 <SEP> (0, <SEP> 49) <SEP> 745 <SEP> 23. <SEP> 2 <SEP> 3940
<tb> Latex <SEP> 14. <SEP> 0 <SEP> (0, <SEP> 98) <SEP> 1160 <SEP> 27.
<SEP> 9 <SEP> 12, <SEP> 630 <SEP>
<tb>
Diese Blasen arbeiteten zufriedenstellend für die meisten getesteten Produkte mit einer annehmbaren Lagerzeit und einem annehmbaren Niveau der Leistungsfähigkeit. Somit wurden einzigartige Behälter für eine grosse Zahl von Produkten offenbart, wobei die Produkte ohne die Verwendung eines Treibmittels der üblichen Art gespendet oder ausgegeben werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Behälter zur Speicherung von Flüssigkeiten unter Druck, der bei Freigabe eines Verschlusses einer Ventilanordnung die Flüssigkeit aus einem Gehäuse und einem darin angeordneten Behälter für die Aufnahme der Flüssigkeit treibt, dadurch gekennzeichnet, dass der im Gehäuse (4,10) befindliche Behälter aus einer ersten, elastischen, schlauchförmigen, als Flüssigkeitsträger dienenden Blase (82) und einer zweiten ebenfalls elastischen, schlauchförmigen Blase (86), deren Innenfläche an der Aussenfläche der ersten Blase anliegt, besteht, wobei ferner im Inneren des durch die beiden Blasen gebildeten Behälters ein Dorn (62) angeordnet ist, durch den die beiden Blasen in axialer und radialer Richtung vorgespannt sind.