<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze en inrichting voor het vullen van een drukkapsule voor spuitbussen, en drukkapsule die volgens deze werkwijze kan worden gevuld.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het vullen van een drukkapsule voor spuitbussen, alsmede op een drukkapsule die volgens deze werkwijze kan worden gevuld.
Het is bekend dat in spuitbussen een drukkapsule kan worden aangebracht, die is voorzien van een drukregelaar, zodanig dat een konstante druk in de spuitbus wordt gehandhaafd die voldoende is om bij de aanwending van de spuitbus het nuttige fluidum naar buiten te dringen, ten einde dit bijvoorbeeld te verstuiven. Het gebruik van een drukkapsule heeft als voordeel dat in de plaats van klassieke drijfgassen, zoals de schadelijke chloorfluorkoolwaterstoffen, eender welk ander gas kan worden aangewend, zoals bijvoorbeeld lucht.
De voornoemde drukkapsules bestaan doorgaans uit een reservoir met een uitlaatopening en een drukregelaar met een afsluiter die met de voornoemde uitlaatopening samenwerkt. De afsluiter wordt hierbij bevolen door middel van een verplaatsbaar element, zoals een membraan, dat aan één zijde belast wordt door de druk die in de spuitbus heerst en dat aan zijn andere zijde belast wordt door een
<Desc/Clms Page number 2>
referentiedruk die in een daartoe aanwezige ruimte wordt voorzien.
Om het reservoir van de drukkapsule te vullen kan dit worden voorzien van een vulopening die nadat het reservoir gevuld is met een fluidum onder hoge druk, wordt afgedicht. Het gebruik van zulke vulopening heeft als nadelen dat de kans op een lek wordt vergroot, dat de drukkapsule minder veilig is en dat bijkomende bewerkngen worden gevergd voor het aanbrengen en afdichten van de vulopening.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het vullen van een drukkapsule die toelaat dat het reservoir kan worden gevuld zonder dat hiertoe een afzonderlijke vulopening in het reservoir dient aanwezig te zijn.
Tot dit doel betreft de uitvinding een werkwijze voor het vullen van een drukkapsule voor spuitbussen, meer speciaal voor het vullen van een drukkapsule die bestaat uit een reservoir met een uitlaatopening en een drukregelaar met een afsluiter die met de voornoemde uitlaatopening samenwerkt, daardoor gekenmerkt dat de drukkapsule wordt gevuld door extern een drukverschil aan de drukregelaar aan te leggen, zodanig dat de uitlaatopening wordt vrijgemaakt en het reservoir via deze opening wordt gevuld.
De huidige uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting om de voornoemde werkwijze te realiseren, met als kenmerk dat zij hoofdzakelijk bestaat uit een drukkamer ; eerste drukregelmiddelen die toelaten om een fluïdum onder druk aan de drukkamer toe te voeren ; tweede drukregelmiddelen die toelaten om een fluidum onder druk toe te voeren aan de ruimte van de drukkapsule waarin de referentiedruk wordt aangelegd ; en stuurmiddelen die de
<Desc/Clms Page number 3>
eerste en tweede drukregelmiddelen sekwentieel in- en uitschakelen, alsmede sturen, volgens een ingegeven stuurpatroon.
De huidige uitvinding heeft ook nog betrekking op een drukkapsule die volgens de voornoemde werkwijze kan worden gevuld, bestaande uit een reservoir met een uitlaatopening en een drukregelaar met een afsluiter die met de voornoemde uitlaatopening samenwerkt, daardoor gekenmerkt dat de drukregelaar zodanig is opgevat dat de afsluiter kan worden geopend door het extern aanleggen van een drukverschil.
Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een spuitbus weergeeft die met een drukkapsule volgens de uitvinding is uitgerust ; figuur 2 de drukkapsule uit de spuitbus van figuur 1 in doorsnede weergeeft ; figuren 3 tot 5 stapsgewijs de werkwijze van de uitvinding verduidelijken voor het vullen van de drukkapsule.
Zoals weergegeven in figuur 1 kan een spuitbus 1, ten einde de hierin aanwezige vloeistof 2 via de stijgbuis 3 bij het bekrachtigen van de drukknop 4 naar buiten te dringen, worden uitgerust met een drukkapsule 5 die een welbepaalde druk in de ruimte 6 van de spuitbus 2 handhaaft.
Zoals weergegeven in figuur 2 kan deze drukkapsule 5 bestaan uit, enerzijds, een reservoir 7 dat bedoeld is gevuld te worden met een fluidum onder zeer hoge druk en dat is voorzien van een uitlaatopening 8, en anderzijds,
<Desc/Clms Page number 4>
een drukregelaar 9 met een afsluiter 10 die met de voornoemde uitlaatopening 8 samenwerkt. De drukregelaar 9 bestaat hoofdzakelijk uit een verplaatsbaar element 11, zoals een membraan, dat de afsluiter 10 beveelt, en waarvan een. zijde 12 samenwerkt met een ruimte 13 waarin een referentiedruk kan worden opgebouwd, terwijl de andere zijde 14 belast wordt door de druk die in de omgeving van de drukkapsule 5 heerst, bijvoorbeeld doordat deze zijde 14 een kamer 15 begrenst die via een opening 16 met de omgeving in verbinding staat.
In het weergegeven voorbeeld bestaat de afsluiter 10 uit een klepsteel 17 die éndelig met het membraan 11 is uitgevoerd, waarbij deze klepsteel 17 doorheen de uitlaatopening 8 reikt en met een in deze opening 8 aangebrachte dichting 18 samenwerkt. In de klepsteel 17 is een uitsparing 19 aangebracht die toelaat dat fluidum uit het reservoir 7 kan ontsnappen in één welbepaalde stand van de klepsteel 17, terwijl bij het verschuiven uit deze stand, zowel in de ene als in de andere richting, in de afdichting van de uitlaatopening 8 wordt voorzien.
De voornoemde ruimte 13 kan worden gevuld met een fluidum onder druk via een vulopening 20 waarin een afsluitelement 21, zoals een kogel, kan worden aangebracht.
Bij de aanwending in de spuitbus 1 neemt de klepsteel 17 een positie in zoals afgebeeld in figuur 1. De druk Pl in de spuitbus wordt door de drukregelaar 9 ingesteld op een bepaalde waarde die voldoende is om de vloeistof 2 uit de ruimte 6 te verdrijven. De druk Pl bedraagt doorgaans 5, 5 bar. De druk P2 in het reservoir 7 bedraagt bijvoorbeeld 50 bar, terwijl de referentiedruk P3 5 ä 5, 5 bar bedraagt.
<Desc/Clms Page number 5>
Het is duidelijk dat bij het verstuiven van de vloeistof 2 de druk P1 daalt, waardoor het membraan 11 naar onder doorbuigt en de uitsparing 19 ter hoogte van de dichting 18 wordt gesitueerd. Hierbij kan gas uit het reservoir 7 langs de uitsparing 7 ontsnappen, waardoor de druk Pl terug stijgt tot het evenwicht is hersteld.
Het bijzondere van de uitvinding bestaat erin dat zij in een werkwijze en inrichting voorziet, alsmede in een drukkapsule die volgens de voornoemde werkwijze kan worden gevuld, één en ander zodanig dat het reservoir 7 van de drukkapsule 5 met een fluidum onder zeer hoge druk kan worden gevuld zonder dat dit via een speciaal daartoe in de wand 22 van het reservoir 7 aangebrachte vulopening dient te gebeuren.
De werkwijze volgens de uitvinding bestaat erin dat de drukkapsule wordt gevuld door extern een drukverschil aan de drukregelaar te kreëren, zodanig dat de voornoemde uitlaatopening 8 wordt vrijgemaakt, waarna het reservoir 7 via deze opening wordt gevuld.
Zoals weergegeven in figuren 2 en 3 is de drukkapsule 5 volgens de uitvinding hierbij zodanig opgevat dat de afsluiter 10 bij het extern aanleggen van een drukverschil aan de drukregelaar 9 in een vrije doortocht doorheen de uitlaatopening 8 voorziet.
In het weergegeven voorbeeld is de drukkapsule 5 hiertoe zodanig uitgevoerd dat de afsluiter 10, en meer speciaal de klepsteel 17, door het verplaatsen van het verplaatsbaar element 11 volledig uit de uitlaatopening 8 kan worden gelicht, meer speciaal zoals is afgebeeld in figuur 3.
<Desc/Clms Page number 6>
De verschillende stappen die volgens de voornoemde werkwijze kunnen worden uitgevoerd, en de inrichting 23 om de voornoemde werkwijze te realiseren, worden hierna aan de hand van figuren 3 tot 5 beschreven.
De inrichting 23 bestaat hoofdzakelijk uit een drukkamer 24 ; eerste drukregelmiddelen 25 die toelaten om een fluldum onder druk aan de drukkamer 24 toe te voeren ; tweede drukregelmiddelen 26 die toelaten om een fluldum onder druk toe te voeren aan de ruimte 13 van de drukkapsule 5 waarin de referentiedruk wordt aangelegd ; en stuurmiddelen 27 die de eerste en tweede drukregelmiddelen sekwentieel in- en uitschakelen, alsmede sturen, volgens een ingegeven stuurpatroon.
De eerste en tweede drukregelmiddelen 25 en 26 bestaan bij voorkeur uit leidingen 28 en 29 vanaf een persluchtbron 30 naar respektievelijk een vulmond 31 die met de vulopening 20 kan samenwerken en naar de drukkamer 24, en in elke leiding 28-29 een drukregelaar 32-33 en een ventiel 34-35.
De drukregelaars 32 en 33 laten toe om verschillende drukken in te stellen, terwijl de ventielen 34 en 35 toelaten om het fluidum aan de vulmond 31 en de drukkamer 24 toe te voeren, ofwel in een ontluchting te voorzien.
Volgens de uitvinding wordt de drukkapsule 5 gevuld door het ventiel 35 te openen, waardoor de drukkamer 24 onder druk wordt geplaatst. De drukregelaar 29 wordt hierbij zodanig ingesteld dat in de drukkamer 24 minstens een druk P2 aanwezig is die gelijk is aan, of eventueel groter is dan de druk waarmee het reservoir 7 dient te worden gevuld. Hierbij ontstaat een toestand zoals weergegeven in figuur 3, waarbij het membraan 11 zodanig is uitgebogen dat de klepsteel 17 uit de uitlaatopening 8 komt en het via de
<Desc/Clms Page number 7>
leiding 29 toegevoerde fluidum tot in het reservoir 7 kan komen.
De voornoemde ruimte 13 kan ontlucht worden, doch het geniet de voorkeur dat hierin een tegendruk P4 wordt opgebouwd, zulks om te beletten dat het membraan 11 wordt beschadigd, bijvoorbeeld scheurt. Deze tegendruk P4 bedraagt bij voorkeur minimum 50 % van de druk P2, en is in de bovengenoemde toepassing bijvoorbeeld 30 bar.
De tegendruk P4 wordt geleverd via de leiding 28 en het ventiel 34, waarbij de drukregelaar 32 in de gewenste druk voorziet.
Om te beletten dat het membraan 11 wordt beschadigd kunnen in de ruimte 13 van de drukkapsule 5, steunmiddelen zijn aangebracht zodanig dat slechts een gelijkmatige uitbuiging van het membraan 11 kan optreden. Deze steunmiddelen bestaan bijvoorbeeld uit ribben 36 met een gebogen rand 37.
In een volgende stap wordt de afsluiter 8 terug gesloten.
Hiertoe wordt de klepsteel 17 zover als mogelijk door de uitlaatopening 8 gedrukt. Zoals weergegeven in figuur 4 kan dit worden gerealiseerd door in de ruimte 13 een druk P5 aan te leggen die groter is dan de druk P2, bijvoorbeeld 75 bar, door de instelling van de drukregelaar 32 te wijzigen.
Om de drukkapsule 5 dan in een toestand te brengen dat zij geschikt is om uit de drukkamer 24 te worden weggenomen en klaar is voor gebruik, wordt, zoals weergegeven in figuur 5, de drukkamer 24 ontlucht door het ventiel 35 te verplaatsen en wordt in de ruimte 13 de gewenste referentiedruk P3 aangelegd. De druk P3 kan worden bekomen door de juiste instelling van de drukregelaar 32.
<Desc/Clms Page number 8>
De referentiedruk P3 wordt pas aangelegd nadat de afsluiter 8 in de gesloten toestand is gebracht.
De ruimte 13 wordt na het aanbrengen van de referentiedruk P3 afgesloten van de omgeving door het afsluitelement 21 in de vulopening te persen, bijvoorbeeld door middel van een stift 38.
De ontluchting via de leiding 29 en het ventiel 35 gebeurt gelijktijdig met het wegnemen van de hoge druk P5, ofwel voor dat deze druk wordt weggenomen.
Hierna is de drukkapsule 5 klaar voor gebruik. Dit betekent dat zij uit de drukkamer 24 kan worden weggenomen en kan worden gestockeerd tot zij in een spuitbus 1 wordt ingebouwd.
Om de drukkapsule 5 te aktiveren, wordt, zoals weergegeven in figuur 1, extern een druk aan de spuitbus 1 aangelegd die gelijk of iets groter is dan de normale werkdruk Pl, waardoor de afsluiter 8 een positie inneemt zoals afgebeeld in figuur 2, zodat de automatische drukregeling in werking treedt.
De voornoemde druk wordt geleverd via drukregelmiddelen 39.
Het is duidelijk dat de voornoemde werkwijze ook met andere waarden voor de drukken P1-P5 kan worden gerealiseerd. De druk P2 evenwel bedraagt bij voorkeur 30 ä 100 bar.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het vullen van een drukkapsule voor spuitbussen, alsmede de drukkapsule, kunnen volgens verschillende
<Desc/Clms Page number 9>
varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and device for filling a pressure capsule for aerosol cans, and pressure capsule which can be filled according to this method.
This invention relates to a method and apparatus for filling a pressure capsule for aerosol cans, as well as a pressure capsule which can be filled by this method.
It is known that a pressure capsule, which is provided with a pressure regulator, can be arranged in aerosols in such a manner that a constant pressure in the aerosol can be maintained which is sufficient to expel the useful fluid during the application of the aerosol, in order to for example, to spray. The use of a pressure capsule has the advantage that instead of conventional propellants, such as the harmful chlorofluorocarbons, any other gas can be used, such as air.
The aforementioned pressure capsules usually consist of a reservoir with an outlet opening and a pressure regulator with a valve which cooperates with the aforementioned outlet opening. The valve is hereby ordered by means of a movable element, such as a membrane, which is loaded on one side by the pressure prevailing in the spray can and which is loaded on its other side by a
<Desc / Clms Page number 2>
reference pressure that is provided in a space available for this purpose.
To fill the reservoir of the pressure capsule, it can be provided with a filling opening which is sealed after the reservoir has been filled with a high-pressure fluid. The use of such a filling opening has the drawbacks that the risk of a leak is increased, that the pressure capsule is less safe and that additional operations are required for fitting and sealing the filling opening.
The present invention relates to a method and device for filling a pressure capsule which allows the reservoir to be filled without the need to have a separate filling opening in the reservoir for this purpose.
For this purpose, the invention relates to a method of filling a pressure capsule for aerosol cans, in particular for filling a pressure capsule consisting of a reservoir with an outlet opening and a pressure regulator with a valve which cooperates with the aforementioned outlet opening, characterized in that the pressure capsule is filled by externally applying a pressure differential to the pressure regulator, such that the outlet opening is cleared and the reservoir is filled through this opening.
The present invention also relates to a device for realizing the aforementioned method, characterized in that it mainly consists of a pressure chamber; first pressure control means allowing to supply a pressurized fluid to the pressure chamber; second pressure control means allowing to supply a pressurized fluid to the space of the pressure capsule in which the reference pressure is applied; and steering means that the
<Desc / Clms Page number 3>
first and second pressure control means sequentially switch on and off, as well as control, according to an entered control pattern.
The present invention also relates to a pressure capsule which can be filled according to the aforementioned method, consisting of a reservoir with an outlet opening and a pressure regulator with a valve cooperating with the aforementioned outlet opening, characterized in that the pressure regulator is designed such that the valve can be opened by externally applying a differential pressure.
With the insight to better demonstrate the features according to the invention, a preferred embodiment is described below without any limitation, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows an aerosol equipped with a pressure capsule according to the invention; Figure 2 shows the pressure capsule from the aerosol of Figure 1 in section; Figures 3 to 5 illustrate step by step the method of the invention for filling the pressure capsule.
As shown in figure 1, in order to push out the liquid 2 contained therein via the riser 3 when the push button 4 is energized, a pressure capsule 5 can be provided which provides a specific pressure in the space 6 of the spray can 2 maintain.
As shown in figure 2, this pressure capsule 5 may consist of, on the one hand, a reservoir 7 which is intended to be filled with a fluid under very high pressure and which is provided with an outlet opening 8, and on the other hand,
<Desc / Clms Page number 4>
a pressure regulator 9 with a shut-off valve 10 which cooperates with the aforementioned outlet opening 8. The pressure regulator 9 mainly consists of a movable element 11, such as a diaphragm, which commands the valve 10, and one of which. side 12 cooperates with a space 13 in which a reference pressure can be built up, while the other side 14 is loaded by the pressure prevailing in the vicinity of the pressure capsule 5, for instance because this side 14 delimits a chamber 15 which, via an opening 16 environment is connected.
In the example shown, the valve 10 consists of a valve stem 17 which is formed in one piece with the membrane 11, this valve stem 17 extending through the outlet opening 8 and cooperating with a seal 18 fitted in this opening 8. In the valve stem 17 a recess 19 is provided which allows fluid to escape from the reservoir 7 in one specific position of the valve stem 17, while when sliding from this position, in one direction as well as the other, in the seal of the outlet opening 8 is provided.
The aforementioned space 13 can be filled with a fluid under pressure via a filling opening 20 in which a closing element 21, such as a ball, can be arranged.
When applied in the aerosol 1, the valve stem 17 assumes a position as shown in figure 1. The pressure P1 in the aerosol is set by the pressure regulator 9 to a certain value sufficient to expel the liquid 2 from the space 6. The pressure Pl is usually 5.5 bar. The pressure P2 in the reservoir 7 is, for example, 50 bar, while the reference pressure P3 is 5 to 5.5 bar.
<Desc / Clms Page number 5>
It is clear that when the liquid 2 is atomized, the pressure P1 drops, as a result of which the membrane 11 bends downwards and the recess 19 is positioned at the level of the seal 18. Gas can escape from the reservoir 7 along the recess 7, whereby the pressure P1 increases again until equilibrium is restored.
The special feature of the invention consists in that it provides a method and device, as well as a pressure capsule which can be filled according to the aforementioned method, all this in such a way that the reservoir 7 of the pressure capsule 5 can be filled with a fluid under very high pressure. without this having to be done via a filling opening specially provided for this purpose in the wall 22 of the reservoir 7.
The method according to the invention consists in that the pressure capsule is filled by externally creating a pressure difference on the pressure regulator, such that the aforementioned outlet opening 8 is released, after which the reservoir 7 is filled via this opening.
As shown in figures 2 and 3, the pressure capsule 5 according to the invention is hereby designed such that the valve 10 provides an open passage through the outlet opening 8 when externally applying a pressure difference to the pressure regulator 9.
In the example shown, the pressure capsule 5 is designed for this purpose such that the valve 10, and more particularly the valve stem 17, can be lifted completely out of the outlet opening 8 by moving the displaceable element 11, more particularly as shown in figure 3.
<Desc / Clms Page number 6>
The various steps that can be carried out according to the above-mentioned method, and the device 23 for realizing the above-mentioned method, are described below with reference to Figures 3 to 5.
The device 23 mainly consists of a pressure chamber 24; first pressure control means 25 allowing to supply a pressurized fluid to the pressure chamber 24; second pressure control means 26 allowing to supply a pressurized fluid to the space 13 of the pressure capsule 5 in which the reference pressure is applied; and control means 27 which sequentially switch the first and second pressure control means on and off, as well as control, according to an input control pattern.
The first and second pressure control means 25 and 26 preferably consist of lines 28 and 29 from a compressed air source 30 to a filling mouth 31, respectively, which can interact with the filling opening 20 and to the pressure chamber 24, and in each line 28-29 a pressure regulator 32-33 and a valve 34-35.
The pressure regulators 32 and 33 allow to set different pressures, while the valves 34 and 35 allow to supply the fluid to the filling nozzle 31 and the pressure chamber 24, or to provide a vent.
According to the invention, the pressure capsule 5 is filled by opening the valve 35, whereby the pressure chamber 24 is placed under pressure. The pressure regulator 29 is hereby adjusted such that in the pressure chamber 24 there is at least a pressure P2 which is equal to or possibly greater than the pressure with which the reservoir 7 is to be filled. This results in a situation as shown in figure 3, in which the diaphragm 11 is bent out such that the valve stem 17 comes out of the outlet opening 8 and it passes through the
<Desc / Clms Page number 7>
fluid supplied through line 29 can enter reservoir 7.
The aforementioned space 13 can be vented, but it is preferred that a counter-pressure P4 is built up therein, in order to prevent the membrane 11 from being damaged, for example tearing. This counter-pressure P4 is preferably at least 50% of the pressure P2, and is, for example, 30 bar in the above application.
The back pressure P4 is supplied via the line 28 and the valve 34, the pressure regulator 32 providing the desired pressure.
In order to prevent the membrane 11 from being damaged, support means can be provided in the space 13 of the pressure capsule 5, so that only a uniform deflection of the membrane 11 can occur. These support means consist, for example, of ribs 36 with a curved edge 37.
In a next step, the valve 8 is closed again.
To this end, the valve stem 17 is pushed as far as possible through the outlet opening 8. As shown in figure 4, this can be achieved by applying a pressure P5 in the space 13 which is greater than the pressure P2, for example 75 bar, by changing the setting of the pressure regulator 32.
In order to then bring the pressure capsule 5 into a condition that it is suitable for removal from the pressure chamber 24 and is ready for use, as shown in figure 5, the pressure chamber 24 is vented by moving the valve 35 and is placed in the the desired reference pressure P3 is applied in space 13. The pressure P3 can be obtained by the correct setting of the pressure regulator 32.
<Desc / Clms Page number 8>
The reference pressure P3 is only applied after the valve 8 has been brought into the closed position.
After the application of the reference pressure P3, the space 13 is closed off from the environment by pressing the sealing element 21 into the filling opening, for example by means of a pin 38.
The venting via the pipe 29 and the valve 35 takes place simultaneously with the removal of the high pressure P5, or before this pressure is removed.
After this, the pressure capsule 5 is ready for use. This means that it can be removed from the pressure chamber 24 and stored until it is installed in an aerosol 1.
To activate the pressure capsule 5, as shown in figure 1, an external pressure is applied to the aerosol 1 which is equal or slightly greater than the normal working pressure Pl, whereby the valve 8 takes a position as shown in figure 2, so that the automatic pressure control comes into effect.
The aforementioned pressure is supplied via pressure control means 39.
It is clear that the aforementioned method can also be realized with other values for the pressures P1-P5. However, the pressure P2 is preferably 30 to 100 bar.
The present invention is by no means limited to the exemplary embodiment shown in the figures, but such a method and device for filling a pressure capsule for aerosol cans, as well as the pressure capsule, can be
<Desc / Clms Page number 9>
variants are realized without departing from the scope of the invention.