DD232239A5 - Druckerzeuger - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Druckerzeuger fuer Spruehflaschen usw. zum Vernebeln und/oder Verspruehen von fliessfaehigen Guetern. Durch die Erfindung wird ein kostenguenstig herstellbarer, einfacher Druckerzeuger vorgeschlagen, der ohne Treibgase funktionssicher arbeitet. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der Innenraum eines Behaelters 1 durch einen rohrfoermigen, elastischen Koerper 4, der weitere druckaufbauende Elemente in sich aufnimmt, in zwei koaxiale Kammern 6; 8 unterteilt wird und mit Hilfe des Elastizitaetskoeffizienten der elastischen Elemente in Zusammenwirken mit dem Kapillareffekt in der vom elastischen Koerper 4 geschaffenen inneren Kammer 8 ein solcher Druck aufgebaut wird, der zum Austrag des im Behaelter 1 befindlichen fliessfaehigen Gutes fuehrt. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckerzeugerfür Sprayflaschen, Sprühdosen etc. zum Vernebeln von fließfähigen Gütern, insbesondere zum Versprühen von flüssigen Medien.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es bestehen auf dem Markt vielfältige und verschiedene Erzeugnisse, deren Verbrauch in Form von Nebel erfolgt und die in Behältern abgefüllt werden, die die Bezeichnung „sprays" tragen, in denen das zu verbrauchende Produkt von einem unter Druck befindlichen Gas begleitet wird, das als Treibmittel wirkt, und zwar dergestalt, daß bei einer Betätigung des Spray-ventils der im Behälter vorhandene innere Druck den Austrag des Behälterinhaltes in Form eines Sprühnebels bewirkt.

Derartige Sprayflaschen werden beispielsweise für Parfüms, Lacke, flüssige Insektenbekämpfungsmittel, Farben, Öle etc.

eingesetzt.

Es ist bekannt, daß die als Treibmittel in den genannten Behältern benutzten Gase zwei Probleme aufweisen. Eines dieser Probleme gründet sich auf die Tatsache, daß ihre Anhäufung in den höheren Schichten der Atmosphäre negative Wirkungen hinsichtlich der Ozonbildung erzeugt, dergestalt, daß die fortschreitende Minderung dieses Gases zu einer Erhöhung der „Überwinterungs-wirkung" in den genannten atmosphärischen Schichten führt, was auf lange Sicht ein gewisses Risiko mit sich bringt.

Andererseits sind in der Regel alle eingesetzten Gase leicht entflammbar und gefährlich. Aus diesem Grunde muß auf den Behältern angegeben werden, daß diese keiner höheren Temperatur als 5O⁰C ausgesetzt werden dürfen, und daß sie, auch wenn sie leer sind, nicht durchlöchert oder ins Feuer geworfen werden dürfen.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung werden die vorstehend aufgezeigten Nachteile umgangen und eine relativ einfache, kostengünstige Lösung vorgeschlagen, mit der fließfähige Stoffe in dosierter Art und Weise in Form eines Sprühnebels aus einem Behälter ausgetragen werden können, wobei die vorschlagsgemäße Lösung ein Wiederauffüllen des ^hälters gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ohne Treibgas arbeitenden Druckerzeuger der eingangs genannten Art zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Innenraum eines beliebig geformten Gefäßes durch einen rohrförmigen elastischen Körper in zwei koaxiale Kammern unterteilt ist und mit Hilfe des Elastizitätskoeffizienten des elastischen Körpers in der inneren, von diesem Körper geschaffenen Kammer ein Druck aufgebaut wird, der den Ausstoß des flüssigen Mediums sichert.

,Dergenannte rohrförmige Körper, der hermetisch geschlossen am Verneblungskopf angeschlossen ist, ist auf einen Trägerkern aufgebracht, der sich in der Weise bis zum Boden des Gefäßes erstreckt, daß zwischen diesen Elementen — d.h. also zwischen dem rohrförmigen Körper und dem Trägerkern —, die an dem unteren freien Ende mittels einer Schelle abgedrosselt sind, ein zweiter rohrförmiger Körper aus Textilstoffen anschließbar ist, der zu der äußeren Kammer läuft und eine Verbindung zwischen beiden Kammern herstellt.

Der rohrförmige Textilkörper wirkt auf Grund der Kapillarität wie ein „Absorptionsdocht", der eine fortschreitende dauernde . Umhüllung der flüssigen Erzeugnisse von der äußeren zu der inneren Kammer vornimmt. Dieser Vorgang ist mit einer parallelen Verformung des ersten elastischen rohrförmigen Körpers verbunden, wobei diese elastische Spannung, die in dem ersten

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rohrförmigen Körper aufgespeichert ist, die Flüssigkeit in dem Augenblick nach außen ausströmt, in welchem das Verneblungsventil betätigt und geöffnet wird.

Für die praktische Anwendung benötigt die grundlegende Idee des Systems bestimmte strukturelle Zusätze. In diesem Sinne erscheint as notwendig, zwischen dem zentralen Kern und den beiden rohrförmigen Körpern — dem elastischen und dem Textilkörper — eine innere Schutzhülle vorzusehen, die die innere Kammer in zwei Unterkammern aufteilt. Eine Kammer dient der Unterbringung des Kerns, und die andere der des textlien rohrförmigen Körpers. Beide Unterkammern stehen untereinander mittels einer perimetralen Reihe von Bohrungen — in Verbindung, die in der Nähe des unteren Endes der genannten Schutzhülle vorgesehen sind, damit der durch kapillare Absorption in der äußeren Unterkammer erzeugte Druck allmählich zu der inneren Unterkammer geleitet wird. Bis zur Erreichung einer Gleichgewichtsgrenzlage sind beide Drücke gleich. In jedem Falle jedoch höher als der atmosphärische Druck, wodurch bei einer Betätigung des Verneblungskopfes und Öffnung des Ventils die Flüssigkeit nach außen ausströmt und in angemessener Form versprüht wird.

Der Kern besitzt vorteilhafterweise am unteren Ende auf der Höhe der mikrometrischen Öffnungen der Schutzhülle eine kegelstumpfförmige Gestalt und auf seiner zylindrischen Seitenfläche eine Reihe von länglichen und parallel verlaufenden Rillen, die die Schaffung des Bernouki-effektes und damit das Aufsteigen der Flüssigkeit erleichtern. Im mittleren Teil des Kernes sind radiale Bohrungen vorgesehen, die eine Verbindung zwischen den genannten länglichen Rillen, die wie bereits erwähnt, sich auf der unteren Hälfte befinden und dem hohlen Inneren der oberen Hälfte herstellen, wodurch eine Verbindung zum Ventilelement zustande kommt.

Wenn die im Behälter vorhandene Flüssigkeit verbraucht wird, entsteht naturgemäß ein Vakuum, das die Betätigung des druckerzeugenden Körpers mindert. Da jedoch die vorgeschlagene Lösung ein Wiederauffüllen des genannten Behälters gestattet, genügt es, wenn man in dem für zweckmäßig erachteten Augenblick den Verneblungskopf abnimmt und den Behälter nachfüllt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Verneblungsgefäßes mit dem vorschlagsgemäßen Druckerzeuger, Fig. 2: einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter, wobei der elastische rohrförmige Körper verformt ist und sich in einer

druckerzeugenden Lage befindet, Fig.3: die Seitenansicht eines Ausschnittes aus dem elastischen rohrförmigen Körper und die Befestigungsmittel desselben an der Ventilvorrichtung,

Fig.4: den zweiten textlien rohrförmigen Körper mit der unteren Drosselungsschelle, Fig. 5: die innere Schutzhülle mit der Anordnung der mikrometrischen Bohrungen, Fig. 6: einen Teil des Kernes in Seitenansicht und im Querschnitt, auf dem die in Fig. 3,4 und 5 dargestellten Elemente

aufmontiert werden, und der zusammen mit diesen Elementen am Sprühventil befestigt wird, Fig.7: den Querschnitt durch die obere Hälfte des Kernes, Fig. 8: am Querschnitt durch die untere Hälfte des Kernes.

Wie aus den Fig. hervorgeht, ist ein rohrförmiger, elastischer Körper4in einem Behälter 1 beliebiger Gestaltung angeordnet, der mit einem entsprechenden Sprühkopf 2 ausgestattet ist und über die entsprechenden Elemente 3 zum Zwecke seiner Ankupplung an die Mündung des Gefäßes verfügt. Der aus Butylkautschuk mit einer Shore-Härte von 16° hergestellte elastische Körper 4 ist auf einem Kern 5 montiert, der mit dem Sprühventil 2 in Verbindung steht und vorzugsweise axial im Innern des Behälters 1 angeordnet ist. Der rohrförmige Körper 4 unterteilt den Behälter 1 in zwei koaxiale Kammern: in eine äußere Kammer 6 zwischen Körper 4 und Gefäßwand, und in eine innere Kammer zwischen dem Körper 4 und dem Kern 5. In der inneren Kammer, d. h. zwischen dem elastischen rohrförmigen Körper 4 und dem Kern 5, befindet sich ein zweiter rohrförmiger Textilkörper, aus einem elastischen Gewebe, das in der Lage ist, sowohl längsweise wie auch transversal einen Druck mit derselben Wirkung auszuüben. Dieses Gewebe ist ein Textil aus Baumwolle ohne jeden Fiberanteil, das auf der Grundlage von Schuß- und Kettgarnfäden hergestellt ist, um eine vertikale wie auch horizontale Kapillaritätswirkung zu erzeugen. Auf diese Weise wird eine Umfüllung der Flüssigkeit von der äußeren Kammer 6 zu der inneren Kammer gegen die elastische Natur des rohrförmigen Körpers 4 unter Deformierung desselben gemäß der Darstellung in Fig. 2 erreicht. Als Zusatzelement ist zwischen dem zweiten rohrförmigen Textilkörper 7 und dem Kern 5 eine Schutzhülle 8 vorgesehen, die aus P.P.R. mit einer Härte von 5^C Shore besteht. Mit diesem Material wird für die Schutzhülle, sowohl außen wie auch innen, eine besonders gute Haltbarkeit und Anpassungsfähigkeit gesichert.

Die Schutzhülle ist am unteren Ende verschlossen und an diesem Ende mit einer Reihe von mikrometrischen Bohrungen 9 in perimetraler Ausrichtung versehen. Diese Bohrungen, deren Durchmesser 0,1 mm beträgt, sind zur Mitte hin gebohrt, wodurch die Möglichkeit des Eintritts von Flüssigkeit in das Innere nicht behindert wird, andererseits dem Austritt von Flüssigkeit ein starker Widerstand entgegengebracht wird, so daß die Bohrungen praktisch wie ein Ventil wirken. Die Schutzhülle 8 wird unter Druck auf den Kern 5 montiert und dort mit Hilfe des Zusatzteiles 10 — Fig. 5 — befestigt. Zu diesem Zwecke ist der Kern an seinem oberen Ende mit einer Aufweitung 11 versehen — Fig. 6.

Das Zusatzteil 10 wird mit einer PVC-Kappe versehen, die einmal dazu dient, die Schutzhülle 8 zu schließen, und andererseits der Gesamtvorrichtung die notwendige hermetische Isolierung zu geben, nachdem sie fest mit dem Sprühkopf verbunden und auf diesem angebracht worden ist.

Das Gewebe7 wird unter Druck auf die Schutzhülle 8 und den Kern 5 aufgezogen und liegt über ihrer gesamten Fläche dicht an. Das Gewebe ist am unteren Ende blind verschlossen, um zu gewährleisten, daß es dicht an der Schutzhülle 8 anliegt. Zur Montage des elastischen rohrförmigen Körpers 4 wird dieser durch Erwärmung oder auf mechanische Weise aufgeweitet und bis zum Rand der oberen Ausweitung 11 des Kernes 5 aufgeschoben. Bei dsr Montage ist darauf zu achten, daß keine Deformationen des elastischen Gewebes 7 eintreten.

Diese Gesamtvorrichtung, die den Druckkern bestimmt, wird zusammen mit dem Sprühventil 2 an der Öffnung des Behälters 1 mittels eines Bajonettverschlusses oder irgendeines anderen Verschlusses demontierbar befestigt, damit ein Nachfüllen des Behälters möglich ist.

Die verschiedenen Elemente, aus denen der druckerzeugende Körper besteht, d. h. der Kern 5, die Schutzhülle 8, der rohrförmige Textilkörper 7 und der elastische rohrförmige Körper 4 werden am unteren Ende fest verschlossen, wobei die drei zuletzt genannten Elemente in der Rille 12 des Kerns mit Hilfe einer Druckschelle 13 befestigt sind, und die Rille 12 ein gezahntes Profil aufweist, um einen hermetischen Verschluß zu sichern.

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Besonders hervorzuheben ist, daß der Kern 5 aus einem Polyamid oder besser aus PVC hergestellt wird, da die Polyamide sehr stark hygroskopisch sind. Wie Fig. 7 zeigt, ist der Kern in der oberen Hälfte 5' hohl und weist auf seinem Außenmantel einige Flügel 14 auf. Die Flügel 14, die sich auch auf die untere, massive Hälfte des Kernes 5 erstrecken, bilden parallele Rillen für die Flüssigkeit. In der mittleren Zone befinden sich Öffnungen 15, die die Peripherie des Kerns mit dem hohlen Inneren seiner oberen Hälfte verbinden.

Der Kern weist vor den unteren äußeren Rillen 15 einen kegelförmigen Abschnitt 16 auf, der zusammen mit den Rillen 14 der Bernouilli-Wirkung für den Aufstieg der Flüssigkeit unterstützt.

Der mit dem erfindungsgemäßen Druckerzeuger ausgestattete Behälter 1 wird bis zum Niveau 17 mit einem versprühbaren Medium gefüllt und anschließend das Sprühventil 2 eingesetzt, das mit dem Druckerzeuger 4; 7; 8; 5; druckdicht verbunden ist.

Da der elastische rohrförmige Körper aus Butylkautschuk an seinem unteren Ende offen ist und durch dieses Ende ein Teil des Textilgewebes 7 in die äußere Kammer 6 hineinragt, steigt die in dieser Kammer befindliche Flüssigkeit auf Grund der Kapillarität durch die gedrosselte Zone 18 auf, wobei auf Grund der bekannten physikalischen Wirkung in abgedrosselten Kapillargefäßen ein Rückfluß nicht gegeben ist. Das gesamte Gewebe wird feucht, wobei sich das Volumen bei gleichzeitiger Druckerhöhung in beiden Richtungen, d. h. zum elastischen rohrförmigen Körper 4 und bis zur inneren Schutzhülle 8 hin erhöht.

Dieser Überdruck, zusammen mit dem sich aus der Verformung des elastischen Rohres 14 ergebenden Überdruck, führt dazu, daß die Flüssigkeit durch die mikrometrischen Bohrungen 9 der Schutzhülle 8 fließt und in das Innere derselben eintritt, wo sich der Kern 5 befindet. Die Verschiebung des Baumwollgewebes 7 während dieser Operationsphase gestattet parallel dazu auch eine Deformation der Schutzhülle 8 in derselben Richtung, wodurch ein inneres Vakuum um den Kern 5 herum entsteht. Dieses Vakuum wird von der Flüssigkeit gefüllt, die über die mikrometrischen Öffnungen 7 zufließt und bis zur Höhe der Bohrungen 15 aufsteigt. Die eindringende Flüssigkeit gelangt durch die Bohrungen 15 in den hohlen oberen Teil 5' des Kernes und steigt bis in den Bereich des Ausgangsventilesauf.

Parallel hierzu gleichen sich der äußere und der innere Druck der Gesamtvorrichtung aus, während sich der innere Raum der Schutzhülle 8 langsam mit der Flüssigkeit füllt. Die genannten Drücke sind jedoch in jedem Augenblick höher als der atmosphärische Druck, wobei dieser Überdruck mit Hilfe der drei elastischen Systeme erzeugt wird, die den druckerzeugenden Körper bilden.

Betätigt man unter diesen Bedingungen den Sprühkopf, so öffnet sich das Ventil und auf Grund der Venturi-Wirkung strömt die Flüssigkeit in fein verteilter Form aus.

Logischerweise ist die Wirksamkeit des druckerzeugenden Körpers um so größer, je mehr der Behälter gefüllt ist. Diese Wirksamkeit vermindert sich allmählich bis zum Erreichen einer Grenzlage, die etwa dem Vorhandensein der Flüssigkeit in 25% der Kapazität des Behälters entspricht. In diesem Augenblick wird die Effektivität gleich Null, da der durch den druckerzeugenden Körper hervorgerufene Druck nicht mehr ausreichend ist, um einen Druckunterschied gegenüber dem atmosphärischen Druck herzustellen.

Da jedoch der Behälter wieder auffüllbar ist, genügt es, diesen bis zum ursprünglichen Niveau aufzufüllen, damit die Druckvorrichtung in jeder Hinsicht gut funktioniert.

Unabhängig von den grundlegenden Vorteilen des vorgeschlagenen Druckerzeugers besitzt dieser gegenüber den bisher bekannten „Sprays" einen wesentlich einfacheren mechanischen Aufbau und bietet die Möglichkeit einer unabhängigen Herstellung der Behälter. Dies stellt einen weiteren bedeutsamen Vorteil gegenüber der normalerweise auf diesem Gebiet angewandten Technologie dar.

Claims (6)

1. Druckerzeuger zum Vernebeln oder Versprühen von fließfähigen Gütern, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Sprühventil ausgestatteter Behälter beliebiger Gestaltung durch einen elastischen rohrförmigen Körper (4) in zwei koaxiale Kammern (6; 8), eine zwischen dem rohrförmigen Körper (4) und den Wänden des Behälters (1) und eine zweite im Innern dieses rohrförmigen Körpers (4) unterteilt und in der inneren koaxialen Kammer ein Kern (5) angeordnet ist, über den der rohrförmige Körper (4) druckdicht mit dem Sprühventil (2) verbunden ist, wobei der Kern (5) eine vorzugsweise axiale Stellung im Innern des Behälters (1) einnimmt und sich bis in die Nähe des unteren Teiles desselben erstreckt, während sich zwischen dem Kern (5) und dem elastischen rohrförmigen Körper (4) ein weiterer rohrförmiger Körper (7) aus einem Textil befindet, der über das untere Ende des elastischen rohrförmigen Körpers (4) hinausragt.

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Patentansprüche:

2. Druckerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem inneren Kern (5) und dem textlien rohrförmigen Körper (7) eine Schutzhülle 8 großer Haltbarkeit und Anpassungsfähigkeit angeordnet ist, die an ihrem unteren Ende geschlossen und im Bereich des unteren Endes mit mikrometrischen Öffnungen (9) ausgestattet ist.

3. Druckerzeuger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische rohrförmige Körper (4) aus Butylkautschuk mit einer Shore-Härte von 16° hergestellt ist, und der textile rohrförmige Körper (7) aus einem Gewebe mit ebenfalls elastischen Charakteristiken besteht, das in der Lage ist, mit der gleichen Wirkung einen Druck in länglicher wie auch in transversaler Richtung auszuüben, wobei das Gewebe ein durch Schuß- und Kettfäden hergestelltes Textil aus Baumwolle ohne Fibern und die innere Schutzhülle (8) aus Polyamid oder PVC mit einer Shore-Härte von 5° hergestellt ist.

4. Druckerzeuger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (5) in seiner oberen Hälfte (5) hohl ist und auf seiner äußeren Mantelfläche über die ganze Körperlänge eine Reihe von Flügeln (14) aufweist, die parallele Rillen bilden und diese Rillen mit dem hohlen Innern des Kernes über Öffnungen (15) verbunden sind, während in der Nähe des unteren Endes des Kernes (5) ein konvergierender, kegelstumpfförmiger Sektor vorgesehen ist, an dem sich perimetrale Rillen mit vorzugsweise gezähntem Profil anschließen.

5. Druckerzeuger nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrometrischen Öffnungen (9) der Schutzhülle (8), die direkt am Kern (5) anliegen, einen Durchmesser von 0,1 mm aufweisen und von außen zum Mittelpunkt der Schutzhülle (8) hin gebohrt sind.

6. Druckerzeuger nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische rohrförmige Körper (4) auf den textlien rohrförmigen Körper (7) nach vorheriger Erwärmung und/oder nach einer Erweiterung mit mechanischen Mitteln aufgezogen ist.