DE1920050A1

DE1920050A1 - Selbstreinigender Spruehknopf fuer Aerosolventile

Info

Publication number: DE1920050A1
Application number: DE19691920050
Authority: DE
Inventors: Ewald Ronald F
Original assignee: Seaquist Valve Co
Current assignee: Seaquist Perfect Dispensing LLC
Priority date: 1968-05-08
Filing date: 1969-04-19
Publication date: 1969-11-20
Also published as: GB1208527A; FR2008093A1; US3570770A

Description

Selbstreinigender Sprübknopf für Aerosolventile

Die Erfindung bezieht siota auf einen selbstreinigenden Sprühknopf oder Betätigungsteil für Aerosolventile, der besondere zum Zerstäuben von Stärke in form eines Nebels bestimmt ist.

Sie Anwendung des Aerosolverfahrens zum Zerstäuben von Stärke ist duroh die Tendenz der flüssigen Stärke, innerhalb des Sprühknopfes wieder auszukristallisieren, bisher verhindert worden. Was bisher der Fall war, ist, daß die Yorriohtung herkömmlicher Ausgestaltung fehlerlos nur bei der ersten Anwendung arbeitete. Danaoh aber verbleibt eine kleine Menge flüssiger Stärke innerhalb des Druokknopfes, wo sie der Atmosphäre ausgesetzt ist. Die flüssige Stärke oder genauer gesagt, die Stärkekörnohen in dem flüchtigen Lösungsmittel, kristallisieren aus, sobald das Lösungsmittel wegtrooknet. Diese Kristalle ver-

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sperren, dann ganz oder teilweise die Strömungskanäle innerhalb des Druckknopfes und der Aerosolbehälter ist von dem Käufer niobt mebr zu verwenden.

Bekanntlich arbeitet ein Sprühknopf dadurch, daß er die abgegebene Flüssigkeit an einer Wand bestimmten Musters zu einem feinen Nebel zerstäubt. Wenn aber der Druckknopf oder das Betätigungsteil, in welchem diese Kanäle vorhanden sind, mit Körnchen verstopft sind, kann es nicht mehr ordnungsgemäß arbeiten, so daß das Produkt ungleichmäßig zerstäubt herausspritzt.

Unter Berücksichtigung und zur Abhilfe derartiger Probleme schlägt die Erfindung einen Sprübknopf vor, der selbst ein Produkt wie flüssige Stärke zu einem feinen Nebel zerstäubt, und zwar während der gesamten Gebrauohsdauer des Aerosolbebälters, ohne daß dabei eine Verstopfung eintritt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf einen SprUbknopf obiger Art, der einen Aerosolnebel in einem stets gleichbleibenden wohl definierten Sprühmuster abgibt.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Sprübknopf, dessen Sprübmuster leiobt veränderbar ist und der duroh die Anwesenheit kleiner Mengen körnigen Materials, beispielsweise Stärke, in seiner Arbeitsweise niobt beeinträchtigt wird. Der Sprübknopf reinigt sich im wesent-

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Hoben immer wieder von selbst.

Der erfindungsgemäße Sprühknopf ist darüber hinaus sehr einfach in seiner Ausgestaltung und somit leioht zu fabrizieren. Der Sprühknopf läßt sioh leicht zusammenbauen und an Aerosolbehältern verwenden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß der Sprühknopf auch abgenommen werden kann, so daß eine eingehendere Reinigung vorgenommen werden kann, falls das gewünscht wird.

Gelöst wird dieses Problem daduroh, daß ein Sprühknopf vorgesehen ist, bei welobem das Produkt, insbesondere Stärke, aus dem Ventilschaft des Aerosolventils durch einen Einlaßkanal zu einem ringförmig und sich verjüngenden Expansionskanal strömt, der um einen axialen Knopf herumführt.

Dieser Kanal erteilt dem Produkt eine Zentrifugalbewegung, wodurch das Stärkeprodukt in eine kreisförmige Wirbelkammer hineinbewegt wird, die unmittelbar hinter der Austrittsöffnung liegt. Die Wirbelkammer kann einen axialliegenden Kegel aufweisen, der zur Aufrechterhaltung und sogar zur Erhöhung der Zentrifugalkraft beiträgt, welche dem Stärkeprodukt erteilt worden ist. Innerhalb des Knopfes kann auch eine Wirbelkammer angeordnet sein, die tangential aus dem Expansionskanal herausgespeist wird und die einen Kegel enthält, um eine stärkere Zentrifuge !bewegung des Stärkeprodukts zu erzielen. Durch

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diese Zentrifuga!bewegung wird dann das Produkt durch die Auslaßöffnung hindurotigedrückt, so daß eioh ein wohl definierter Sprühkegel ergibt.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in der eich anschließenden Beschreibung und den Ansprüchen beschrieben bzw. gekennzeichnet, wobei auf die Zeichnung, die Ausführungsbeispiele zeigt, Bezug genommen wird.

In der Zeiohnung stellen dar:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines typischen Aerosolbehälters mit dem erfindungsgemäßen Knopf, der einen horizontal geriohteten Sprühstrahl abgibt,

Fig. 2 einen Schnitt durob den Enopf der Erfindung auf der Linie 2-2 der Fig. 3,

Fig. 3 einen Querschnitt auf der linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 4-4 der Fig. 2,

Fig. 5 bis 8 Querschnitte durch verschiedene Ausgestaltungen von Düseneinsatzkörpern,

Fig. 9 einen Schnitt durch eine Ausgestaltung mit

axial zum Behälter austretendem Sprühstrahl, Fig. 10 einen Schnitt auf der Linie 10-10 der Fig. 9, Fig. 11 einen Schnitt auf der Linie 11-11 der Fig. 9, Fig. 12 einen Querschnitt durch einen Teil des Knopfes nach Fig. 9 mit einer andere ausgestalteten Wirbelkammer,

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Flg. 13 eine aufgeschnittene perspektivische

Darstellung der Wirbelkammer des Knopfes eines Aerosolventils lind

flg. 14 und 15 Abwandlungen der Wirbelkammer naoh Fig. 13,

Wie aus flg. 2, auf die nun Bezug genommen werden soll, hervorgeht, ist dec Sprübknopf 10 mit einer im wesentlichen vertikalen und zylindrischen Ausnebmung 12 verseben, die von der unteren Fläche 14 ausgebt und zur Aufnahme des Yentiisobaftes bestimmt ist. Die Ausnehmung 12 ist so bemessen, daß sie gut den niobt gezeigten Ventilschaft erfaßt, und sie kann mit einer Nut verseben sein, die einen Ring aufnimmt, der häufig auf der Ventilsobaftoberflache gebildet ist. Wenn das Aerosoiventil durch Niederdrücken des Knopfes 10 betätigt wird, wird das Produkt, insbesondere flüssige Stärke, unter Druok ausgetrieben, strömt dabei durob den Ventilschaft und aus dessen öffnung in eine im Querschnitt keilförmige Leitung 16 (Fig. 3). Die Leitung 16 lenkt den Strom nach einer Seite ab und führt ihn in einen siob verjüngenden ringförmigen Expansionskanal 18. Wenn die Stärke in diesen Kanal eintritt, ist sie teilweise dampfförmig und wird dabei duroh die Wände des Kanals 18 um den horizontalliegenden Knopf 20 berumgeleitet. Da außerdem der Kanal 18 sich verjüngt, d. b. in seinem Querschnitt, wird die Stärke in die Wir-

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belkammer 22 hineingetrieben, wobei ihr eine Zentrifugalbewegung erteilt wird. Venn weiteres Produkt in die Kammer 22 eintritt, wird das zuerst eingetretene Produkt in einem Wirbel durch die Kanner bewegt, wodurch die Winkelgeschwindigkeit stark zunimmt, um dann durch die öffnung 24 und die Erweiterung 26 die Düsenöffnung zu verlassen. Zur Erhöhung des wirbeiförmigen Strömungsmusters kann auf dem Knopf 20 eine Erhebung 27 gebildet sein.

Sobald das Produkt die Erweiterung 26 verläßt, findet ein sebr schneller Druckabfall statt. Aufgrund der großen Winkelgeschwindigkeit, die dem Produkt erteilt ist, breitet siob dieses dann sehr schnell spiralenförmig aus, und zwar unter seiner eigenen Zentrifugalkraft, so daß sich ein wohl definiertes trichterförmiges Sprübmuster, wie in Pig. 1 gezeigt, ergibt.

Wenn die Betätigung des Aerosolventils aufhört, hört auob der Strom des Produkts auf. Dadurob verbleibt eine kleine Menge des Produkts, beispielsweise Stärke, innerhalb des Kanals 18 und der Kammer 22. Diese Stärke bleibt solange flüssig, bis. sie in den unteren Teil des Kanals (Pig. 2) herunterläuft und sich dort sammelt, der unterhalb der Einlaßöffnung 16 liegt und so weder den Kanal 18 nooh die Kammer 22 verstopft. Die Stärke kann zu Körnohen 30 auskristallisieren oder flüssig bleiben.

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Wenn das Ventil wieder betätigt wird, wirbelt neue Stärke über die Körnchen 30 hinweg, und da diese nicht völlig gesättigt 1st, werden zurückgebliebene Körnchen 30 aus der vorangegangenen. Betätigung des Ventils schnell wieder aufgelöst. Auf diese Weise wird der Sprühknopf sich immer wieder selbst reinigen, und es besteht nicht die Gefahr, daß körnige oder flüssige Stärke die normale Funktion des Knopfes nachteilig beeinflußt.

Die Auslaßöffnung 24 und die Erweiterung 26 sind in einem getrennten becherförmigen Einsatz 28 gebildet. Die Länge der Wand 23 der öffnung 24 bestimmt die Tiefe des kegeiförmigen Sprühmusters (Fig. 1). Der Einsatz ist in einer zylindrischen Ausnehmung 32 innerhalb des Sprühknopfes 10 derart angeordnet, daß er konzentrisch zur Kammer 22 liegt. Die Ausnehmung 32 besitzt einen Durohmesser, der etwa dem Durchmesser des Einsatzes 28 entspricht, so daß zwischen diesen beiden ein guter Preßsitz erzieibar ist. Eine Lippe oder eine ringförmige Erhebung auf der Wand der Ausnehmung 32 kann zur Halterung bzw. zur Haftung dienen, obgleich das nicht unbedingt notwendig 1st.

Verschiedene Ausgestaltungsformen dieser Einsätze sind in Fig. 5 bis 8 gezeigt, obgleich ein einfacher beoherförmiger Einsatz auoh verwandt werden kann. Im Grunde besteht der Unterschied bei diesen Einsätzen nur in der Ausgestaltung des Gebiets um die Ausiaßöffnung. In

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Pig. 5 ist die Innenwand 36 konisch, in Pig. 6 ist eine Stufe oder ein Axialflansoh 40 um die Auslaßöffnung 24 herumgebildet, in Pig. 7 ist der Einsatss auf seiner Rückseite 42 vollständig eben, und Pig. 8 besitzt auf der Rückseite 44 eine Wirbelkammer 46 mit tangentlaler Zuführung, die etwa der Kammer 70 in Pig. 13 entspricht und die nachfolgend beschrieben werden wird und deren rückwärtige Pläohe axial zur Auslaßöffnung 24 verläuft. Auf diese Weise wird die Länge der Auslaßöffnung oder die Art des Strahls, der in die öffnung eintritt, verändert, wodurch wiederum das Sprühmuster 48 beeinträchtigt wird. Auch der Durohmesser der Auslaßöffnung 24 besitzt eine Beziehung zum Sprühmuster 48.

Bei der zweiten Ausgestaltungsform der Erfindung, die in Pig. 9 bis 11 gezeigt ist, ist ein einteiliger Sprühknopf 40' mit axialer Austrittsöffnung dargestellt. Dieser Sprühknopf iet auf einem hohlen Ventilschaft 42· mit geschlossenem Ende aufgesetzt, der zu einem Kippventil 44' gehört. Bei einem solchen Ventil kippt der Ventilschaft 42·, wenn der Sprühknopf 40· nach der Seite gedrückt wird, auf den Rand 46', wodurch die Ventildiobtung 48a niedergedrückt und geöffnet wird, so daß das Produkt naoh oben durch die Bohrung 50 des Ventilschaftee 42' strömen kann. Sodann strömt es duroh die Ventilschaftöffnung 52 in der Seitenwand des geschlossenen oberen Endes des Ventilschaftes in eine Leitung 16 hinein, die

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ähnlich dtr In TIg. 2 dargestellten leitung ausgestaltet ist. BIa ringförmiger, siob verjüngender ExpansionaitanaI 54 führt Ton dar öffnung 52 in dit Wirbalkamar 56. Dieser lana I 54 erteilt den Produkt eine aufsteigende Spiralbewegung. Sobald das Produkt die Wirbelkammer 56 arraiobt bat, tritt as wirbelnd aus dar Auelaßöffnung 38 heraus. Wie bai der erstan Auegestaltungeform bildet das Produkt durob die Auslaßöffnung 58 und die Erweiterung 60 einen wohl definierten bohlen trichterförmigen Sprühstrabi, wie in Pig. 1 geseigt.

Irgendwelche nioht entleerte Stärke, die in dem Kanal 54 der Wirbelkammer 56 zurückbleibt, fließt naoh unten, ehe sie auskristallisiert. Bei dem ersten Wiedergebrauoh werden die siob so bildenden Kristalle aufgewirbelt und aus der öffnung 58 herausgeblasen, so daß eine Beeinträchtigung der funktion nicht erfolgen kann.

Die dritte Auegestaltungsform ist in Pig. 12 bis 15 gezeigt. Hierbei wird eine in dem Knopf 20 gebildete Kammer tangential von dem Kanal 18 aus mit dem Produkt besobiokt, wobei der Knopf 20 gegen die Innenwand des Einsatzes 28, die die Auslaßöffnung enthält, anliegt. Durch diese Ausgestaltung und in Verbindung mit dem mittigen Stift 72, der ebenfalls in den Ausgestaltungen gemäß Pig. 2 bis 4 und Pig. 9 bis 12 benutzt werden kann, läßt siob die Zentrifugalbewegung, die hervorgerufen wird, besser be-

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berrsoben. falls gewünscht, kann der in Pig. 12 gezeigt· kegelförmige Knopf 20a anstelle des Stiftes 72 auf dem Knopf 20 benutet werden.

Obgleiob die Erfindung in Verbindung mit dem Ventilknopf dargestellt und beschrieben worden ist, kann sie auob in das Betätigungsteil für das Ventil eingebaut sein.

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Claims

Patentansprüche

1Λ Selbstreinigender Sprühknopf für Aerosolventile, dadurch

gekennzeichnet, daß in dem Knopf eine zylindrische Ausnehmung (12) enthalten 1st, von der eine Leitung (16) ausgeht, die zu einem ringförmig sich verjüngenden Expansionslcanal (18) führt, dessen Öffnung in eine Wirbelkammer (22) einmündet, die mit der Auslaßöffnung (24) in Verbindung steht, welche mittig in einem Einsatz (28) gebildet ist.
2. Sprühknopf nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß der Knopf (10) der Ventilknopf oder der Betätigungsknopf des Ventils ist.
3. Sprühknopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammer (22) vor dem Knopf (10) angeordnet und von kreisförmiger Gestalt ist.
4. Sprühknopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammer (22) mit einem tangentfalen Zuführungskanal verbunden ist.
5. Sprühknopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Auslaßöffnung enthaltende Einsatz becherförmig ist und mit seiner öffnung nach außen weist.

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6. Sprühknopf nach Anspruob 5, dadurch gekennzeichnet, daß die tangential mit dem. Sprübprodukt besobiokte Wirbelkammer koaxial zur Auslassöffnung angeordnet ist«
7. Sprühknopf nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dal der Sprühknopf auf «!neu vertikalen Ventilschaft befestigt und mit einer seitlichen Aurfcritteöffnung versehen let.
8. Sprühknopf ntoh Anspruoh 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daB die Wirbelicemeer (22, 56) und die Auslaßöffnung (24 bzw. 58) koaxial sum Ventilschaft bew. radial zum Ventilschaft in dem Sprühknopf (10 bzw. 40') angeordnet sind

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