DE2015910A1

DE2015910A1 - Mit einem Treibmittel arbeitender Verteiler zur Abgabe getrennt voneinan der gehaltener Medien

Info

Publication number: DE2015910A1
Application number: DE19702015910
Authority: DE
Inventors: John Richard Yonkers N Y Focht (V St A)
Original assignee: Precision Valve Corp , Yonkers, NY (V St A )
Priority date: 1970-03-31
Filing date: 1970-04-03
Publication date: 1971-10-14
Also published as: FR2042283A5; US3894659A; CH508528A; NL7004759A; GB1295166A

Description

PRECISION VALVE CORPORATION, 700 Nepperhan Avenue, Yonkers N.Y.

(U.S.A.)

MIT EINEM TREIBMITTEL ARBEITENDER VERTEILER ZUR ABGABE GETRENNT VONEINANDER GEHALTENER MEDIEN

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einem Treibmittel arbeitenden Verteiler zur Abgabe getrennt voneinander gehaltener Medien, der einen äußeren Behälter für das eine Medium und das unter Druck stehende Treibmittel, einen inneren Behälter für das andere Medium in der Form eines zusammendrückbaren, am oberen Ende gegenüber dem äußeren Behälter abgedichteten Rohr und einen Verteilerkopf mit einer Ventileinheit aufweist, an welche ein durch den inneren Behälter hindurch bis in den äußeren Behälter reichendes und am unteren Ende des inneren Behälters abgedichtet gehaltenes Tauchrohr anschließt.

Mit einem solchen Verteiler sollen gleichzeitig getrennt voneinander gehaltene Medien abgegeben werden, wie es insbesondere bei der jüngsten Entwicklung von heißem Rasierschaum der Fall ist„ Zur Abgabe dieses Schaums besitzt der Verteiler zwei Kammern, von denen die eine ein Oxydiermittel, wie Wasserstoffperoxyd, und die andere ein Reduziermittel, gewöhnlich in Kombination mit dem Schaumbildner und dem Treibmittel, enthält. Es ist notwendig, den Inhalt der Kammern getrennt zu halten, bis der Schaum abgegeben wird,'worauf das Vermischen des Oxydationsmittels und des Reduktionsmittels zu einer exothermischen Reaktion führt, die die Erwärmung: des entwickelten Rasierschaums ergibt.

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Ein solcher Verteiler, der getrennt aufbewahrte Medien mischen und abgeben kann, ist in der US-Patentschrift 3 490 651 beschrieben. Dieser Verteiler hat einen äußeren Behälter für eines der Medien und das unter Druck stehende Treibmittel. Dieser äußere Behälter wird durch eine Kopfkonstruktion abgeschlossen, die einen Abgabe-Auslaß und ein Abgabeventil enthält. Ferner ist ein innerer Behälter für das andere Medium vorgesehen, der durch ein zusammendrückbares Rohr gebildet ist, das an seinem oberen Ende mit Bezug auf den äußeren Behälter abgedichtet ist und an seinem unteren Ende dicht um ein Tauchrohr schließt, das sich von dem Abgabeventil durch den inneren Behälter bis in den äußeren Behälter erstreckt. Der äußere Behälter steht über das Tauchrohr und das Abgabeventil mit dem Abgabeaustritt in Verbindung. Der innere Behälter steht mit dem Abgabeventil über ein zweites Ventil in Verbindung, das gleichzeitig mit dem Abgabeventil betätigt wird. Das zweite Ventil ist in einen Kanal zwischen das Abgabeventil und den inneren Behälter geschaltet.

Dieser bekannte Verteiler arbeitet sehr zufriedenstellend. Nur wenn die getrennt voneinander aufbewahrten Medien miteinander reagieren können, tritt ein Problem auf. Es ist nämlich wichtig oder wünschenswert, ein Vermischen der Medien zu verhindern, bevor sie durch das Abgabeventil hindurchtreten. Bei dem Verteiler nach der US-Patentschrift 3 490 651, insbesondere der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5, können sich die Medien aus beiden Behältern im Ventilgehäuse vermischen, bevor sie durch das Abgabeventil treten, wenn der Betätigungsknopf niedergedrückt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie bei getrennt aufbewahrten Medien verhindert wird, daß diese sich zu früh vermischen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verteiler der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit einen Ventilkörper mit getrennten Strömungskanälen aufweist, die von den Strömungsaustritt aus dem äußeren bzw. dem inneren Behälter kontrollierenden Ventilen zur Austrittszone führen.

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Hierbei steht der eine Kanal für das eine Medium über das Tauchrohr mit dem äußeren Behälter und der andere Kanal für das andere Medium mit dem inneren Behälter in Verbindung, wobei in dem Ventilkörper für jeden Kanal ein getrenntes Ventil vorhanden ist, so daß bei Betätigung des Verteilers die getrennt gehaltenen Me-' dien durch die Ventile und durch -den Ventilkörper bis zur Austrittszone strömen, so daß sich die Medien frühestens kurz vor der Abgabe durch eine Austrittsöffnung vermischen*

Ein Verteiler dieser Art hat den zusätzlichen Vorteil, daß der ■ innere und der äußere Behälter zusammengebaut werden können, be- *> vor die beiden Behälter gefüllt werden. Mit Hilfe eines einfachen Anpassungsgliedes, das an die Füllköpfe der vorhandenen Füllmaschinen angebracht wird, kann einer der Strömungskanäle im Ventilschaft des Ventilkörpers gesperrt werden, während der andere für das Einführen des gewünschten Mediums in den zugehörigen Behälter offen ist. Umgekehrt kann durch Schließen des anderen Kanals ein Medium in den anderen Behälter geleitet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Verteiler gemäß der Erfindung, wobei sich die Teile in der Verschluß- a stellung befinden, · "-

Fig. 2 eine etwas vergrößerte Darstellung des oberen Teils der Fig. 1, wobei sich die Teile in der Abgabestellung befinden und - - ·

Fig. 3 eine räumliche Darstellung des inneren Produktbehälters der Fig. 1 und 2.

Der dargestellte Verteiler umfaßt einen äußeren Behälter für ein erstes Medium und das Treibmittel, nachstehend erster Behälter ge- , jianntj und einen inneren zusammendrüokbaren Behälter für ein anderes Medium, nachstehend zweiter Behälter genannt.

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Der erste Behälter, der im Falle eines heißen Schaumaerosols beispielsweise Seife, Treibmittel und ein Reduziermittel enthält, besteht aus einem äußeren Behälter oder einer Dose, die in üblicher Weise durch einen Boden und durch eine Kopfkonstruktion verschlossen ist. Letztere umfaßt einen Haltenapf üblicher Ausführung mit eingebauter Ventileinheit«, Ein Tauchrohr erstreckt sich von dem unteren Teil der Ventileinheit nach unten bis zum Boden des äußeren Behälters, Der zweite oder innere Behälter, der im Falle eines heißen Schaumaerosols beispielsweise ein Oxydiermittel enthält, besteht aus einem zusammendrückbaren Rohr, das am Boden dicht um das Tauchrohr schließt und an der Oberseite im Bereich des Bodens des Haltenapfes dicht verschlossen ist. Verbindungskanäle und ein zweites Ventil sind im Strömungsweg zwischen dem inneren Behälter und einem Abgabeaustritt vorgesehen,

Fig. 1 zeigt einen zylindrischen ersten Behälter 10 mit einem Boden 12, Schultern 13 und einer Kopfkonstruktion H. Die Kopfkonstruktion H bildet einen Verschluß für die obere öffnung des ersten Behälters 10 und ist mit diesem Behälter über einen Haltenapf 14 verbunden. Die Kopfkonstruktion H umfaßt ferner eine Ventileinheit 11, einen Betätigungsknopf 15 und ein Tauchrohr 16. Im ersten Behälter 10 ist ein zweiter Behälter 17 angeordnet, der aus einem zusammendrückbaren Rohr 18 besteht, das am Boden eine um das Tauchrohr 16 greifende Dichtung19 aufweist, wodurch auch dieser Boden abgedichtet ist. Das Rohr 18 ist an der Oberseite in einer noch näher zu erläuternden Weise verschlossen.

Die Ventileinheit 11 weist zwei starr und tandemartig miteinander verbundene Ventile auf, nämlich ein oberes oder zweites Ventil 20, das die Strömung von dem zweiten Behälter 17 zu·dem Betätigungsknopf 15 kontrolliert, und ein unteres oder erstes Ventil 21, das die Strömung von dem ersten Behälter 10 zu dem Knopf 15 kontrolliert.

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Das zweite Ventil 20 ist an einem Ventilkörper 22 vorgesehen, dessen oberer Teil als Ventilschaft dient. Der Ventilkörper besitzt eine Ringnut 23. Diese hat eine sieh nach unten verjüngende obere Wand 24 und eine radial stehende untere Wand 25, die einen bestimmten Abstand von der oberen Wand 24 hat, wie es in der US-Patentschrift 2 631 814 näher beschrieben ist. Ein Längskanal 26 erstreckt sich von der oberen Seite 27 des Ventilkörpers-22 nach unten und steht .mit der Ringnut 23 über eine oder mehrere Öffnungen in dem Ventilschaft in Verbindung. Der untere Teil 28 des Ventilkörpers 22 ist mit einem Rücksprung oder einer Fassung 29 versehen. Der Ventilkörper 22 besitzt ferner eine Axialbohrung 30, die sich über seine ganze Länge erstreckt.

Das erste Ventil 21 ist an einem im wesentlichen zylindrischen Ventilkörper. 31 ausgebildet, der in dem Rücksprung 29 des Ventilkörpers 22 aufgenommen und durch übliche Maßnahmen, z.B«, durch eine Reibungspassung, durch Kleben oder Verschweißen festgehalten ist. Der Ventilkörper 31 hat eine Axialbohrung 32, die sich von der Oberseite nach unten bis zu einem Punkt in der Nähe, aber mit Abstand vom Boden des Ventilkörpers 31 erstreckt. Diese Bohrung 32 steht in offener Verbindung mit der Bohrung 30. Im Ventilkörper 31 befindet sich nahe dem unteren Ende der Axialbohrung 32 eine Nut 33, deren Form der Nut 23 im Ventilkörper 22 entspricht. Mehrere radiale Öffnungen 34 verbinden die Axialbohrung mit der Nut 33.

Die Ventilkörper 22 und 31 sind in einem im wesentlichen zylindrischen Ventilgehäuse 35 angeordnet, das in dem Sockel 14' des Haltenapfes 14 montiert ist. In dem oberen Teil des Ventilgehäuses 35 ist eine Hülse 36 festgehalten, die eine sich nach innen erstreckende untere Wand 37 mit einer Mittelöffnung 38 aufweist. Die Mittelöffnung 38 besitzt einen Durchmesser, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des Ventilkörpers 31 _f so daß eine Gleitbewegung des Ventilkörpers 31 relativ zur Hülse 36 möglich ist„Die Hülse 36 und das Gehäuse 35 haben mehrere radiale öff nun-

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gen 39, die axial ausgerichtet sind, wenn die Hülse 36 in dem Gehäuse 35 montiert ist. Das Gehäuse 35 ist ferner mit einem RUcksprung oder einer Stufe 40 versehen, die einen etwas geringeren Abstand von der unteren Wand 37 der Hülse 36 als die Dicke einer ringförmigen Ventildichtung 41 hat, die zwischen diesen Teilen zusammengedrückt ist. Eine weitere ringförmige Ventildichtung 42 ist zwischen dem oberen Ende des Ventilgehäuses und der Oberseite des Sockels 14' montiert, die als Dichtung zwischen dem Ventilgehäuse 35 und der Oberseite des Sockels und als mit dem Ventilkörper 22 zusammenwirkendes Dichtglied dient.

Die Hülse 36, der innere Teil der Dichtung 42, der untere Teil des Ventilkörpers 22 und der obere Teil des Ventilkörpers 31 begrenzen eine Ventilkammer 47, die über die radialen Öffnungen in offener Verbindung mit dem zweiten Behälter 17 steht.

Eine Feder 43 drückt die Ventilkörper 22, 31 nach oben in die Verschlußstellung. Die Feder 43 braucht nicht gegen den Ventilkörper 22 zu drücken, wie es die Zeichnungen zeigen; sie kann auch im unteren Teil des Ventilgehäuses 35 angeordnet sein und auf den Ventilkörper 31 wirken. Das untere Ende des Gehäuses besitzt einen weiteren Rücksprung oder eine Stufe 44, um das Tauchrohr 16 reibungsschlüssig aufzunehmen.

Der zweite Behälter 17 ist mit Hilfe eines Endringes 48 am Gehäuse35 befestigt. Der Endring 48 besitzt eine auf das obere Ende des zweiten Behälters 17 aufgebördelte und eine dichte Naht bildende Seitenwand 49 in der Form eines umgekehrten U.·Der Endring 48 hat ferner eine nach oben geneigte Oberseite 50 mit einer Mittelöffnung 51. Der Durchmesser der öffnung 51 ist anfänglich etwas größer als der Außendurchmesser des Gehäuses 35.

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Um den zweiten Behälter 17 auf dem Ventilgehäuse 35 zu befestigen, werden das Tauchrohr und das Gehäuse 35 durch die Öffnung 51 in ihre richtige Lage geschoben, worauf ein ringförmiges, nicht veranschaulichtes Werkzeug den inneren Mittelteil der Oberseite umbiegt, so daß dieser gegen das Gehäuse 35 drückt und in den Kunststoff des Gehäuses einschneidet. Auf diese Weise ergibt sich eine sichere Dichtung und Befestigung zwischen dem Endring 48 und dem Gehäuse 35.

Das untere Ende des zweiten Behälters 17 ist sternförmig um das Tauchrohr 16 geschlossen und abgedichtet, wie es Fig. 3 zeigt; Die Sternform wird erzeugt, indem eine Spannvorrichtung vier, je um 90° versetzte Hohlkehlen 52, 53, 54, 55 am unteren Ende des zweiten Behälters 17 erzeugt und gleichzeitig das Tauchrohr 16 durch die Mittelachse hindurchgeführt wird. Die Enden 56 der vier Hohlkehlen, die gegeneinandergefaltet sind, werden dann warm verschweißt und der Mittelteil wird warm auf das Tauchrohr aufgeschweißt, so daß sich eine hermetische Dichtung 57 ergibt. Der Vorteil dieser Gestaltung gegenüber einer Abdichtung längs einer Durchmesserlinie besteht darin, daß bei einem Rohr mit vorgegebenem Durchmesser die größte Abmessung einer Dichtnaht beim Stern beträchtlich kleiner ist als die größte Abmessung einer Dichtnaht längs des Durchmessers; insbesondere ist sie kleiner als der Durchmesser des Behälters 17. Dies erleichtert das Einführen des zweiten Behälters 17 durch die Oberseite des ersten Behälters 10, vor allem wenn der Wunsch besteht, einen zweiten Behälter zu verwenden, dessen Durchmesser etwa gleich demjenigen der Öffnung im ersten Behälter ist.

ARBEITSWEISE

Wenn gleichzeitig Medien aus dem ersten Behälter 10 und dem zweiten Behälter 17 abgegeben werden sollen, wird der Betätigurigs-,knopf 15 niedergedrückt. Hierdurch werden die VentilkÄrper 22, gemeinsam gegen die Kraft der Feder 43 nach unten gedrückt. Die

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sich verjüngende obere Fläche 24 drückt hierbei den inneren Teil der Dichtung 42 aus der Nut 23 nach außen, so daß der Kanal 26 zum zweiten Behälter 17 freigegeben wird. Gleichzeitig drückt die sich verjüngende Fläche des unteren Ventils den inneren Teil der Dichtung 41 aus der Nut 33 nach außen, so daß die radialen öffnungen 34 freigegeben werden. Das Niederdrücken des Betätigungsknopfes 15 führt daher zu einer direkten Strömungsverbindung vom zweiten Behälter 17 zu der inneren Kammer 46 des Beta- , tigungsknopfes 15 über die radialen Gehäuseöffnungen 39, die Ventilkammer 47 und den Längskanal 26, während gleichzeitig das Medium in dem ersten Behälter 10 durch das Tauchrohr 16, die radialen öffnungen 34 und die Axialbohrungen 32, 30 in die innere Kammer 46 gedrückt wird, wo sich das Medium mit dem Medium aus dem zweiten Behälter mischt. Beide Medien werden dann durch die Abgabeöffnung 58 abgegeben.

Im allgemeinen hängen die relativen Abmessungen des ersten und des zweiten Behälters von den zu verwendenden Aerosol-Zusammensetzungen ab. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 ist der Durchmesser des zweiten Behälters etwa gleich demjenigen des Haltenapfes und das Volumen des Behälters kann durch Änderung seiner Länge verändert werden. Es ist Jedoch auch möglich, das Volumen des zweiten Behälters dadurch zu variieren, daß seine Form, sein Durchmesser oder beides geändert wird. Beispielsweise kann ein zweiter Behälter mit Längsfalten verwendet werden. Beim Füllen öffnen sich diese Falten und das Volumen des zweiten Behälters vergrößert sich.

Für das zusammendrückbare Rohr des zweiten Behälters sind vor allem flexible Kunststoffolien geeignet, z.B. aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyamiden oder dgl. Eine wesentliche Anforderung an das für den zweiten Behälter zu verwendende Rohr besteht darin, daß es zusammendrückbar 1st, Im übrigen muß es weitgehend undurchlässig und unempfindlich gegenüber dem Inhalt der Behälter sefri. Auch sollte der zusammendrückbare Behälter nicht so steif sein, daß sich der Zusammendrückung ein wesentlicher Wider-

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stand entgegensetzt. Vorzugsweise sind ferner der zweite Behälter und das Tauchrohr aus dem gleichen Material hergestellt, um die Bildung einer Bindung zwischen den "beiden Teilen zu erleichtern.

Ein Merkmal des erfindungsgemäßen Verteilers ist die Vereinfachung des Einbaus des inneren Behälters in dem äußeren Behälter. Mit der verwendeten Ventileiribeit kann der innere Behälter in den äußeren Behälter eingebaut werden, bevor beide Behälter gefüllt werden. Mit Hilfe eines einfachen Anpassungsgliedes, das an den vorhandenen Füllkopf-Einrichtungen befestigt wird, ' kann jeweils einer der Kanäle in dem Ventilschaft blockiert werden, während der andere zum Zweck des Füllens offensteht. So können bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel zunächst der innere und der äußere Behälter zusammengebaut werden. Dann wird mit Hilfe des Anpassungselements der mittlere Kanal 30 blockiert, der über den Kanal 32, den Ventilkörper 33, die Öffnungen 34 und das Tauchrohr 16 mit dem Inneren des äußeren Behälters in Verbindung steht, und der innere Behälter kann durch den Kanal 26, die Ventilkammer 47 und die Radialöffnungen 39 gefüllt werden. Umgekehrt kann auch der innere Behälter vor dem äußeren gefüllt werden, wenn zunächst der letztge><nannte Durchlaß blockiert wird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Mit einem Treibmittel arbeitender Verteiler zur Abgabe getrennt voneinander gehaltener Medien, der einen äußeren Behälter für das eine Medium und das unter Druck stehende Treibmittel, einen inneren Behälter für das andere Medium in der Form eines zusammendrückbaren, am oberen Ende gegenüber dem äußeren Behälter abgedichteten Rohr und einen Verteilerkopf mit einer Ventileinheit aufweist, an welcher ein durch den inneren Behälter hindurch bis in den äußeren Behälter reichendes und am unteren Ende des inneren Behälters abgedichtet gehaltenes Tauchrohr anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit einen Ventilkörper mit getrennten Strömungskanälen aufweist, die von den Strömungsaustritt aus dem äußeren bzw. dem inneren Behälter kontrollierenden Ventilen zur Austrittszone führen.
2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die getrennten Strömungskanäle in Längsrichtung durch einen Schaft erstrecken, der einen Teil des Ventilkörpers bildet, der mit einem oberen Ventil zum Kontrollieren des Strömungsaustritts aus dem inneren Behälter und einem unteren Ventil zum Kontrollieren des Strömungsaustritts aus dem äußeren Behälter versehen ist.
3. Verteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper obere und untere, axial ausgerichtete und starr miteinander verbundene Teile aufweist, von denen der obere Teil mit dem oberen Ventil und der untere Teil mit dem unteren Ventil versehen ist.

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4. Verteiler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Strömungskanäle in dem Ventilschaft mit einer Kammer in einem niederdrückbaren Knopf in Verbindung stehen, der auf den Ventilschaft aufgesetzt ist und eine mit der Kammer in Verbindung stehende Abgabeöffnung" aufweist.
5. Verteiler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Ventile eine ringförmige Dicht scheibe aufweist, die in der geschlossenen Stellung der Ventile einen oder mehrere Radialöffnungen in dem Ventilkörper sperrt, die zu den zugehörigen, im Ventilkörper angeordneten Strömungskanälen führen.
6. Verteiler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse der Ventileinheit radiale Öffnungen für den Zutritt des Mediums aus dem inneren Behälter in das Innere des Ventilgehäuses und zu dem im Ventilschaft angeordneten Strömungskanal, der von dem oberen Ventil kontrolliert wird, aufweist.

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