DE202012010460U1

DE202012010460U1 - Multifunktionales, druckbasiertes Mehrkammersystem zur kontrollierten Freisetzung verschiedenartiger Formulierungen zur Anwendung in Haus und Garten sowie in der Schädlingsbekämpfung

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Publication number: DE202012010460U1
Application number: DE202012010460U
Authority: DE
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Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2022-11-01

Abstract

Multifunktionales, druckbasierendes Mehrkammersystem zur Freisetzung flüssiger oder fester, jedoch nicht-lungengängiger Fein- und Feinstpartikel, die folgenden technischen Besonderheiten beinhaltend: a) gas- und druckdichter Mehrkammerbehälter A a1) eine große Druckkammer B aufweisend, das jeweils geeignete Treibmittel C beinhaltend a2) eine zweite Kammer, als geschlossener Beutel oder Tasche D vorliegend, die freizusetzende Aktivstoffformulierung E beinhaltend und die Eigenschaft besitzend, vom druckerzeugenden Treibmittel per Beutelmaterial F vollständig und allumfassend getrennt vorliegend zu sein, a3) eine dritte Kammer G, als ebenfalls geschlossener Beutel oder Tasche vorliegend, die freizusetzende Aktivstoffformulierung H beinhaltend und vom druckerzeugenden Treibmittel sowie von Aktivstoffformulierung E per Beutelmaterial vollständig getrennt vorliegend zu sein, a3) alle weiteren Kammern, als ebenfalls geschlossene, voneinander getrennt operierende Beutel oder Taschen vorliegend, die freizusetzenden Aktivstoffformulierungen beinhaltend und vom druckerzeugenden Treibmittel sowie von allen anderen Aktivstoffformulierungen per Beutelmaterial vollständig getrennt vorliegend zu sein. b) Tauch- bzw. Steigrohr 1, längensegmentiert vom Ventil J...

Description

ZUSAMMENFASSUNG
Ein multifunktionales, unter Druck stehendes Mehrkammersystem zur Freisetzung verschiedenster Aktivstoffe aus unterschiedlichen Kammern wird offenbart, zusätzlich in der Lage, unterschiedliche Düsentypen zum Zwecke unterschiedlicher Einsatzmöglichkeiten zu nutzen. Damit verhindernd, dass ansonsten nicht oder schlecht mischbare Agenzien in einer Kammer vermischt und unter ggfs. großen technischen Anstrengungen in stabile Formulierungen überführt werden müssen. Vorliegende Erfindung die Möglichkeit schaffend, auf chemisch-synthetische Additive und sonstige Formulierungshilfsstoffe teilweise oder gänzlich verzichten zu können.
BESCHREIBUNG 1. Hintergrund der Erfindung
Unter Druck stehende Aerosoldosen und Freisetzungssysteme sind bereits seit 1927 der Öffentlichkeit bekannt. Im Wesentlichen existieren im Markt Aerosolsprühvorrichtungen, die auf verflüssigten Treibgasen, wie LPG (Liquefied Petroleum Gas) bzw. Propan/Butan oder auf komprimierten technischen Gasen wie Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid beruhen. Auf Treibmitteln wie DME (Di-Methyl-Ether) wird aufgrund seiner leichten Brennbarkeit heutzutage genauso verzichtet wie auf ozonzerstörende Treibmittel. All diesen Systemen ist gemein, dass diese zwecks Herstellung stabiler Formulierungen mit Stoffen wie Emulgatoren, Schaumhemmmitteln und sonstigen Formulierungsadditiven bzw. Hilfsstoffen arbeiten, insbesondere wenn es sich um die Verwendung zweier oder mehrerer sehr unterschiedlicher Aktiv- bzw. Wirkstoffe handelt, die unterschiedliche Löslichkeiten in polaren oder unpolaren Umgebungsmedien besitzen.
Überraschenderweise ist es nun gelungen, unter Druck stehende Aerosolsysteme derart auszurüsten, dass mehrere Kammern im Dosenkörper untergebracht und per Schwenkeinsatzposition unterschiedlich angesteuert werden können, je nach gewünschtem Einsatzzweck bzw. Anforderung an die Art der Ausbringung der jeweiligen Aerosolformulierung.
2. Stand der Technik
Aerosol-Sprühdosen bestehen gewöhnlich aus einem druckdichten, vollständig geschlossenem Behältnis, bestehend aus nicht-rostendem Material wie Aluminium oder hochwertigem Stahl oder aber der Behälter ist inwendig mit einer entsprechenden korrosionsverhindernden Lackschicht versehen wie beschrieben in Schutzrecht US3184326 . Je nach Treibgastyp muss der Behälter Betriebsdruckbereichen von 40–150 psi widerstehen können, um reibungslos und effizient zu arbeiten.
Generell beinhalten Standard-Aerosolsysteme ein Bedienkopfteil, welches Sprühkopf, Sprühauslöser sowie die gesamte Ventildetailtechnik beinhalten. Letztere ist einerseits verbunden mit einem Tauch- bzw. Steigrohr, bis an den Boden des Systems hinunterreichend, andererseits in direkter Verbindung stehend mit der Bedüsung für den jeweiligen Einsatzzweck, die nach außen gerichtet ist.
Maßgeblich entscheidend sind die vom System erzielten Tröpfchengrössen, die von der Größe der Sprühkopföffnung, dem Durchlass der Ventilöffnung und nicht zuletzt vom Treibmittel selbst bzw. bei Gemischen von dem Mischungsverhältnis der Wirkstoffformulierung zu dem eingesetzten Treibmittel abhängig sind. Unterschieden wird vom Experten für Sprühtechnik zwischen feintropfiger Ausbringung mit Tröpfchengrössendurchmessern von 10–50 μm und grobtropfigem Tröpchenspektrum von bis zu 120 μm, wie offenbart in Schutzrecht DE 69829401 . Grundsätzlich ist die Gefahr inhalativer Exposition insbesondere Tröpfchenpartikelgrössen kleiner 50 μm gegeben.
Das jeweils in Abhängigkeit der definierten Sprühweite erzielte Sprühbild wird maßgeblich vom Düsentyp selbst bestimmt. So existieren unter anderem Hohlkegel-, Rund- und Breitstrahl-, Fächer-, Doppel- und Dreifachdüsentypen wie u. a. beschrieben in Schutzrechten US 6659312 , US 5524798 , US 5421519 , US 6758373 und US 0000980 . Diese sind in der Lage, die unterschiedlichsten Sprühbilder zu erzeugen. In der Schädlingsbekämpfung beispielsweise wird unterschieden zwischen den drei Sprühbild- bzw. Tröpchengrössenkategorien „Crawling Insect Killer” (CIK; Anforderung an gezieltes grobtropfiges Ausbringen); „Flying Insect Killer” (FIK; Anforderung an breites, feintropfiges Ausbringen), sowie die sogenannten „All Insect Killer” (AIK; Anforderung an mittleres, grob- bis feintropfiges Ausbringen), wie beschrieben in z. B. Schutzrecht WO 111750 . In diesem Zusammenhang sind auch Düsenaufsätze als Sprühverlängerungen zu nennen, die per se Auswirkung auf Tröpfchengrösse und Sprühbild haben und durchaus funktionelle Eigenschaften besitzen können, wie z. B. Schutzrecht TW 201031348 in anschaulicher Weise zeigt. Die Möglichkeit, über Düsenverlängerungen bzw. Verlängerungsaufsätze an das jeweilige Zielobjekt besser heranzureichen, versteht sich hierbei von selbst. Hierdurch wird zudem eine bessere Zielgenauigkeit erreicht ( US 5307964 ).
Aerolsolverbindungen werden in den verschiedensten Bereichen des täglichen Lebens eingesetzt. Sie müssen daher an die unterschiedlichsten Anforderungsprofile angepasst sein. Sie dürfen nicht altem als Funktion der Zeit und sollen möglichst ohne jegliche Nebenwirkung für Mensch, Tier und Umwelt sein. Die heute eingesetzten Formulierungen sind meist sehr komplexer Natur. Formulierungen mit 10–20 Inhaltsstoffen sind heutzutage keine Seltenheit. Die Zusatzstoffliste reicht mittlerweile von den unterschiedlichsten Lösungsmitteln, Emulgatoren, Trennmitteln, Antischaum- und Korrosionsmitteln über Synergisten, Antioxidanzien, „Safernen”, „Surfactants” bzw. Netzmitteln und vielen mehr. Die unterschiedlichen Anforderungen hierbei in Einklang miteinander zu bringen ist kaum noch möglich. Zudem macht es Zulassungs- und Registrierverfahren für zulassungspflichtige Formulierungen unnötig aufwändig und kostspielig. Es war daher notwendig, einen technisch gangbaren Weg zu finden, die Komplexität existierender Formulierungen zu reduzieren, um eine einfachere, überschaubarere technische Lösungen offerieren zu können.
3. ERFINDUNG
Mit dem Mehrkammer-Multifunktionsaerosol ist es hiermit gelungen, dem Anspruch nach gesondert getrennten, einfach zusammengesetzten Formulierungen nachzukommen; es erlaubt ein vollständig räumliches Trennen von Formulierungspartnern oder gar den vollständigen Verzicht auf ansonsten notwendige Additive, insbesondere bei Wirkstoffmischungen. Die anfallenden Mehrkosten für die Vorrichtungstechnik durch Verwendung der im Druckbehälter verwendeten Formulierungsbeutel (E, H u. weitere), längensegmentierte Tauch- bzw. Steigrohre (K), die angepasste Ventiltechnik (J) sowie spezielle Sprühköpfe (L) mit unterschiedlichen Düsentypen (N, O) und integriertem Schwenkeinsatz (M) werden durch die ansonsten signifikant erhöhten Prüfkosten und Zulassungsgebühren kompensiert.
Als Beispiele für Einsatzmöglichkeiten sind Anwendungen in Form von Haarsprays, Luftverbesserer- und Beduftungsprays, Wachs-, Silikon-, Politursprays, Glasreiniger-, Rasierschaum- und Unterarmsprays, jedoch auch technische Schmiermittelsprays, PKW-Unterbodensprays oder auch Blattglanzsprays für Pflanzen und Pflanzenschutzmittel- sowie Schädlingsbekämpfungssprays wie viele andere zu nennen.
Bei insektiziden Formulierungen beispielsweise kommen Wirkstoffe wie in Schutzrecht WO 111750 beschrieben, in Konzentrationen von 0,001 bis 1% w/w vor. Mit der vorliegenden Aerosoltechnik lassen sich nun auch entsprechende AIK-Formulierungen in besagten Konzentrationsbereichen herstellen, mit welchen ideal gegen fliegende Insekten wie z. B. Stechmücken, Haus- und Fruchtfliegen oder Motten per wirksamer Pyrethroide mit schneller „Knock-down Wirkung” mittels Standardbedüsung vorgegangen werden kann, während z. B. aus Kammer 2 per Verlängerungsdüse (O) grobtropfig wirksam gegen kriechende Insekten wie z. B. Schaben, Ameisen oder Kellerasseln appliziert werden kann unter Zuhilfenahme eines wiederum anderen Pyrethroids, welches die Zielorganismen in ihr Nest mit einschleppen und der Wirkstoff dort zeitverzögert letal zum Einsatz kommt.
Ein Beispiel aus dem Bereich der Schädlingsbekämpfung mit natürlichen Wirkstoffen ist eine kiesel- bzw. diatomeenerdehaltige Formulierung mit naturinsektizider Wirkung über die Verlängerungsdüse, z. B. gegen Kakerlaken oder in Mülltonnen sich entwickelnde Fliegenmaden zu verstäuben und durch nachfolgendes Drehen des Schwenkkopfes z. B. eine flüssige naturgeraniolhaltige Insektizidformulierung mit Sofortwirkung gegen Fliegen oder Stechmücken feintropfig zielgerichtet freizusetzen. Zwei gänzlich unterschiedliche Anwendungen aus einer Aerosoldose sind so technisch möglich.
Die beiden o. g. Beispiele sind zu sehen in Verbindung mit der Freisetzung aus unterschiedlichen Formulierungsbeuteln, deren Wirkstoffformulierungen durch Druck herausgepresst werden, dies unter Verwendung von Stickstoff oder Kohlendioxid in Form komprimierter technischer Gase.

In Anerkennung der beschriebenen Details, wird durch vorliegende Erfindung, die durch begleitende Zeichnungen dargestellt ist, auch vorweggenommen, dass andersartig gestaltete Vorrichtungen und Vorrichtungsteile möglich sind, die dem Geiste dieser Erfindung entsprechen und durch die nachfolgenden Patentansprüche beschrieben sind. Bezugszeichenliste

Fig. 1: A) Mehrkammer-Druckbehälter für den Multifunktionseinsatz B) Große Druckkammer C) Treibmittelfüllung D) Formulierungsbeutel bzw. -tasche 1 E) Aktivstoffformulierung 1 F) Beutelmaterial von Beutel 1 G) Aktivstoffformulierung 2 H) Beutelmaterial von Beutel 2 I) Tauch- bzw. Steigrohr J) Ventil K) Boden des Formulierungsbeutels L) Sprühkopf und Sprühauslöser M) Schwenkeinsatz 180° schwenkbar N) Standarddüsentyp (Bsp.) O) Düse mit Verlängerungseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3184326 [0004]
DE 69829401 [0006]
US 6659312 [0007]
US 5524798 [0007]
US 5421519 [0007]
US 6758373 [0007]
US 0000980 [0007]
WO 111750 [0007, 0011]
TW 201031348 [0007]
US 5307964 [0007]

Claims

Multifunktionales, druckbasierendes Mehrkammersystem zur Freisetzung flüssiger oder fester, jedoch nicht-lungengängiger Fein- und Feinstpartikel, die folgenden technischen Besonderheiten beinhaltend: a) gas- und druckdichter Mehrkammerbehälter A a1) eine große Druckkammer B aufweisend, das jeweils geeignete Treibmittel C beinhaltend a2) eine zweite Kammer, als geschlossener Beutel oder Tasche D vorliegend, die freizusetzende Aktivstoffformulierung E beinhaltend und die Eigenschaft besitzend, vom druckerzeugenden Treibmittel per Beutelmaterial F vollständig und allumfassend getrennt vorliegend zu sein, a3) eine dritte Kammer G, als ebenfalls geschlossener Beutel oder Tasche vorliegend, die freizusetzende Aktivstoffformulierung H beinhaltend und vom druckerzeugenden Treibmittel sowie von Aktivstoffformulierung E per Beutelmaterial vollständig getrennt vorliegend zu sein, a3) alle weiteren Kammern, als ebenfalls geschlossene, voneinander getrennt operierende Beutel oder Taschen vorliegend, die freizusetzenden Aktivstoffformulierungen beinhaltend und vom druckerzeugenden Treibmittel sowie von allen anderen Aktivstoffformulierungen per Beutelmaterial vollständig getrennt vorliegend zu sein. b) Tauch- bzw. Steigrohr 1, längensegmentiert vom Ventil J ausgehend und bis zum Boden K des jeweiligen Aktivstoffformulierungsbeutels reichend, c) Sprühkopf L, dem Ventil aufsitzend und dem Betätigen des Ventils dienend, d) Einsatz M, bis zu 180° schwenk- bzw. auslenkbar, je nach Schwenkposition jeweils einen der Auslässe freigebend und damit den jeweils gewünschten Aktivstoff bestimmungsgemäß freisetzend per: d1) Standarddüsentyp N zur flächigen und feintropfigen Verteilung von Aktivstoffformulierung oder d2) Düse mit Verlängerungseinrichtung O zur punktuellen und grobtropfigen Applikation von aktivstoffhaltiger Formulierung, d3) Spezialdüsentyp wie Rundstrahl-, Breit- oder Flachstrahldüsentyp, Fächerdüse, Doppel- oder Dreifachdüse und alle weiteren möglichen Düsentypen.
Multifunktions-Druckgassprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aktivstoffformulierungen (z. B. E) über die Verlängerungseinrichtung freigesetzt wird und damit beispielsweise in der Schädlingsbekämpfung gegen kriechende, meist versteckt lebende oder schwer zugängliche Gliederfüßer geeignet ist, währenddessen Aktivstoffformulierung H zum Beispiel per Standarddüse bestimmungsgemäß freigesetzt werden kann und bevorzugt zur direkten Bekämpfung fliegender, offen zugänglicher Insekten, geeignet ist.
Multifunktions-Druckgassprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aktivstoffformulierungen (z. B. E) bevorzugt für die punktuelle Applikation und Aktivstofffreisetzung geeignet ist und eine zum Beispiel eine nicht-letal wirkende Formulierung enthält (wie z. B. ein Insektenpheromon oder ein Fraßlockstoff) und in der nacheinander stattfindenden Reihenfolge kombiniert mit z. B. flächig ausgebrachter Aktivstoffformulierung H (wie z. B. eine stark klebrig-adhäsive oder silikonhaltige Formulierung), wie z. B. ein sogenanntes „Lock & Fang” bzw. „Attract & Capture” Kombinationsgemisch z. B. zum Monitoring oder zum Massenfang schädlicher, lästiger oder per Infektionsgesetz erfasster Organismen wie Insekten, Spinnentiere, Nager usw. in einfacher Weise vom Anwender hergestellt werden kann.
Multifunktions-Druckgassprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aktivstoffformulierungen (z. B. E) bevorzugt für die punktuelle Applikation und Aktivstofffreisetzung geeignet ist und eine zum Beispiel nicht-lethal wirkende Formulierung enthält (wie z. B. ein Insektenpheromon oder ein Fraßlockstoff) und in der nacheinander stattfindenden Reihenfolge kombiniert mit z. B. Aktivstoffformulierung H, welche zum Beispiel eine insektizide Formulierung natürlichen oder chemisch-synthetischen Ursprungs enthält (z. B. zum Abtöten von Insekten oder Nagern, die z. B. als Vektoren bei der Krankheitsübertragung eine wesentliche Rolle spielen), ein sogenanntes „Lock & Abtöte” bzw. „Attract & Kill” Kombinationsgemisch in einfacher Weise hergestellt werden kann.
Multifunktions-Druckgassprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aktivstoffformulierungen (z. B. E) eine Dauer- bzw. Residualwirkung entfaltet während z. B. Aktivstoffformulierung H einen Soforteffekt gegenüber den Zielorganismen zeitigt.
Multifunktions-Druckgassprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aktivstoffformulierungen (z. B. E) geeignet ist, bevorzugt durch punktuelle Applikation als ein von der Biozidverordnung ausgenommenes Verfahren zum Abtöten von Insekten durch Erfrieren zu fungieren, kombiniert werden zu können mit einer weiteren, ebenfalls von der Biozidverordnung ausgenommenen Verfahren (z. B. H), per Applikation einer silikonhaltigen Formulierung mittels „klebriger Wirkung” („Entscheidungshandbuch”/„Manual of Decisions”) wiederum andere Insekten zu deaktivieren in der Lage ist.
Multifunktions-Druckgassprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aktivstoffformulierungen (z. B. E) geeignet ist, einen chemisch-synthetisch hergestellten Synergisten wie Piperonylbutoxid oder einen natürlichen Synergisten wie Sesamöl per Verlängerungsdüse freizusetzen, währenddessen z. B. Aktivstoffformulierung H über das Freisetzen von z. B. Naturpyrethrum, in der Lage ist, einen Austreibe- und Deaktivierungseffekt kombinierend bei den Zielorganismen in synergistischer Weise zu erwirken.
Multifunktions-Druckgassprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aktivstoffformulierungen (z. B. E) geeignet ist, einen oder mehrere von der US-EPA Zulassungspflicht ausgenommenen und unter FIFRA 25b gelisteten Mitteln mit Minimalrisiko freizusetzen und zu kombinieren mit einer Aktivstoffformulierung (z. B. H), ebenfalls gelistet unter FIFRA 25b als inerter Inhaltsstoff, kombiniert einsetzbar zur Erzielung der verstärkten Wirkung.
Multifunktions-Druckgassprühvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass vorliegendes System auch nur mit einer Aktivstoffformulierung versehen eingesetzt werden kann (z. B. E) und die anderen Kammern nicht erforderlich bzw. für bestimmte Einsatzwecke deaktiviert sind.
Multifunktions-Druckgassprühvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Druckkammerinneren verwendeten Beutel oder Taschen für die unterschiedlichsten Verwendungszwecke eingesetzten Formulierungen enthalten können; in jedem Fall jedoch dazu geeignet sind, Vertreter aus der Klasse der Säugetiere, Reptilien und Amphibien sowie aus dem Stamm der Gliederfüßer mit Vertretern aus den Unterstämmen der Insekten, Spinnen- und Krebstiere zu vertreiben und im Falle von Gefahr im Verzuge, Infektions- und Gesundheitsgefahr oder bei massenhaftem Auftreten mit Folge wirtschaftlicher Schäden diese auch vernichten zu können.