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Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberpumpenvorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit, insbesondere einer oxidierenden Flüssigkeit, die in Form eines versprühbaren Gels vorliegt.
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Zerstäuberpumpenvorrichtungen zum Versprühen von Flüssigkeiten werden beispielsweise in den Bereichen Kosmetika, Arzneimittel oder Medizinprodukte vielfältig eingesetzt. Sie umfassen einen Behälter zur Aufnahme der zu versprühenden Flüssigkeit und einen an dem Behälter befestigten Sprühkopf mit einer Sprühdüse, aus der die Flüssigkeit in Form eines Aerosols austritt. Der Sprühkopf umfasst ein Betätigungselement, beispielsweise eine Fläche zum Auflegen eines Fingers, mit der der Sprühkopf entgegen einer Federkraft in Richtung auf den Behälter gedrückt werden kann. Dadurch wird die im Sprühkopf befindliche Flüssigkeit komprimiert und tritt durch die Sprühdüse aus. Beim Loslassen des Betätigungselements entspannt sich das zusammengepresste Federelement und drückt den Sprühkopf in seine Ausgangslage zurück, wobei Flüssigkeit aus dem Behälter in den Sprühkopf nachgesaugt wird. Diese nachgesaugte Flüssigkeit kann dann durch erneutes Betätigen des Betätigungselementes aus der Sprühdüse heraus versprüht werden. Derartige Zerstäuberpumpenvorrichtungen sind beispielsweise in der
EP 1 386 670 B1 und dem dort zitierten Stand der Technik beschrieben.
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Herkömmliche Zerstäuberpumpenvorrichtungen eignen sich jedoch häufig nicht für das Versprühen korrosiver, stark oxidierender Flüssigkeiten, insbesondere wenn diese eine höhere Viskosität aufweisen und beispielsweise in Form eines Sprühgels vorliegen. So ist zum Einen zu beobachten, dass die Lagerstabilität der oxidierenden Flüssigkeit in herkömmlichen Zerstäuberpumpenvorrichtungen nur gering ist und die Wirksamkeit der Flüssigkeit in relativ kurzer Zeit oft stark abnimmt. Zum Anderen ist das erzielte Applikationsergebnis oft nicht zufriedenstellend, da eine gleichmäßige Aufbringung insbesondere höher viskoser Flüssigkeiten wie Gele auf der Applikationsfläche, beispielsweise der Haut, nicht gleichmäßig und nicht im gewünschten Ausmaß erfolgt.
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Aufgabe der Erfindung ist es entsprechend, eine Zerstäuberpumpenvorrichtung anzugeben, die die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist und die sich insbesondere zur längeren Lagerung oxidierender Flüssigkeiten eignet und zu einem gleichmäßigen Auftrag der zu versprühenden Flüssigkeit führt, selbst wenn die Flüssigkeit eine vergleichsweise hohe Viskosität aufweist und beispielsweise in Form eines Gels vorliegt.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Zerstäuberpumpenvorrichtung gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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In ihrem breitesten Aspekt betrifft die Erfindung also eine Zerstäuberpumpenvorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit mit einem Behälter zur Aufnahme der versprühenden Flüssigkeit und einem an dem Behälter befestigten Sprühkopf. Der Sprühkopf umfasst eine Sprühdüse zum Versprühen der Flüssigkeit in einem Sprühwinkel zwischen 20 und 80° und ein Betätigungselement, das beim Drücken unter Zusammenpressen eines Federelements einen Kolben relativ zum Behälter bewegt. Durch Loslassen des Betätigungselementes ist der Kolben unter Entspannung des Federelementes in umgekehrter Richtung zurückbewegbar. Der Kolben weist einen Kolbenkanal auf, der mit seinem einen Ende in Fluidverbindung mit der Sprühdüse steht. Mit seinem anderen Ende steht der Kolbenkanal in Verbindung mit einem Tauchrohr, das in den Behälter hineinragt. Erfindungsgemäß bestehen zumindest die mit der zu versprühenden Flüssigkeit in Kontakt kommenden Oberflächen des Behälters und/oder eines im Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit angeordneten Kunststoffbeutels, des den Kolbenkanal umgebenden Kolbens und des Tauchrohrs aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und/oder Polypropylen (PP).
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Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung besteht also darin, dass diejenigen Oberflächen oder zumindest ein wesentlicher Teil derjenigen Oberflächen, die mit der zu versprühenden Flüssigkeit in Kontakt kommen, aus Polyethylen hoher Dichte und/oder Polypropylen bestehen. Diese Polymermaterialien zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine hohe Beständigkeit gegen korrosive, oxidierende Flüssigkeiten aufweisen. Die Polymermaterialien reagieren nicht oder nur sehr langsam mit der oxidierenden Flüssigkeit und führen deshalb allenfalls zu einem geringen Wirkstoffverlust in der zu versprühenden Flüssigkeit. Eine Zersetzung der zu versprühenden Flüssigkeit bzw. der darin gelösten Wirkstoffe wird üblicherweise selbst über einen Zeitraum von mehreren Jahren nicht oder in nur sehr geringem Maße beobachtet. Bei anderen als den erwähnten Polymeren beobachtet man dagegen einen relativ raschen Wirkstoffverlust, manchmal sogar innerhalb weniger Tage, insbesondere bei solchen Polymermaterialien, die einen hohen Anteil an Weichmachern aufweisen.
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Die im Rahmen der Erfindung ausgewählten Polymermaterialien zeichnen sich dagegen durch einen sehr geringen Anteil an Weichmachern aus. Die eingesetzten Polymermaterialien besitzen eine geringe Durchlässigkeit und entsprechend eine hohe Schutzwirkung für die im Behälter befindliche Flüssigkeit. Die beiden genannten Polymertypen können sowohl für sich allein als auch als Copolymere oder Polymerblends eingesetzt werden. Bevorzugt sind solche Polymere, die extrudierbar sind.
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Von den genannten Polymeren ist insbesondere HDPE, also Polyethylen hoher Dichte, wegen seiner guten Chemikalienbeständigkeit auch bei hohen Temperaturen bevorzugt. HDPE weist gegenüber anderen Polyethylenen einen geringeren Verzweigungsgrad und damit eine höhere Kristallinität auf. Damit einher gehen eine hohe Zugfestigkeit, eine hohe Formbeständigkeit in der Wärme sowie eine gute Chemikalienbeständigkeit. Bevorzugt unter den Polymeren sind solche mit einer engen Molekulargewichtsverteilung.
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Unter HDPE werden üblicherweise solche Polyethylene verstanden, die eine Dichte von mindestens 0,91 g/cm3 aufweisen. Im Rahmen der Erfindung können Polyethylene sowohl der Typen 1, 2 oder 3 verwendet werden, wobei Typ 1 Polyethylene mit einer Dichte von 0,91 bis 0,925 g/cm3 meint, Typ 2 solche einer Dichte von 0,926 bis 0,94 g/cm3 und Typ 3 solche einer Dichte von > 0,94 bis 0,965 g/cm3. Unter diesen Typen sind im Rahmen der Erfindung Polyethylene vom Typ 3 besonders bevorzugt. Als geeignete typische Beispiele von Polyethylenen können TIPELIN® 6000B von der TVK Plc., Tiszaújváros, Ungarn, und Bormed® HE 2581-PH von der Borealis Polyolefine GmbH, Linz, Österreich, genannt werden.
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Wie bereits erwähnt, bestehen insbesondere die Oberflächen des Behälters oder eines in dem Behälter angeordneten Kunststoffbeutels, in dem die Flüssigkeit aufgenommen wird, sowie die den Kolbenkanal begrenzenden Oberflächen und die mit der Flüssigkeit in Verbindung kommenden Oberflächen des Tauchrohres aus HDPE und/oder PP. Besonders bevorzugt ist es, wenn alle mit der zu versprühenden Flüssigkeit in Berührung kommenden Kunststoffoberflächen aus den genannten Polymeren bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen der die versprühende Flüssigkeit aufnehmende Behälter oder alternativ ein die Flüssigkeit aufnehmender Kunststoffbeutel, der Kolben, der den Kolbenkanal definiert, und das Tauchrohr insgesamt aus HDPE und/oder PP.
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Grundsätzlich können alle bereits bekannten Typen von Zerstäuberpumpenvorrichtungen eingesetzt werden, solange die kritischen Oberflächen – also solche, die längere Zeit mit der zu versprühenden Flüssigkeit in Kontakt stehen – wie oben beschrieben modifiziert werden. In einigen Konstruktionen von Zerstäuberpumpenvorrichtungen ist das Federelement, das die Rückstellung des Sprühkopfes bewirkt, so angeordnet, dass es mit der zu versprühenden Flüssigkeit in Kontakt gelangt. In diesen Fällen ist es bevorzugt, auch das Federelement aus einem Material zu fertigen, das eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist. Hierfür eignet sich insbesondere ein Edelstahl vom Typ 1.4539 oder ein anderer rostfreier Edelstahl, der mindestens die Korrosionsbeständigkeit des Edelstahls vom Typ 1.4539 (= AISI 904L) aufweist. Weitere in Betracht kommende Edelstähle sind insbesondere austenitische Edelstähle wie beispielsweise solche vom Typ AISI 302 S-Co. Andere Stähle mit geringerer Korrosionsbeständigkeit werden von der oxidierenden zu versprühenden Flüssigkeit korrodiert und verlieren auf diese Weise ihre oxidierende Wirkung. Zudem verfärben sich die korrosiven Flüssigkeiten durch das Lösen von Rost in nicht erwünschter Weise braun. Grundsätzlich werden die zu zerstäubende Flüssigkeit kontaktierende Metallteile in der erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung möglichst vermieden.
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Abhängig von der Konstruktion der Zerstäuberpumpenvorrichtung können auch weitere Bestandteile derselben in Kontakt mit der zu versprühenden Flüssigkeit kommen. Zu diesen Teilen gehört beispielsweise ein Auslasskanal, der Kolbenkanal und Sprühdüse miteinander verbindet. In einem solchen Fall besteht bevorzugt zumindest die mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Oberfläche, die den Auslasskanal umgibt, wie schon vorstehend für die Kunststoffoberflächen beschrieben, aus HDPE und/oder PP.
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Weitere Bestandteile, die mit der zu versprühenden Flüssigkeit in Kontakt gelangen können, sind Dichtungen, die zur Abdichtung verschiedener Teile der erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung vorgesehen sind. Auch diese Dichtungen sollten eine möglichst hohe Beständigkeit gegenüber der zu versprühenden Flüssigkeit aufweisen. Herkömmlicherweise in Zerstäuberpumpen eingesetzte Dichtungen besitzen diese Korrosionsfestigkeit jedoch nicht oder nicht in ausreichendem Maß. Dies gilt insbesondere für elastomere Dichtungen, die einen Anteil an natürlichem oder synthetischem Kautschuk aufweisen oder insgesamt aus diesem bestehen. Herkömmliche Dichtungsmaterialien wie Buna-N oder Nitrilkautschuk (NBR) verspröden unter dem Einfluss der oxidierenden Flüssigkeit und verlieren so ihre Dichtungseigenschaften. Erfindungsgemäß bevorzugt werden daher Dichtungsmaterialien verwendet, die möglichst frei sind von elastomeren Kautschuken und insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen. Geeignet sind hier beispielsweise Dichtungsmaterialien aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyvinylchlorid (PVC). Besonders geeignet sind Polyethylen und/oder Polypropylen, wobei im Falle von Polyethylen hier nun eher Polyethylene mit niedrigerer Dichte, vor allem LDPE oder LLDPE, und entsprechend einem allenfalls geringen Anteil an Polyethylen hoher Dichte (HDPE) verwendet werden, da ansonsten die Verformbarkeit der Dichtungsmaterialien zu gering wäre. Geeignete Dichtungsmaterialien können in Abhängigkeit von der erforderlichen Verformbarkeit und den benötigten Dichtungseigenschaften vom Fachmann leicht ausgewählt werden. Konkrete Beispiele für Dichtungen, die in der erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung eingesetzt werden, sind beispielsweise eine Dichtung, die zwischen Sprühkopf und Behälter angeordnet ist, oder eine Gleitdichtung zwischen Kolben und Sprühkopfgehäuse, die eine Verschiebung des Kolbens entlang der Gehäuseoberfläche ermöglicht.
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Die beschriebene Auswahl der Materialien stellt sicher, dass auch zu versprühende Flüssigkeiten mit oxidierenden Eigenschaften, beispielsweise Flüssigkeiten mit einem Redoxpotential von mindestens +450 mV, ohne Wirkungsverlust in der erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung gelagert werden können, selbst wenn die Lagerungszeit mehrere Monate oder sogar mehrere Jahre beträgt.
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Weiterhin ist es durch geeignete Einstellung des Sprühwinkels und/oder der Flüssigkeitsmenge, die pro Hub von der Zerstäuberpumpenvorrichtung appliziert wird, möglich, auch Flüssigkeiten mit höherer Viskosität, beispielsweise einer Viskosität von mindestens 100 mPas (gemessen mit einem Rotationsviskosimeter Brookfield DV-II+, Spindel 4/50 UpM/1 Min./25°C) unter Beibehaltung der Produkteigenschaften gleichmäßig zu applizieren. Erfindungsgemäß wird der Sprühwinkel der Sprühdüse dabei auf einen Bereich von 20 bis 80°, bevorzugt 30 bis 60° und insbesondere 45 bis 55°, eingestellt. Die Flüssigkeitsmenge, die pro Hub von der Zerstäuberpumpenvorrichtung appliziert wird, liegt bevorzugt in einem Bereich von 100 bis 300 μl, besonders bevorzugt 100 bis 200 μl und insbesondere bei 150 μl. Mit diesen Maßnahmen bleiben die viskosen Eigenschaften der versprühten Flüssigkeit unverändert, und es ist eine gleichmäßige, fein verteilte Applikation möglich.
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Die erfindungsgemäße Zerstäuberpumpenvorrichtung eignet sich besonders für das Versprühen von Flüssigkeiten, die durch elektrochemische Aktivierung einer wässrigen Salzlösung hergestellt wurden. Derartige in einem so genannten Diaphragmalyseverfahren erzeugte Flüssigkeiten, die oxidierende Eigenschaften aufweisen, werden üblicherweise als Anolytlösungen bezeichnet. Zusammensetzung und Herstellung solcher Anolytlösungen sind beispielsweise in der
DE 10 2007 033 445 A1 ,
EP 1 380 543 A1 ,
EP 1 382 573 A1 ,
WO 2006/040709 A1 und
WO 2009/010203 A1 beschrieben. Die Herstellung solcher Anolytlösungen erfolgt in einer Elektrolysezelle, die einen Anodenraum und einen Kathodenraum aufweist, welche durch ein Diaphragma voneinander getrennt sind. Anoden- und Kathodenraum wird eine wässrige Natriumchloridlösung als Elektrolyt zugeführt. Nach Anlagen einer Spannung an Anode und Kathode erfolgt eine elektrolytische Trennung der wässrigen Natriumchloridlösung, bei der negativ geladene Teilchen im Elektrolyt in Richtung auf die Anode hin transportiert werden und Kationen in Richtung auf die Kathode. Nach Abschluss der Elektrolyse wird im Anodenraum eine Anolytlösung erhalten, die ein positives Redoxpotential und damit oxidierende Eigenschaften besitzt, während im Kathodenraum eine Katholytlösung mit negativem Redoxpotential und reduzierenden Eigenschaften erhalten wird. Die Katholytlösung ist stark basisch, die Anolytlösung stark sauer. Der pH-Wert beider Lösungen kann jedoch durch Zusatz von Säure bzw. Base über einen breiten Bereicht nach Wunsch eingestellt werden. In der Anolytlösung entstehen durch die Elektrolyse Natriumhypochlorit, Wasserstoffperoxid, Chlor und Ozon als metastabile Verbindungen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Zerstäuberpumpenvorrichtung eine derartige Anolytlösung als zu versprühende Flüssigkeit. Die Anolytlösung kann dabei entweder in dem Behälter der Zerstäuberpumpenvorrichtung oder in einem Kunststoffbeutel aufbewahrt werden, der in dem Behälter angeordnet ist.
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Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Anolytlösung, die in die erfindungsgemäße Zerstäuberpumpenvorrichtung eingefüllt ist und mit dieser versprüht werden soll, um eine Anolytlösung, die wenigstens eine der folgenden Eigenschaften aufweist:
- – ein Redoxpotential von mindestens +450 mV, insbesondere +450 bis +1250 mV, bevorzugt +650 bis +1000 mV, besonders bevorzugt +750 bis +950 mV,
- – eine Leitfähigkeit von 8 bis 18 mS/cm, bevorzugt 10 bis 16 mS/cm, besonders bevorzugt 12 bis 15 mS/cm,
- – einen Hypochlorit-Gehalt von 200 bis 1200 ppm, bevorzugt 300 bis 1000 ppm, besonders bevorzugt 500 biss 800 ppm.
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Die Anolytlösung kann entweder als dünnflüssige wässrige Lösung vorliegen oder auch in Form eines Gels, das mittels eines Verdickers auf eine höhere Viskosität gebracht ist. Wie bereits erwähnt, liegt die Viskosität dabei bei mindestens 100 mPas bei den vorstehend beschriebenen Messbedingungen. Besonders bevorzugt ist eine Viskosität von 100 bis 800 mPas, bevorzugt 100 bis 550 mPas und insbesondere 150 bis 300 mPas. Zur Erhöhung der Viskosität der Anolytlösung sind grundsätzlich alle geeigneten Verdicker einsetzbar. Besonders bevorzugt sind als Verdicker synthetische Silicate, insbesondere Lithium-Magnesium-Natrium-Silicate. Als besonders geeignet haben sich Smectite herausgestellt. Konkrete Beispiele sind synthetische Smectite, wie sie von der Kowa American Corp., New York, USA, unter der Marke ”Lucentite”, sowie von der Firma Rockwood Additives Ltd., Widnes, Cheshire, Großbritannien, unter der Marke ”Laponite” erhältlich sind. Zur Erreichung der gewünschten Viskosität werden diese Gelbildner üblicherweise in einer Menge von 1 bis 5 Gew-%, bevorzugt 1 bis 3 Gew-%, besonders bevorzugt 2 bis 2,5 Gew-%, in die Anolytlösung eingerührt, worauf die Mischung quellen gelassen und schließlich homogenisiert wird. Alternativ können auch vorgequollene wässrige Verdickerlösungen in die Anolytlösung eingerührt und dann homogenisiert werden.
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Im Falle der nicht verdickten Anolytlösung wird der pH-Wert auf einen Wert von 3 bis 9, bevorzugt 6 bis 9, besonders bevorzugt 7,5 bis 8,5, eingestellt. Bei einer verdickten Anolytlösung, die als Sprühgel in der erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung verwendet wird, liegt der pH-Wert dagegen bevorzugt in einem Bereich von 6 bis 10, insbesondere 8 bis 10 und besonders bevorzugt 8 bis 9. Die übrigen Eigenschaften sind die gleichen wie bei der nicht verdickten Anolytlösung.
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Die mit Anolytlösung gefüllte Zerstäuberpumpenvorrichtung kann beispielsweise im Bereich Kosmetika, Medizintechnik oder Medizin eingesetzt werden, vor allem – nach entsprechender Konfektionierung der Anolytlösung – in der Wundbehandlung, zum Beispiel zum Aufbringen von Sprühpflastern, zur Bekämpfung von Geschwüren oder Hautinfektionen, beispielsweise zur Behandlung von Haut- oder Nagelpilz, auch in der Veterinärmedizin, zum Beispiel zur Behandlung von Strahlfäule, Mauke, Sattelpilz oder Sommerekzemen von Pferden.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In den schematischen Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Zerstäuberpumpenvorrichtung in einem Längsschnitt.
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2 zeigt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung im Längsschnitt.
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3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Sprühkopf eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung.
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1 zeigt stark schematisiert ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung
1 im Längsschnitt entlang einer Mittelebene durch Sprühkopf
4 und Behälter
3. Der Behälter
3 dient der Aufnahme einer Flüssigkeit
2, die über den Sprühkopf
4 und durch eine Sprühdüse
5 hindurch durch Versprühen aufgebracht werden soll. Bei der zu versprühenden Flüssigkeit handelt es sich beispielsweise um eine Anolytlösung mit oxidierenden Eigenschaften, wie sie unter anderem aus der
DE 10 2007 033 445 A1 bekannt ist.
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Während die Zerstäuberpumpenvorrichtung 1 von ihrem Grundaufbau herkömmlichen Zerstäuberpumpenvorrichtungen entspricht, unterscheidet sie sich hinsichtlich der Materialwahl bestimmter Komponenten vom Stand der Technik. Ursache hierfür sind die oxidierenden Eigenschaften der aufgenommenen Anolytlösung 2, die wegen ihrer oxidierenden Eigenschaften mit vielen herkömmlichen Materialien, die in Zerstäuberpumpenvorrichtungen Anwendung finden, reagieren und so innerhalb kürzester Zeit ihre oxidierenden Eigenschaften einbüßen würde. Um dies zu verhindern und eine Lagerfähigkeit der Anolytlösung 2 in der Zerstäuberpumpenvorrichtung 1 von mehreren Monaten und bevorzugt mehreren Jahren zu gewährleisten, sind in der erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung 1 zumindest diejenigen Oberflächen, die über einen längeren Zeitraum in Kontakt mit der Anolytlösung 2 kommen, aus Materialien gefertigt, die keine oder eine nur geringe Reaktivität im Hinblick auf die Anolytlösung aufweisen. Im gezeigten Beispiel besteht zumindest die Innenoberfläche des Behälters 3 aus HDPE und/oder PP. Konkret besteht der Behälter 3 insgesamt aus HDPE vom Typ 3 mit einer Dichte von 0,94 bis 0,965 g/cm3. Aufgrund des geringen Weichmacheranteils dieses Polymermaterials, dessen hoher Kristallinität und hoher Dichte sowie großen chemischen Inertheit reagiert dieses Material selbst bei mehrmonatigem Kontakt praktisch nicht mit der enthaltenen Anolytlösung 2. Auch das Tauchrohr 9, das im Behälter 3 in die zu versprühende Flüssigkeit 2 eintaucht und zur Förderung der Flüssigkeit 2 vom Behälter in den Sprühkopf 4 dient, besteht aus HDPE und/oder PP, hier konkret aus einem Blend dieser Polymere.
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Das Versprühen der Anolytlösung 2 wird durch Bewegen des Sprühkopfs 4 relativ zum Behälter 3 in an sich bekannter Weise bewirkt. Bereits im Kolbenkanal 70 des Kolbens 7 befindliche Flüssigkeit 2 (hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt) wird durch die Sprühdüse 5 aus dem Sprühkopf 4 hinaus gefördert, indem der Sprühkopf 4 durch Drücken auf das Betätigungselement 6, welches als Auflagefläche für einen Finger ausgebildet ist, in Richtung auf den Behälter 3 nach unten gedrückt wird. Der Sprühwinkel α kann dabei auf an sich bekannte Weise durch Ausbildung der Sprühdüse 5 nach Wunsch, erfindungsgemäß auf einen Winkel im Bereich von 20 bis 80°, hier zum Beispiel 55°, eingestellt werden. Beim Drücken des Betätigungselementes 6 gleitet der Kolben 7 entlang der Gleitdichtung 42, hier aus LLDPE, in Richtung auf den Behälter 3 nach unten, wobei das Federelement 8, hier eine Spiralfeder aus rostfreiem Edelstahl vom Typ 1.4539, zusammengepresst wird. Beim Loslassen des Betätigungselements entspannt sich das Federelement 8 wieder, wodurch der Sprühkopf 4 in seine Ausgangsposition zurück nach oben bewegt wird. Dabei wird Flüssigkeit 2 durch das Tauchrohr 9 und das Verbindungsrohr 43 hindurch in den Kolbenkanal 70 gesaugt und steht so für einen weiteren Sprühvorgang zur Verfügung.
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Um zu vermeiden, dass die Anolytflüssigkeit 2 mit dem Verbindungsrohr 43 und den Kolbenwandungen, die den Kolbenkanal 70 begrenzen, reagiert und so ihre oxidierende Wirkung einbüßt, bestehen auch die Oberflächen dieser Zerstäuberpumpenvorrichtungskomponenten aus HDPE und/oder PP. Konkret bestehen das Verbindungsrohr 43 und der Kolben insgesamt aus den genannten Polymermaterialien.
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2 zeigt eine Abwandlung der in 1 dargestellten Zerstäuberpumpenvorrichtung. Im Unterschied zu letzterer ist in der in 2 dargestellten Vorrichtung die Anolytflüssigkeit 2 nicht unmittelbar in den Behälter 3 eingefüllt, sondern im Behälter 3 ist ein Kunststoffbeutel 30 angeordnet, der die Flüssigkeit 2 aufnimmt. Der Kunststoffbeutel 30, der hier aus Polypropylenfolie besteht, ist luftdicht an einem oberen Abschnitt des Tauchrohrs 9 angebracht, beispielsweise mit diesem verschweißt. Das obere Ende des Tauchrohrs 9 ist wiederum luftdicht mit dem unteren Ende des Verbindungsrohres 43 verbunden. Ein Ventil 44 im Verbindungsrohr 43 verhindert das Zurückfließen von Flüssigkeit aus Kolbenkanal 70 und Verbindungsrohr 43 in den Beutel 30. Der Sprühkopf 4 entspricht im Wesentlichen dem Sprühkopf, der in 1 dargestellt ist. Er unterscheidet sich von letzterem aber dadurch, dass im Bereich der Sprühdüse 5 ein Ventil 50 angeordnet ist, das verhindert, dass Luft durch die Sprühdüse 5 in den Sprühkopf 4, konkret in den Kolbenkanal 70 und von dort über das Verbindungsrohr 43 und das Tauchrohr 9 in den Kunststoffbeutel 30 und damit in die Flüssigkeit 2 gelangen kann. Insgesamt ist die Anolytflüssigkeit 2 also luftdicht in dem Kunststoffbeutel 30 eingeschlossen, wodurch verhindert wird, dass die Anolytflüssigkeit 3 mit eindringender Luft reagiert und dadurch ihre Wirksamkeit reduziert wird. Für einen Druckausgleich beim zunehmenden Abpumpen der Flüssigkeit 2 aus dem Kunststoffbeutel 30 sorgt eine Druckausgleichsöffnung 31 im Behälter 3. Der Kunststoffbeutel 30 selbst ist so dünn, dass er sich mit der Verringerung der Menge an Flüssigkeit 2 zusammenziehen kann. Die in 2 gezeigte Zerstäuberpumpenvorrichtung 1 eignet sich also besonders zur Aufnahme luftempfindlicher Flüssigkeiten 2.
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3 zeigt eine bevorzugte Ausbildungsform des Sprühkopfs 4 einer erfindungsgemäßen Zerstäuberpumpenvorrichtung. Der Sprühkopf 4 weist ein Gehäuse mit einem Innengewinde 45 auf, das komplementär zu einem Außengewinde 32 eines Halsabschnittes 33 des Behälters 3 ausgebildet ist. Falls gewünscht, kann der Sprühkopf mit einer (nicht gezeigten) Kappe verschlossen werden. Zwischen dem Rand des Halsabschnittes 33 und dem Gehäuse des Sprühkopfes 4 ist eine Dichtung 41 angeordnet, die Sprühkopf 4 und Behälter 3 gegeneinander abdichtet. Als Dichtungsmaterial findet ein thermoplastischer Kunststoff Verwendung, bevorzugt Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), zum Beispiel Dichtungen F-217 der Firma Tri Seal, Blauvelt, New York, USA.
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Wie in 3 erkennbar, ist der dort gezeigte Sprühkopf 4 mehrteilig ausgebildet. Er besteht aus einem oberen, kappenartigen Teil 4-1, dessen oberer Abschluss als Betätigungselement 6 ausgebildet ist, auf das ein Finger aufgelegt werden kann, um die Kappe 4-1 in Richtung auf den fest sitzenden, mit dem Halsbereich 33 des Behälters 3 verschraubten Teil 4-2 des Sprühkopfes hinunter zu drücken. Zur Aufnahme des unteren Randbereiches 4-10 des kappenartigen oberen Teils des Sprühkopfes 4 ist eine ringförmige Ausnehmung 4-20 im feststehenden, verschraubten Teil 4-2 des Sprühkopfes 4 vorhanden. Mit dem kappenartigen Teil 4-1 des Sprühkopfes 4 verbunden ist ein relativ zum Behälter 3 beweglicher Kolben 7, der einen Kolbenkanal 70 umgibt. Wie in den vorangegangenen Beispielen beschrieben, besteht der Kolben 7 zumindest in den Bereichen, die den Kolbenkanal 70 umgeben, aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Der Kolben 7 ist in einem unteren Abschnitt über eine Gleitdichtung 42 aus LLDPE beweglich in einem aus Polypropylen bestehenden rohrförmigen Gehäusebereich 46 des Sprühkopfes 4 abgedichtet gelagert. Durch Drücken des Betätigungselementes 6 nach unten gleitet der Kolben 7 in dem feststehenden rohrförmigen Gehäusebereich 46 nach unten, wobei die Spiralfeder 8, die hier innerhalb des rohrförmigen Gehäusebereiches 46 angeordnet ist, komprimiert wird. Aufgrund der Kompression wird innerhalb des Kolbenkanals 70 befindliche Flüssigkeit 2 (hier nicht dargestellt) aus dem Kolbenkanal herausgepresst. Die Flüssigkeit tritt über einen mit dem oberen Ende des Kolbenkanals 70 in Fluidverbindung stehenden Auslasskanal 40 aus der Sprühdüse 5 nach außen aus. Die den Auslasskanal 40 umgebenden Oberflächen, die ebenfalls in Kontakt mit der zu versprühenden Flüssigkeit treten, bestehen vorzugsweise ebenfalls aus HDPE und/oder PP, hier konkret aus Polypropylen.
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Da im gezeigten Fall auch das Federelement 8 in unmittelbaren Kontakt mit der zu versprühenden Flüssigkeit tritt, besteht auch dieses Federelement aus einem Material, das von der zu versprühenden Flüssigkeit nicht angegriffen wird. Konkret wird als Material für die Spiralfeder 8 Edelstahl vom Typ 1.4539 verwendet. Alternativ können auch andere Edelstähle verwendet werden, die mindestens eine Korrosionsbeständigkeit von derjenigen des Typs 1.4539 aufweisen.
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Beim Loslassen des Betätigungselementes 6 entspannt sich das Federelement 8 und bewegt den Kolben 7 und den kappenähnlichen oberen Teil 4-1 des Sprühkopfes 4 in die Ausgangsposition, die in 3 dargestellt ist, zurück. Dabei wird im Behälter 3 befindliche Flüssigkeit über das Tauchrohr 9 in den Kolbenkanal 70 hineingesaugt und kann bei einem nächsten Sprühvorgang über die Sprühdüse 5 appliziert werden. Das Tauchrohr 9 besteht, wie in den vorangegangenen Fällen, aus HDPE und/oder PP.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1386670 B1 [0002]
- DE 102007033445 A1 [0017, 0027]
- EP 1380543 A1 [0017]
- EP 1382573 A1 [0017]
- WO 2006/040709 A1 [0017]
- WO 2009/010203 A1 [0017]
