DE2462461A1

DE2462461A1 - Als handspruehdose ausgebildeter aerosolzerstaeuber

Info

Publication number: DE2462461A1
Application number: DE19742462461
Authority: DE
Inventors: Roger P Caron; Eduard K Kleiner; Herbert H Loeffler; Chester Luke; Jean Yves Marand; Pasquale R Riccio
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1973-10-31
Filing date: 1974-10-29
Publication date: 1977-06-08
Also published as: AR210252A1; DK142132C; BE821667A; GB1493615A; GB1493614A; FR2257352B1; DE2451367A1; DE2451367B2; CA1008033A; DK566374A; NL7414127A; CH588896A5; FR2257352A1; JPS5078912A; DK142132B; DE2451367C3

Description

DR. BERG DLPL.-IKG. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45 2462461

Anwaltsakte 27 380 «pro 9. Γ tu

CIBA-GEIGY AG, Basel / Schweiz

Als Handsprühdose ausgebildeter Aerosolzerstäuber

Die Erfindung betrifft einen als Handsprühdose ausgebildeten Aerosolzerstäuber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Aerosolzerstäuber ist aus der FR-PS 1 028 776 bekannt. Hierbei ist ein zusammendruckbarer Flüssigkeitsbehälter vorgesehen, in den ein zu dem Eintrittsende des Mitteldurchlasses der Düse führendes Tauchrohr eintaucht,

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* (089) 98 8272 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

70 43 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 389 2623

983310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

während der zum quer in den Mitteldurchlaß einmündenden Einlaß führende Strömungsweg für Druckluft oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Flüssigkeitsbehälter mündet.Wenn der Flüssigkeitsbehälter zusammengedrückt wird, steigt unter dem aus der Volumenverkleinerung des Behälters resultierenden Druck die Flüssigkeit über das Tauchrohr in den Mitteldurchlaß der Düse, während gleichzeitig unter entsprechend höherem Druck Luft oberhalb des Flüssigkeitsspiegels durch den quer in den Mitteldurchlaß einmündenden Einlaß gedrückt wird, wodurch die aus der Düse austretende Flüssigkeit verstäubt wird.

Jedoch ist bei dem bekannten Aerosolstäuber keine Abgabe einer bestimmten Flüssigkeitsmenge möglich, da die ausgegebene Flüssigkeitsmenge von dem unbestimmten Maß des Zusammendrückens des Flüssigkeitsbehälters abhängig ist. Außerdem läßt sich mit solchen Aerosolzerstäubern keine durchschnittlich sehr kleinen Tröpfchengröße erzielen. Da außerdem das Austreten des Produktes ohne Ventile durch Druckerzeugung in der Luft oberhalb des Flüssigkeitsspiegels erfolgt, ist der bekannte Aerosolzerstäuber nicht geeignet für die Verwendung mit anderen Treibmitteln, die fortwährend unter Druck stehen.

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Seit vielen Jahren sind die hauptsächlich verwendeten Aerosol-Zerstäuber so eingerichtet, daß eine darin enthaltene Flüssigkeit durch ein druckverflüssigtes Treibmittel, das in dem mit einem Ventil verschlossenen Produktbehälter vorhanden ist, unter Druck gehalten und beim öffnen des Ventils unter Bildung eines zumeist etwa konischen Zerstäuberstrahls durch eine Düse ausgetrieben. Der Sprühstrahl wird dabei durch die natürlichen Kräfte von Trägheit und Schwerkraft sowie durch Verdampfung und Entspannung der mit dem flüssigen Produkt vermengten Tröpfchen des Treibmittels in feine Tröpfchen unterteilt. In anderen Ausführungen wird das flüssige Produkt von einem eine Venturidüse durchströmenden, unter Druck stehenden, gasförmigen Treibmittel aus dem Produktbehälter in die Venturidüse angesaugt, worauf dann das Gemisch aus flüssigem Produkt und gasförmigem Treibmittel als Sprühstrahl bzw. Sprühwolke aus der Venturidüse ausgestoßen wird. Im Laufe der letzten zehn Jahre wurden Aerosolzerstäuber entwickelt, in denen das Treibmittel getrennt von dem zu zerstäubenden Produkt enthalten ist und sich erst im Augenblick des Zerstäubens mit dem Produkt vermischt. Dadurch wurde es möglich, normalerweise bei längerer gemeinsamer Lagerung mit dem Treibmittel unverträgliche Produkte mittels Aerosolzerstäubern

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zu zerstäuben. Gleichwohl verwenden solche Zerstäuber noch ein flüssiges Treibmittel zum Austreiben und Zerstäuben des Produkts.

Bei derartigen mit ständig unter Druck stehendem Treibmittel arbeitenden AerosolZerstäubern läßt sich jedoch in den bekannten Ausführungen ebenfalls keine sehr kleine Tröpfchengröße erhalten, zumal wenn aus Sicherheitsgründen das Treibmittel bei möglichst geringem Druck vorliegen soll.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, einen als unabhängig betätigbare Handsprühdose ausgebildeten Aerosolzerstäuber, so auszubilden, daß eine Abgabe dosierter Flüssigkeitsmengen in sehr feiner Zerstäubung bei geringem Treibmitteldruck eines ständig unter Druck stehenden Treibmittels erhalten wird.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 erreicht.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird das Produkt unter dem von der Membran oder dem Beutel übertragenen Treibmitteldruck aus der Düse ausgetrieben, sobald die zuge-

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hörige Absperreinrichtung geöffnet wird. Durch die angegebene Gestaltung der Düse und die seitliche Zuführung des Treibmittels in den Mitteldurchlaß der Düse nahe der Übergangsstelle zwischen den Teilstücken des Mittsldurchlasses und unter einem gegenüber dem Flüssigkeitsdruck in-dem Mitteldurchlaß geringeren Treibmitteldruck wird eine sehr feine Tröpfchengröße auch bei verhältnismäßig geringem Treibmitteldruck erhalten. Das Druckgas übt auf das flüssige Produkt bei dessen Austritt aus der Zerstäuberdüse eine Scherwirkung und damit eine mechanische zerteilende Wirkung auf die Strömung der Flüssigkeit bei deren Austritt aus der Zerstäuberdüse aus, so daß schon bei einem Druck des Gases, d.h. des Treibmittels, von nur etwa 1,5 Bar ein äußerst feiner Sprühnebel mit Tröpfchen in der Größenordnung von nur einigen Mikron erzielbar ist.

Der erfindungsgemäße Vorschlag ermöglicht es somit, einen Sprüh .trahl mit sehr viel kleineren Flüssigkeitströpfchen zu erzeugen, als dies bei der Zufuhr von Treibmittelgas zum in Längsrichtung verlaufenden zentralen Durchlaß der Düse und Zufuhr der Flüssigkeit in Querrichtung wie bei Venturidüsen von Aerosolzerstäubern möglich ist.

Eine besonders feine Zerstäubung wird erzielt, wenn die Drucke von Produkt und Treibmittel so eingestellt sind, daß

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der Druck der durch die Flüssigkeitszuleitung zugeführten Flüssigkeit um etwa 0,3 bis 1 Bar höher ist als der des durch die Gaszuleitung der Düse zugeführten Gases. Vorzugsweise werden der Düse die Flüssigkeit von der Flüssigkeitszuleitung unter einem um 2 bis 8 Bar über dem Umgebungsdruck liegenden Druck und das Gas unter einem um 1,7 bis 7 Bar über dem Umgebungsdruck liegenden Druck über die Gaszuleitung zugeführt.

Die bei dem erfindungsgemäßen Aerosolzerstäuber verwendete Düsenanordnung ist einfach in der Handhabung und im Aufbau und läßt sich ohne Schwierigkeiten in Verbindung mit herkömmlichen AerosolZerstäubern verwenden. Der erfindungsgemäße Aerosolzerstäuber hat nur wenige bewegliche Teile, so daß er leicht und billig herstellbar und zuverlässig im Gebrauch ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Aerosolzerstäuber ist auch das Problem des "Spuckens" gelöst, das heißt, die Vorrichtung gibt bei Betätigung sofort einen aus feinen Tröpfchen zusammengesetzten Sprühstrahl ab, ohne zunächst größere Tropfen der zu zerstäubenden Flüssigkeit hervorzustoßen.

In den bevorzugten Ausführungsformen eines erfindungsge-

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mäßen AerosolZerstäubers findet vorzugsweise eine Düsenanordnung Verwendung, bei welcher der oder jeder radiale Durchlaß oder Einlaß der Zufuhr des unter Druck stehenden Treibmittels zur Düse dient und jeder Einlaß die Achse des die Strömung der Flüssigkeit führenden zentralen Durchlasses der Düse an seiner Einmündung in diesen unter einem Winkel von 70 bis 110° schneidet, bei welcher ferner die Gesamt-Querschnittsfläche des radialen Einlasses bzw. der Einlasse an dessen bzw. deren Einmündung in den in Längsrichtung verlaufenden zentralen Durchlaß größer ist als die Querschnittsfläche des letzteren an der Übergangsstelle zum divergierenden Durchlaßteil und bei welcher am offenen Austrittsende des divergierenden Durchlaßteil s der Düse keinerlei mechanische Hindernisse in dem Weg des daraus austretenden Sprühstrahls vorhanden sind.

Der genannte Schnittwinkel ist vorzugsweise ein rechter Winkel, und es sind vorzugsweise wenigstens zwei der genannten radialen Einlasse vorhanden, deren Mündungen in den zentralen Durchlaß einander diametral gegenüberliegen, wie dies an sich von anderen Düsenanordnungen bekannt ist, in denen der in Längsrichtung der Düse verlaufende zentrale Durchlaß von Luft oder einem anderen Treibmittel durchströmt ist.

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Vorzugsweise ist die Gesamt-Querschnittsfläche der Einlasse etwa zwei- bis zehnmal so groß wie die Querschnittsfläche des zentralen Durchlasses an der Übergangsstelle. Besonders bevorzugt wird eine Gesamt-Querschnittsfläche der radialen Einlasse entsprechend einem Durchmesser von 0,1 bis 1,5 mm und eine Querschnittsfläche des zentralen Durchlasses an der Übergangsstelle entsprechend einem Durchmesser von 0,05 bis 0,5 mm.

Zur weiteren Verbesserung der Zerstäuberwirkung und zum Erleichtern des Eintritts des Druckgases in die Strömung der unter Druck ausströmenden Flüssigkeit kann das für konstante Durchströmung ausgelegte Teilstück des zentralen Düsendurchlasses einen vom Einlaßende der Düse ausgehenden Abschnitt kleineren Durchmessers und einen zwischen diesem und dem divergierenden Durchlaßteilstück liegenden Abschnitt von größerem Durchmesser aufweisen, wobei der bzw. jeder radiale Einlaß unter dem vorstehend genannten Winkel von 80 bis 100° nächst der Übergangsstelle zwischen dem Abschnitt größeren Durchmessers und dem divergierenden Durchlaßteilstück einmündet.

Die in dem erfindungsgemäßen Aerosolzerstäuber verwendete Düse kann entweder eine einfache Düse mit einem sie durch-

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setzenden zentralen Durchlaß zum Abgeben eines Sprühstrahls aus Flüssigkeitströpfchen sein, ober eine Venturidüse mit einem verengten Drosseldurchlaß, wobei eine Flüssigkeitszuleitung für die Zufuhr einer die Düse in Längsrichtung durchströmenden Flüssigkeit an der Düse angeschlossen ist und wenigstens eine Zuleitung für ein Druckgas in die die Düse in Längsrichtung durchsetzende Flüssigkeitsströmung quer zu derselben und unter den vorstehend im einzelnen angeführten Bedingungen an einer Stelle nahe oberhalb der Austrittsstelle des Sprühstrahls aus der Düse in diese einmündet. Das Zerstäubeverfahren wird also so durchgeführt, daß man eine Flüssigkeit unter Druck in Längsrichtung durch einen begrenzten Raum strömen läßt und der Flüssigkeitsströmung nahe oberhalb einer Stelle, an welcher sie aus dem begrenzten Raum austritt, ein Druckgas in Querrichtung und unter den oben angegebenen Bedingungen zuführt.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aerosolzerstäubers kann daher zum Zerstäuben eines oder mehrerer flüssiger Produkte ein unter relativ niedrigem Druck, vorzugsweise von nur etwa 1,5 bis 8 bar über dem Umgebungsdruck, stehendes Treibmittel zum Erzeugen eines sehr feinen Sprühnebels mit sehr kleinen Tröpfchen in einer Größenordnung von wenigen Mikron verwendet werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Ansprüchen 2 bis 6 ersichtlich.

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Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig.1 eine Schnittansicht des oberen Teils einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aerosolzerstäubers mit einer Quelle für ein verflüssigtes, gasförmiges Treibmittel, mit den Teilen in unbetätigter Stellung,

Fig.2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig.1, Fig.3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie III-II in Fig.1,

Fig.4 eine in Fig. 1 entsprechende Schnittansicht mit den Teilen in der Betätxgungsstellung, und

Fig.5-7 denen in Fig. 1 und 4 entsprechende Ansichten einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zerstäubers.

In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform hat ein Aerosolzerstäuber einen Produktbehälter 811, von welchem jedoch nur das obere Teil der ümfangswand dargestellt ist, und welcher am oberen Ende eine Deckelwandung 812 aufweist. Der Produktbehälter 811 bildet oder enthält eine Quelle für ein erstes fließfähiges Produkt, etwa ein flüssiges oder ein fein verteiltes, pilveriges Material, welches zerstäubt werden soll, und enthält ferner, von dem Produkt vorzugsweise durch eine stark flexible Membrane oder einen Beutel getrennt, eine gewisse Menge eines unter Druck stehenden gasförmi-

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gen Treibmittels. Das Treibmittel ist in einem Raum des Behälters "811 oberhalb des ersten fließfähigen Produkts enthalten und übt einen direkten Druck auf dieses aus. Es besteht vorzugsweise aus verflüssigtem Propan mit einer Beimischung von Butan unter einem bis 4₃5 Bar über dem Umgebungsdruck liegenden Druck.

Eine auf dem Behälter angeordnete Absperreinrichtung weist ein Ventilgehäuse 810 auf, in welchem ein hohler Schaft 817 beweglich geführt ist. Das Ventilgehäuse 810 sitzt an der Unterseite eines Halteteils in Form eines etwa becherförmigen Deckels 813· In der Anordnung nach Fig. .1 bis 3 ist das mittlere Teil des Deckels 813 über das obere Ende des Ventilgehäuses 8IO umgebogen und dieses durch eine unter einer abwärts gerichteten Stufe an seinem oberen Teil im Dekkel 813 gebildete ringförmige Sicke 814 darin befestigt. Der Haltedeckel 813 hat einen auswärts umgebördelten Rand 8l5_a welcher über einen an der Deckelwandung des Behälters aufwärts hervorstehenden Ringsteg greift und mit einer miteingebordelten Dichtungsmasse 816 abgedichtet ist. Der Haltedeckel 813 hat ferner eine "Mittelöffnung 813a,, durch welche hindurch der Ventilschaft 817 frei beweglich ist. Zwischen dem oberen Ende des Ventilgehäuses 810 und dem Deckel 813 sitzt eine zweite oder äußere ₃ mit' dem Ventilschaft zusammen-

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wirkende Dichtung 820, welche nachstehend im einzelnen beschrieben ist.

Unmittelbar unterhalb der Dichtung 820 hat der Ventilschaft 817 einen Plansch 818. Dieser hat einen ringförmigen 3 aufwärts hervorstehenden Rand 819, welcher in der in Pig. 38 gezeigten oberen Endstellung des Ventilschafts 817 in satter.Anlage an der Dichtung 820 ist. Das untere Teil des Ventilschafts 817 mit dem Plansch 818 ist in einem Hohlraum 821 des Ventilgehäuses 810 angeordnet. Am Boden des Hohlraums 821 des Ventilgehä»uses 810 sitzt eine erste oder innere Dichtung 822j welche von einer Rückführfeder 825 in ihrer Stellung festgehalten ist. Die Feder 825 stützt sich einerseits auf der Dichtung 822 und andererseits an der Unterseite des Planschs 818 ab. Der Hohlraum 821 ist über eine das Ventilgehäuse 8IO durchsetzende Bohrung 823 mit dem Innenraum des Behälters 8II strömungsverbunden.

Das untere.Ende des hohlen Ventilschafts 817 durchsetzt die Dichtung 822 und hat eine.η von seinem Längsdurchlaß 8l7a ausgehenden Querdurchlaß 8l7b. In der unbetätigten, oberen Endstellung des Ventilschafts ist der Querdurchlaß 8l7b von der ersten Dichtung 822 verschlossen

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gehalten.

Das untere Ende des Ventilgehäuses 810 ist durch eine Führungsbuchse 824 abwärts verlängert, in deren Bohrung 826 der Ventilschaft 817 bei Axialverschiebung mit einem an seinem unteren Ende hervorstehenden Plansch 8l7c geführt ist. Am unteren Ende der Führungsbuchse 824 steht ein Behälter-Anschlußnippel 827 hervor, welcher von einer die Bohrung 827 mit dem Innenraum des Behälters 8II verbindenden Bohrung 827a durchsetzt ist. Ein abxvärts in den Behälter 8II hineinhängender, zusammenfaltbarer Behälter 828 ist mit seinem Hals abdichtend auf den Anschlußnippel 827 aufgeschoben. Der flexible Behälter 828 enthält ein zweites fließfähiges Produkts auf welches das im Innenraum des Behälters 811" vorhandene Treibmittel durch die Wandung des Behälters 828 hindurch einen Druck ausübt, ohne mit dem Produkt in direkte Berührung zu kommen. Das zweite fließfähige Produkt ist beispielsweise ein Material, welches zusammen mit dem Treibmittel nicht lagerfähig ist..

Der Hohlraum 821 ist durch ein zweite des Ventilgehäuse 810 durchsetzende Bohrung 823a mit dem Innenraum des Behälters .811 Strömungsverbunden. Ein sich abwärts in

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den Behälter 811 erstreckendes Tauchrohr 828a ist mit seinem oberen Ende abdichtend in eine erweiterte Bohrung im Ventilgehäuse 810 eingesetzt.

Der Ventilschaft 817 hat in der Umfangsfläche seines oberen Teils in Längsrichtung verlaufende Nuten 8l7dj: welche an einer abgeschrägten Stufe auslaufen. Die Stufe bildet den übergang zu einem am oberen Ende des Schafts 817 gebildeten Zapfen 829 zum Aufsetzen eines Betätigungskopfs 83O.

Der Betätigungskopf 83O ist abdichtend auf das obere Endstück des Ventilschafts 817 aufgesetzt und enthält eine Zerstäuberdüse. Diese hat einen quer zum Betätigungskopf 830 verlaufenden Durchlaß 83^ für unter Druck stehendes fließfähiges Produkt₃ welcher in einem divergenten Teil 835 ausläuft. Eine im Betätigungskopf 83O abwärts hervorstehende Buchse 83I ist abdichtend auf den Zapfen 829 des Ventilschafts aufgesetzt und hat einen Flüssigkeitsdurchlaß 836, welcher aufwärts zum quer verlaufenen Durchlaß 83^ verläuft. Ein konzentrisch mit der inneren Buchse 831 am Betätigungskopf 83O abwärts hervorstehende äußere Buchse 832 umgibt den die Nuten 8l7d aufweisenden oberen Teil des Ventilschaftes 817 in satter Passung. Die äußere Buchse 832 er-

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streckt sich abwärts durch die öffnung 8l3a des Dekkels 813 hindurch und befindet sich in abdichtender Anlage am inneren Rand der zweiten Dichtung 820. Der zwischen der inneren und der äußeren Buchse vorhandene ringförmige Zwischenraum 833 bildet einen Druckgas-Durchlaß₃ welcher sich aufwärts erstreckt und den Durchlaß 83^ an einer Stelle nahe stromaufwärts des divergenten Teils 835 im wesentlichen'rechtwinklig schneidet .

Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, hat die Absperreinrichtung also Plüssigkeits—Strömungswege, welche vom Behälter 828 und vom Tauchrohr 828a durch die Absperreinrichtung hindurch führen. In der dargestellten Ausführung ist ein solcher Strömungsweg aus der Bohrung 827a des Anschlußnippels 827, der Bohrung 826, dem Querdurchlaß 8l7b und dem Längsdurchlaß 817a des Ventilschafts 8l7_a dem Plussigkeitsdurchlaß 836 und dem quer verlaufenden Durchlaß 83^ gebildet. Dieser Strömungsweg für das fließfähige Produkt ist bei der Auf- und Abwärt sb erregung des Ventilschafts 817 durch ein Absperrglied in Form der ersten oder inneren Dichtung 822 absperrbar und freigebbar. Der zweite Strömungsweg ist durch das Zusammenwirken des am Ventilschaft 817 sitzenden Plansch 8I8 mit der zweiten oder

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äußeren Dichtung 820 bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Ventilschaf'ts absperrbar und freigebbar.

Die Absperreinrichtung hat ferner einen Druckgas-StrÖ-mungsweg, welcher entlang der Bohrung 823 in den Hohlraum 821 des Ventilgehäuses und von dort entlang den Nuten 8l7d und dem ringförmigen Zwischenraum 833 verläuft. Zum Absperren des Druckgas- Strömungswegs dient ebenfalls die äußere Dichtung 820. Man erkennt also, daß das Druckgas und eines der fließfähigen Produkte in dieser Ausführungsform teilweise einen gemeinsamen Strömungsweg haben, welcher mittels eines einzigen Absperrgliedes j nämlich der Dichtung 820, absperrbar ist.

In der in den Pig. 1 bis 3 gezeigten Stellung der Tei le sind die Strömungsitfege für die fließfähigen Produkte gesperrt. Der Querdurchlaß 8l7b des Ventilschafts 817 liegt innerhalb der ersten₃ inneren Dichtung 822, so daß das im inneren Behälter 828 enthaltene Produkt unter dem die Außenseite des Behälters 828 beaufschlagenden Druck des oberhalb des im äußeren Behälter 811 enthaltenen fließfähigen Produkts darin vorhandenen Treibmittels nicht an der Dichtung 820 vorüberströmen kann. Der Rand 819 des am Ventilschaft 817 sitzenden Planschs 8l8 befindet sich in fester Anlage an der äuße

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ren Dichtung 820, so daß auch das im äußeren Behälter 811 enthaltene Produkt nicht durch die Absperreinrichtung ausströmen kann. Gleichzeitig versperrt auch die mit dem Rand 819 zusammenwirkende Dichtung 820 den Druckgas-Strömungsweg..

Übt man auf den Betätigungskopf 83O einen Pingerdruck aus, so bewegen sie die Teile in die in Fig. 3 gezeigte Stellung. Der Ventilschaft 817 bewegt sich unter Kompression der Feder 825 abwärts, so daß sein Querdurchlaß 8l7b an der Unterseite der inneren Dichtung 822 hervortritt. Dadurch wird der Strömungsweg für das im inneren Behälter 828 enthaltene fließfähige Produkt freigegeben, so daß dieses nun unter Druck im Längsdurchlaß 8l7a des Ventilschafts und im Durchlaß 836 aufwärts und dann durch den quer verlaufenden Durchlaß 834 auswärts zu dessen divergentem Teil 835 strömt. Da das Produkt unter einem gewissen Druck steht, er- ' gibt sich schon ohne weiteres Zutun eine beträchtliche Zerstreuung, so daß sich schon eine Art Sprühnebel bil- · det. Bei .der Abwärtsbewegung des Ventilschaf 1s 817 hebt sich auch der Rand 819 des Flanschs 818 von der äußeren Dichtung 820 und das untere Ende der äußeren Buchse 832 drückt den inneren Rand der Dichtung nieder, um damit einen Durchlaß über den Rand 819 hinweg und unter

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dem Rand der Dichtung 820 hindurch zu öffnen. Damit kann nun das Druckgas durch den Hohlraum 821, die Nuten 8l7d und den ringförmigen Zwischenraum 833 in den quer verlaufenden Durchlaß 834 strömen. Gleichzeitig kann das im äußeren Behälter 811 enthaltene Produkt unter dem Druck des oberhalb desselben im äußeren Behälter vorhandenen gasförmigen Treibmittels entlang dem Tauchrohr 828a und der Bohrung. 823a in den Hohlraum 821 strömen. In dem Hohlraum vermischen sich das fließfähige Produkt und das gasförmige Treibmittel miteinander und strömen dann an der Dichtung 820 vorüber zum 'Betätigungskopf 83Ο.

Da der Eintritt des Gemischs aus Druckgas und fließfähigem Produkt in den Durchlaß 834 im wesentlichen rechtwinklig zu der Strömung des unter Druck darin fließenden Produkts stattfindet, übt das unter Druck einströmende Gemisch eine Scherxvirkung auf die Strömung des Produkts aus und zerteilt diese beim Austritt am divergenten Teil zu einem Sprühnebel aus äusserst kleinen Tröpfchen.

Es wurde festgestellt, daß bei Anwendung von Drücken im Bereich von etwa 1,5 Bar über dem Umgebungsdruck für das Druckgas, also für das Treibmittel und bei für

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derartige Aerosolzerstäuber gebräuchlichen Abmessungen der Düse ein Sprühnebel aus äußerst kleinen Tröpfchen erzielbar ist, in welchem ein großer Teil der Tröpfchen eine Größe im Bereich von 5 bis 10 y hat. Demzufolge kann der Behälter 811 eine verringerte Festigkeit erhalten. Daraus ergibt sieh der Vorteil, daß der Aerosolzerstäuber sowohl für den Transport und die Lagerung al-s .auch .für..das Wegwerfen nach Gebrauch .-beträchtlich sicherer ist'.

In der Ausführung nach Fig. 1 bis 4 mischt sich das im äußeren Behälter 811 enthaltene fließfähige Produkt, welches unter dem Druck des oberhalb desselben im Behälter vorhandenen Treibmittels durch das Tauchrohr 828a aufwärts strömt, im Hohlruam 821 mit der gasförmigen Phase des Treibmittels und strömt dann im Gemisch mit diesem entlang den Nuten 8l7d aufwärts, bis es zur Strömung des fließfähigen Produkts aus. dem inneren Behälter 818 im Querdurchlaß 834 tritt. In einer anderen Anordnung ist es auch möglich, beide fließfähigen Produkte dem Querdurchlaß 834 und das gasförmige Treibmittel getrennt dem Betätigungskopf 83Ο zuzuführen. Eine solche Anordnung ist in Fig.5 bis 7 dargestellt.

Diese Anordnung hat einen ähnlichen Aufbau wie die in

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9ft.

Fig. 1 bis 4 gezeigte, mit einem becherförmigen Haltedeckel 8l3j welcher unter Zwischenlage einer flüssig eingebrachten Dichtungsmasse an der Deckelwandung 812 des Behälters befestigt ist, und einem mittels einer Sicke 8l4 im Haltedekcel 813 befestigten Ventilgehäuse 860. Das Ventilgehäuse 860 sowie ein darin geführter Ventilschaft haben jedoch eine von der in Fig. 38 bis 41 dargestellten etvras abweichende Form. Das Ventilgehäuse 860 hat einen Hohlraum 861, an dessen Boden eine erste Ventildichtung 862 angeordnet ist. Sie ist von einer sich an einem Flansch 868 des Ventilschafts 867 abstützenden Feder 865 in ihrer Stellung festgehalten. Oberhalb der Dichtung 862 ist die Wandung des Ventilgehäuses 860 von einem Treibmitteldurchlaß durchsetzt ₃ welche den Hohlraum mit dem Raum oberhalb des im Behälter 8II enthaltenen fließfähigen Produkts verbindet. Der Ventilschaft hat einen ersten Querdurchlaß 867b j welcher von der ersten Ventildichtung 862 geschlossen gehalten wird. Das Ventilgehäuse 86O hat an seinem unteren Ende einen nach unten offenen Hohlraum 871, an dessen innerem Ende eine zweite Ventildichtung 872 sitzt. Sie wird von einem aufwärts hervorstehenden Randsteg 873 seines auf das untere Ende des Ventilgehäuses 86O gesetzten Deckelteils 874 festgehalten. Die Befestigung des Deckelteils 874 am Ventilgehäuse

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erfolgt beispielsweise durch einen"Ringwulst 864a₃ welcher in eine Nut 86Oa des Ventilgehäuses einrastet. Am Deckelteil 874 steht der Anschlußnippel abwärts hervor. Der flexible Behälter 828 ist abdichtend auf dem Nippel 827 befestigt. Der Ventilschaft 867 hat einen zweiten Querdurchlaß 867c, welcher von der zweiten Ventildichtung 872 geschlossen gehalten wird.

Im Hohlraum des Ventilgehäuses 860 ist zwischen den beiden Ventildichtungen 862 und 872 eine geschlossene Kammer 875 gebildet. Diese ist über einen das Ventilgehäuse durchsetzenden Produktdurchlaß 876 mit einer Ringnut 877 in der ümfangfläche des Gehäuses strömungsverbunden. Das Deckelteil 874 hat an einer Seite einen Ansatz 878 mit einer erweiterten Bohrung 879 für die Aufnahme des Tauchrohrs 828a und einer in der Ringnut 877 mündenden Bohrung 88O.

Im übrigen entspricht der Aufbau dieser Anordnung im wesentlichen dem der in den Fig. 1 bis 4 dargestelltenDie äußere Dichtung 820 ist zwischen dem Ventilgehäuse 860 und dem Haltedeckel 813 festgeklemmt und der Betätigungskopf 83O ist in gleicher Weise auf den Ventilschaft aufgesetzt wie bei der vorstehend beschrie-

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benen Ausfuhrungsform. Anstelle der beiden in Fig. 39 dargestellten hat der Ventilschaft 867 mehrere entlang seinem Umfang verteilte Nuten 867a. Dank dieser Anordnung und dem Vorhandensein der Ringnut 877 ist es unerheblich, in welchen Stellungen die Teile gegenseitig in bezug auf die Mittelachse des Ventilschafts ausgerichtet sind. Die Bohrungen^ Durchlässe, Dichtungen usw. befinden sich in jeder Ausrichtung in gegenseitiger Wirkbeziehung.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Betätigungskopf 83O ist der Durchlaß 834 für fließfähiges Produkt über den axialen Durchlaß 836 hinaus bis zur anderen Seite des ringförmigen Zwischenraums 833 verlängert. Dadurch strömt wenigstens ein Teil des gasförmigen Treibmittels über den axialen Produktdurchlaß 836 hinweg, so daß die im Ventilschaft aufwärts strömende Flüssigkeit noch besser zerteilt wird..

Die Wirkungsweise des Zerstäubers in dieser Ausführungsform geht aus Fig. 7 hervor. Beim Niederdrücken des Ventilschafts werden die erste und die zweite Ventildichtung 862 bzw. 872 abwärts gebogen und geben dabei die Querdurchlässe 867b bzw. 867c frei, so daß das im t äußeren Behälter 8II unter Druck gehaltene fließfähige

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Produkt durch das Tauchrohr 828a, den Durchlaß 876 und den Querdurchlaß 876b und das im inneren Behäl- · ter 828 enthaltene Produkt durch den Hohlraum 87I und den Querdurchlaß 867c in den hohlen Ventilschaft 867 einströmen kann. Die beiden Produkte strömen dann gemeinsam im Ventilschaft aufwärts zur Düse, während das Treibmittel entlang den Nuten 867d in den Betätigungskopf 830 strömt und dort zu den Produkten hinzutritt, um sie als Sprühnebel aus dem divergierenden Teil 835 der Düse auszustoßen.

Ss ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß die Teile, aus denen der erfindungsgemäße Zerstäuber zusammengesetzt ist, ziemlich konventionelle Formen haben und sich ohne Schwierigkeit aus Kunststoff oder ähnlichen Werkstoffen herstellen und unter Verwendung vorhandener Einrichtungen mühelos zusammenbauen lassen.

Zur sicheren Erzielung der gewünschten Wirkung ist es bei den in Fig. 1 bis 7 gezeigten Zerstäubern wesent lich, daß die Durchlässe für die Strömung des unter Druck stehenden Treibmittels direkt zur Zerstäuberdüse im Vergleich zu dem von dem unter Druck gesetzten Produkt durchströmten axialen Durchlaß 8l7a bzw. 867a des Ventilschafts ziemlich eng sind, damit die entlang

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dem Druckgas-Srömungsweg ausgeübte Drosselwirkung ausreichend stark ist, daß der in den mit dem verflüssigten Treibmittel gefüllten Räumen herrschende, auf die benachbarten, mit den fließfähigen Produkten gefüllten Räume einwirkende Gasdruck die Produkte entlang dem axialen Durchlaß 817 bzw. 867a zum Mitteldurchlaß 834 der Düse heben kann.

Ist in der Ausführung nach Fig. 5 nur eine einzige Produktquelle in Form des Behälters 8II vorgesehen, so kann zur Ausübung des notwendigen Drucks auf das Produkt etwa der innere flexible Behälter 828 mit verflüssigtem Propan oder Freon 12 zusammen mit der gasförmigen Phase des Treibmittels gefüllt sein. Aufgrund des dann im flexiblen 3ohälter 828 herrschenden, ziemlich hohen Drucks dehnt sich der innere Behälter dann innerhalb des äußeren Behälters 8II aus und übt dabei einen genügend hohen Druck auf das Produkt aus, um dieses durch das Tauchrohr 828a und den axialen Durchlaß 867a zum Durchlaß 834 der Düse zu heben. Durch entsprechenden Dimensionierung der Dicke der Ventildichtungen 862 und 872 und eine darauf abgestellte Anordung der Mündungen der Querdurchlässe 867b und 867c läßt sich eine Anordnung schaffen, in welcher das unter Druck stehende gasförmige Treibmittel durch

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den Durchlaß 867c in einen in Fig. 5 gestrichelt und in Fig. 7 ausgesogen gezeichneten axialen Durchlaß 867d strömt, welcher parallel zum axialen Durchlaß 867a entlang dem Ventilschaft 867 verläuft. In diesem Falle mündet der Querdurchlaß 867c nicht in den axialen Mitteldurchlaß (Fig. 7 ). Bei einer solchen Anordnung erreicht das unter Druck stehende gasförmige Treibmittel den ringförmigen Durchlaß 83.3 der Zerstäuberdüse im wesentlichen zur gleichen Zeit', zu der das unter Druck stehende Produkt den Durchlaß 83^ der Düse erreicht.

In dieser abgewandelten Ausführung kann die.äußere Dichtung 820 so eingerichtet sein, daß sie die öff-. nung 8l3a immer geschlossen hält, oder auch so, daß sie in der gleichen Weise wirksam ist wie in der Ausführung nach Fig. 1 . In dieser angewandelten Ausführungsform können verflüssigte Treibmittel, unter einem ziemlich hohen Druck verwendet werden, da der sie enthaltende .flexible Innenbehälter 828 immer vom Produktbehälter 8II umgeben ist.

Werden Treibmittel unter einem geringeren Druck verwendet, so können diese im oberen Teil des -Innenraums des Behälters 8II oberhalb des darin enthaltenen Pro-

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dukts und in direkter Berührung nit ihm enthalten
sein. Anderenfalls kann das Treibmittel durch eine
(nicht gezeigte) sehr flexible und dehnbare Membrane innerhalb des Behälters 811 von dem Produkt getrennt sein. Bei einer solchen Ausführungsform des in Fig. 5 gezeigten Zerstäubers kann der flexible Innenbehälter 828 ein zweites Produkt enthalten oder auch
wegfallen. Bei Verwendung eines zweiten zu zerstäubenden Produkts mündet der Querdurchlaß 867c des Ventilschafts 867 vorzugsweise in dessen axialen Mitteldurchlaß 867a und der zu diesem parallele Durchlaß
867d ist nicht vorhanden.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Als Handsprühdüse ausgebildeter Aerosolzerstäuber zum Abgeben eines aus einem Gemisch aus Flüssigkeit und Gas bestehenden Sprühnebels, mit einem Behälter, in welchem ein Treibmittelraum für ein gasförmiges Treibmittel unter Druck und ein vom Treibmitteldruck beaufschlagter Produktraum, der von einer flexiblen Wand begrenzt ist, für ein zu zerstäubendes flüssiges Produkt gebildet sind, einer Düsenanordnung, deren Zerstäuberdüse mit einem sie durchsetzenden, von einer Eintrittsseite zur Auslaßseite führenden Mitteldurchlaß mit einem Teilstück für konstante Durchströmung, einem Expansionsteilstück, dessen Qüerschnittsfläche über seine gesamte Länge wenigstens gleich der Querschnittsfläche an der Übergangsstelle der beiden Teilstücke oder größer als dieser ist, und wenigstens einem die Düse durchsetzenden und nahe der Übergangsstelle zwischen den beiden Teilstücken des Mitteldurchlasses in diesen einmündenden seitlichen Einlaß versehen ist, und mit vom Produktraum bzw. Treibmittelraum zur Düse führenden St*-ömungswegen für flüssiges Produkt und für Treibmittel, wobei der Produkt-Strömungsweg mit dem Eintrittsende des Mitteldurchlasses der Düse verbunden ist und der

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Treibmittel-Strömungsweg mit dem in den Mitteldurchlaß quer einmündenden Einlaß verbunden ist, der an seiner Einmündung in den Mitteldurchlaß in wenigstens angenähert rechtem Winkel zur Achse des letzteren durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der den Treibmittelraum begrenzende Behälter (811) aus einem steifen Material gebildet ist und in dem Behälter ein von einer Membran oder einem flexiblen zusammendrückbaren Beutel (828) begrenztes Abteil als Flüssigkeitsraum ausgebildet ist, daß handbetätigte Absperreinrichtungen für den Flüssigkeits-Strömungsweg und den Treibmittel-Strömungsweg vorgesehen sind und daß die Strömungswege und Absperreinrichtungen so ausgebildet sind, daß das in die Düse strömende flüssige Produkt einen höheren Druck hat als das in die Düse strömende gasförmige Treibmittel.

2. Aerosolzerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtungen ein gemeinsames Ventilgehäuse (810) und einen beweglich darin geführten Ventilschaft (817) aufweisen, durch dessen Betätigung das Absperrglied (820) des Produktströmungsweges und das Absperrglied (822) des Treibmittel-Strömungsweges öffnend betätigbar sind, und daß der Treibmittel-Strömungsweg für eine größere Drosselwirkung auf das Treibmittel ausgelegt ist als die im Produktströmungsweg auf das Produkt ausgeübte Drosselwirkung.

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3. Aerosolzerstäuber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktraum (828) in einem in dem Behälter (811) unter dem Treibmittelraum gebildeten zweiten Produktraum für ein flüssiges Produkt angeordnet ist, von dem ein zur Düse führender zweiter Produktströmungsweg ausgeht, der ein Tauchrohr (828a) aufweist, welches von einem Bereich nahe des Bodens des Behälters

(811) zum Ventilgehäuse (810) geführt ist.

4. Aerosolzerstäuber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Produktströmungsweg (817a) sich im wesentlichen mittig durch den Ventilschaft (817) erstreckt, daß der Treibmittel-Strömungsweg (817d) entlang einem äußeren Teil des Ventilschafts verläuft und daß der zweite Produktströmungsweg sich zwischen den beiden Absperrgliedern (820 und 822) mit dem Treibmittel-Strömungsweg vereinigt.

5. Aerosolzerstäuber nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Produktströmungsweg (867a) sich im wesentlichen mittig durch den hohlen Ventilschaft (867) erstreckt, daß der Treibmittelströmungsweg (867d) entlang einem äußeren Teil des Ventilschaftes (867) verläuft und daß zwischen den beiden Absperrgliedern (820 und 872) ein drittes dem zweiten Produktströmungsweg zuge-

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ordnetes Absperrglied (862) angeordnet ist, welches von dem Ventilschaft (867) zum öffnen des mit dem Tauchrohr (828a) verbundenen zweiten Produktströmungsweges (828a, 876, 875) in einen in den ersten Produktströmungsweg (867a) im Ventilschaft mündenden Querdurchlaß (867b) betätigbar ist.

6. Aerosolzerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (817) von einem an dessen freien Ende sitzenden Betätigungskopf (830) betätigbar ist, in dem die Zerstäuberdüse (834) ausgebildet ist, deren Mitteldurchlaß (834) quer zur Längsachse des Ventilschaftes (817) verläuft und an seinem Ende in einen aus dem Betätigungskopf ausmündenden divergenten Teil (835) mündet, und daß sich der Treibmittel-Einlaß (833) nahe stromauf des divergenten Teils in den Mitteldurchlaß (834) öffnet.

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