DE2603664A1 - Verfahren zum laden von treibgas- spruehbehaeltern mit co tief 2 als treibgas - Google Patents

Description

• Verfahren zum Laden von Treibgas-Sprühbehältern mit
• CO2 als Treibgas CO2 als Treibgas Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden von Treibgas-Sprühbehältern mit CO2 als Treibgas, welches in der Wirkstoff-Füllung löslich ist.
• Die derzeit üblichen, unter dem Druck eines Treibgases stehenden Sprühbehälter verwenden im allgemeinen niedrig-siedende Flüssigkeiten (Aerosole) als Treibgas. Diese Aerosole haben den Vorteil, daß sie ungiftig und unbrennbar sind, und daß auch bei Erwärmung des Sprühbehälters innerhalb gewisser Grenzen der Druckanstieg im Behälter ungefährlich bleibt. Andererseits sind diese Aerosole relativ teuer und gelten in jüngerer Zeit überdies als umweltgefährdent, weil sie die Ozonschicht der Erdatmosphäre zu beeinträchtigen in der Lage sind.
• Es ist daher nicht überraschend, daß schon seit längerem versucht wird, billigere und auch in der letzterwähnten Hinsicht ungefährliche Treibgase für Sprühbehälter einzusetzen. Besondere Aufmerksamkeit wurde dabei dem Kohlendioxid (CO2) geschenkt, weil es ebenso wie die Aerosole ungiftig und unbrennbar, darüberhinaus aber als ohnehin vorhandener Luftbestandteil auch umweltfreundlich ist. In der Praxis ergaben sich jedoch Schwierigkeiten, welche den Einsatz von CO2 als Treibgas für Sprühbehälter in wirtschaftlich vertretbarer Weise hislang verhinderten.
• Die Hauptschwierigkeit besteht in der starken Temperaturabhängigkeit des Drucks von gasförmigem CO2.
• Befindet sich in einem Sprühbehälter der vorliegenden Art (neben dem abzugebenden Wirkstoff) CO2 in der seiner gasförmigen Phase, so führt selbst eine begrenzte Temperatursteigerung im Behälter zu einem derartigen Anstieg des Gasdrucks, daß der für einen solchen Behälter zulässige Innendruck rasch überschritten wird und es zur Explosion des Behälters kommt. Deshalb wurde bald erkannt, daß CO2 als Treibgas nur dort in Frage kommt, wo es im Wirkstoff oder dessen Lösungsmittel löslich ist (im vorliegenden Zusammenhang wird unter 'Wirkstoff' stets auch ein in einem Lösungsmittel gelöster Wirkstoff verstanden). Denn wenn der Wirkstoff ein das CO2 lösender, insbesondere gierig aufnehmender Stoff ist, dann wird die 'Treibgasatmosphäre' im Sprühbehälter nur von einem kleinen Teil der im Behälter befindlichen Cd2 Menge gebildet, und Erwärmungen des Behälters innerhalb üblicher Grenzen führen nicht zu einem gefährlichen Druckanstieg.
• Es zeigte sich jedoch, daß auch mit dieser Anwendungsbeschränkung von CO2 als Treibgas eine sichere, gefahrlose Verwendung von CO2 als Treibmittel noch nicht möglich war. Man mußte vielmehr feststellen, daß bei Anwendung der herkömmlichen CO2-Fülltechnik stark unterschiedliche Behälterdrücke auftraten und vor allem auch nach wie vor Treibgas füllungen mit explosiv temperaturabhängigem gasförmigem CO2 festgestellt werden mußten.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einblasen von CO2 als Treibgas in Sprühbehälter der eingangs geschilderten Art anzugeben, welches die vorstehend angegebenen Nachteile ausschließt, das Laden von Sprühbehältern mit einer CO2 -lösenden Wirkstoff-Füllung in sicherer Weise und zu ungefährlichem Gebrauch gewährleistet und damit den Einsatz von CO2 als Treibgas insoweit erst ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das aus einem Vorrat zugeführte CO2 bei konstantem Druck auf eine überkritische Temperatur erwärmt und gasförmig in dosierter Menge in den mit dem Wirkstoff beschickten Sprühbehälter eingeblasen wird. Es wurde nämlich gefunden, daß die Ursache für gefährliche Fehlladungen offenbar in der unzureichenden Beachtung der Sättigungsgrenze des Wirkstoffs (einschließlich seines Lösungsmittels) mit CO2 zu suchen war. Bei der bisherigen Fülltechnik wurde die eingeblasene Cd2 Menge nicht ausreichend exakt genug abgemessen; die größten und entscheidensten Ungenauigkeiten ergaben sich dabei aus dem Umstand, daß unter Bedingungen eingeblasen wurde, die die Anwesenheit von flüssigem CO2 ermöglicht, so daß bei jeweils gleicher volumetrischer Menge eine erheblich größere Gasmenge eingeführt wurde.
• Demgegenüber stellt die erfindungsgemäß gewährleistete stets gasförmige CO2 -Ladung - bei gleichzeitiger genauer Dosierung der Gasmenge - sicher, daß eine Saturierung des Wirkstoffes mit CO2 ohne Übersättigung erfolgt, weil stets die gleiche Menge von gasförmigem CO2 in die Sprühflasche eingeblasen wird. Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Ladungsverfahrens, also bei Einblasen des CO2 bei konstantem Druck und einer über dem kritischen Wert (31,040C) liegenden Temperatur von beipielsweise 350 unter exakter Dosierung der Gasmenge ein Enddruck im Bereich von 5,8 - 6,5 bar in der Sprphflasche erzielbar ist, welcher gleichermaßen den Sprühanforderungen und den Sicherheitsbestimmungen genügt, und der sich auch bei Erwärmung der Sprühflasche nicht über einen aus Sicherheitsgründen noch zulässigen Wert erhöht.
• Um weiter sicherzustellen, daß das eingeblasene CO2 im Wirkstoff sofort gelöst wird, erfolgt das Einblasen vorzugsweise durch das Steigrohr des (herkömmlichen) Sprühventils. Es wurde gefunden, daß dann das CO2 -Einblasen rasch vorgenommen werden kann und gleichwohl die erforderliche Saturierung des Wirkstoffes mit CO2 während des Einblasens stattfindet, ohne daß es besondere Behandlungen (etwa einer Ultraschall-Beaufschlagung o. dgl.) bedarf.
• Um sicher zu sein, daß unabhängig von schwankenden Vorratsdrücken der konstante Dosier- und Einblasdruck stets vorhanden ist, wird vorteilhaft das mit höherem Vorratsdruck zugeführte CO2 auf einen konstant gehaltenen Arbeitsdruck, welcher zwar so hoch wie möglich liegen sollte, aber zur Schonung des Sprühventils 45 bar im allgemeinen nicht überschreiten sollte, gemindert (und alsdann der Überhitzung auf eine überkritische Temperatur unterworfen).
• Wegen der Forderung nach genauer Dosierung sollte auch allen sonstigen Umständen, welche die Genauigkeit in Frage stellen könnten, besonderes Augenmerk geschenkt werden. So ist es wichtig, daß die Ventilsteuerung des CO2-Füllzylinders exakt arbeitet und nicht verzögert oder nur teilweise schließende Rückschlagventile die genaue Dosierung gefährden. Ferner hat sich als zweckmäßig erwiesen, den CO2-Füllzylinder hydraulisch zu betreiben, was beispielsweise dadurch verwirklicht werden kann, daß die Menge der den Füllzylinder antreibenden Hydraulikflüssigkeit die einzublasende Cd2 Menge bestimmt.
• Aus demgleichen Grunde der genauen Dosierung des CO2 was stets in Bezug auf die im Sprühbehälter befindliche Wirkstoffmenge zu verstehen ist, besteht eine Weiterbildung der Erfindung darin, daß vor dem Einblasen des Treibgases CO2 die Menge der Wirkstoff-Füllung in dem aufzuladenden Sprühbehälter kontrolliert und nicht exakt mit der vorgesehenen Wirkstoffmenge beschickte Behälter ausgesondert werden.
• Der Sicherheit dient die vorzugsweise vorgesehene Maßnahme, daß nach dem Einblasen des Treibgases CO2 der Treibdruck im Sprühbehälter gemessen und solche Behälter vernichtet werden, deren Treibdruck einen vorbestimmten Höchstwert übersteigt. Dies geschieht beispielsweise mit Hilfe eines Prüfkopfes, der nach Abschluß des Ladungsvorganges (Einfüllen von CO2) auf jeden Sprühbehälter aufgesetzt wird, das Sprühventil betätigt und den dabei im Prüfkopf entstehenden Druck mißt.

Claims (8)

1. A n 5 p r ü ch e Verfahren zum Laden von Treibgas-Sprühbehältern mit CO2 als Treibgas, welches in der Wirkstoff-Füllung löslich ist, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Vorrat zugeführte CO2 bei konstantem Druck auf eine überkritische Temperatur erwärmt und gasförmig in dosierter Menge in den mit dem Wirkstoff beschickten Sprühbehälter eingeblasen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2 durch das Steigrohr des Sprühventils eingeblasen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2 -Einblasen rasch vorgenommen wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit höherem Vorratsdruck zugeführte CO2 auf einen konstant gehaltenen Enddruck im Bereich von ca. 40 - 45 bar gemindert wird.
5. 5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der CO2-Füllzylinder hydraulisch betrieben wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der den Füllzylinder antreibenden Hydraulikflüssigkeit die einzublasende Cd2 Menge bestimmt.
7. 7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einblasen des Treibgases CO2 die Menge der Wirkstoff-Füllung in dem aufzuladenden Sprühbehälter kontrolliert und nicht exakt mit der vorgesehenen Wirkstoffmenge beschickte Behälter ausgesondert werden.
8. 8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einblasen des Treibgases CO2 der Treibdruck im Sprühbehälter gemessen und solche Behälter vernichtet werden, deren Treibdruck einen vorbestimmten Höchstwert übersteigen.