DE2856731A1 - PRESSURE VESSEL, LOCKED BY A VALVE, FOR FLAMMABLE LIQUIDS - Google Patents
PRESSURE VESSEL, LOCKED BY A VALVE, FOR FLAMMABLE LIQUIDSInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Druckgefäß für eine entflammbare Flüssigkeit, das durch ein Ventil verschlossen ist, welches eine Düse zum Zerstäuben der Flüssigkeit versorgt.The invention relates to a pressure vessel for a flammable Liquid which is closed by a valve which supplies a nozzle for atomizing the liquid.
Zum Verteilen und Versprühen der verschiedensten Substanzen ist es bekannt, Druckgefäße zu verwenden, in denen neben der Substanz ein Treibgemisch enthalten ist, das das Gefäß unter Druck hält. Diese Gefäße sind im allgemeinen mit einem Verteilventil ausgerüstet, das ein Benutzer betätigt, um das Gemisch zu versprühen. Sehr häufig bestehen die auf diese Weise verteilten Gemische aus Lösungen von aktiven Substanzen in entflammbaren Lösungsmitteln; die Tatsache,daß man bestrebt ist, aus ökologischen Gründen die Verwendung von Chlorfluoralkanen als Treibgas zu vermeiden, hat zur Folge, daß häufig als Treibgas verflüssigte brennbare Gase wie beispielsweise Butan und/oder Propan verwendet werden. Daraus folgt, daß die auf diese Weise versprühten Gemische sehr leicht entflammbar sind, was für den Benutzer ein großes Risiko darstellt. Es sind daher Anstrengungen unternommen worden, nach Mitteln zu suchen, die die Entflammbarkeit verringern können.For distributing and spraying a wide variety of substances, it is known to use pressure vessels in which, in addition to the Substance contains a propellant mixture that keeps the vessel under pressure. These vessels are generally equipped with a diverting valve equipped, which a user operates to spray the mixture. Very often they insist on this Way distributed mixtures of solutions of active substances in flammable solvents; the fact that one aspires is, for ecological reasons, the use of chlorofluoroalkanes Avoid as propellant gas has the consequence that often as propellant liquefied combustible gases such as Butane and / or propane can be used. It follows that the mixtures sprayed in this way are very easily flammable are what poses a great risk to the user. Efforts have therefore been made to find resources to look for that can reduce flammability.
Es ist in Versuchen festgestellt worden, daß die Entflammbarkeit eines versprühten Gemisches verringert werden kann, wenn der Durchfluß eines Verteilerventils, das das entflammbare Gemisch versprüht, reduziert wird. Allerdings ist es für die gewöhnlichen Anwendungszwecke, insbesondere im Fall kosmetischer Produkte, erforderlich, die Durchflußmenge nicht unter einen bestimmten Wert sinken zu lassens so daß diese Lösung zur Reduzierung der Entflammbarkeit nicht brauchbar ist.It has been experimentally found that the flammability of a sprayed mixture can be reduced if the flow rate of a manifold valve spraying the flammable mixture is reduced. However, it is for ordinary applications, in particular in the case of cosmetic products, required not to allow the flow rate drops below a certain value s so that this solution is not useful to reduce flammability.
Andererseits ist bekannt, daß die Zerstäubung, die durch die öffnung eines Ventils an Druckgefäßen herbeigeführt wird, bestimmte Eigenschaften aufweisen muß, wenn es sich um kosmetische Produkte wie beispielsweise Haarlacke handelt; insbesondere darf die Zerstäubung nicht als Befeuchtung wirken,On the other hand, it is known that the atomization, which is brought about by the opening of a valve on pressure vessels, must have certain properties when it comes to cosmetic products such as hair lacquers; in particular the atomization must not act as humidification,
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d.h. daß der Anwender nicht den Eindruck haben darf, daß seine Hand durch das zerstäubte Aerosol feucht geworden ist, wenn er sie in einer bestimmten Entfernung von der Zerstäuberdüse gegen den Zerstäubungsstrahl hält. Außerdem ist es bekannt, daß bei einer bestimmten Durchflußmenge die Qualität des Zerstäubungsstrahls, d.h. die Feinheit des Aerosols, verbessert werden kann, wenn ein Ventil mit einem Durchtritt für Hilfsgas verwendet wird. Dieses Ventil besteht aus einem Ventiltopf, der über ein Tauchrohr mit Flüssigkeit versorgt wird und in seinem Boden oder seiner Seitenwand ein Loch aufweist, über das die Gasphase zugeführt wird, die im Behälter unmittelbar im Innern des Ventiltopfs enthalten ist, wodurch über ein Sprührohf des Ventils die Mischung aus Flüssigkeit und Gas zerstäubt ! wird. Die Verwendung eines kleinen Anteils eines Hilfsgases verbessert die Qualität des Zerstäubungsstrahls und reduziert in gewisser Weise bei einer vorbestimmten Durchflußmenge leicht die Entflammbarkeit des Aerosols. Wenn man allerdings ein bestimmtes Ventil verwendet, das zum Versprühen einer bestimmten Mischung eingesetzt wird, und wenn man in dessen Ventiltopf eine öffnung bohrt, stellt man fest, daß der Massendurch-i.e. that the user must not have the impression that his hand has become wet from the atomized aerosol when he holds it at a certain distance from the atomizing nozzle against the atomizing jet. It is also known that at a certain flow rate the quality of the atomizing jet, i.e. the fineness of the aerosol, can be improved if a valve with a passage for auxiliary gas is used. This valve consists of a valve pot, which is supplied with liquid via a dip tube and in its bottom or its side wall has a hole through which the gas phase is supplied, which is in the container directly in the Inside the valve pot is contained, whereby the mixture of liquid and gas is atomized via a spray tube of the valve! will. The use of a small amount of an auxiliary gas improves the quality of the atomizing jet and slightly reduces it to some extent at a predetermined flow rate the flammability of the aerosol. However, if you use a certain valve that is used to spray a certain Mixture is used, and if you drill an opening in its valve pot, you will find that the mass
satz dieses Ventils verringert wird; mit anderen Worten hat i die Verwendung eines Anteils eines Hilfsgases die Tendenz, die Zerstäubung feiner zu machen, allerdings auch die Tendenz, den Massendurchsatz zu verkleinern. Bisher ist es noch nicht gelungen, ein Ventil mit Entnahme eines Hilfsgases zu schaffen, das gleichzeitig einerseits einen Zerstäubungsstrahl mit den beim Zerstäuben kosmetischer Produkte geforderten Eigenschaften hervorbringt und andererseits einen ausreichenden Massendurchsatz hat, wobei die Entflammbarkeit des Aerosols beim Versprühen der entflammbaren Mischung in zufriedenstellender Weise verringert wird.rate of this valve is decreased; in other words, the use of a proportion of an auxiliary gas tends to to make the atomization finer, but also the tendency to reduce the mass throughput. So far it is not succeeded in creating a valve with extraction of an auxiliary gas, which at the same time on the one hand an atomizing jet with brings about the properties required when atomizing cosmetic products and, on the other hand, adequate ones Has mass flow rate, the flammability of the aerosol when spraying the flammable mixture in more satisfactory Way is decreased.
Die Entflammbarkeit eines Aerosols kann nach einer Methode bestimmt werden, die Lefebvre auf dem Aerosolkongress in Berlin im Jahre 1967 mit Hilfe eines Geräts nach Dr. Roth demonstriertThe flammability of an aerosol can be determined using a method that Lefebvre did at the Aerosol Congress in Berlin in 1967 with the help of a device according to Dr. Roth demonstrates
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hat. Bei diesem Verfahren wird ein Strahl auf eine Flamme gesprüht, wobei die Länge der Flamme gemessen wird, die durch den Austritt des Aerosols in Sprührichtung hinter der Zündflamme entsteht, und gegebenenfalls auch die Rückkehr der Flamme in den Sprühstrahl vor der Zündflamme. Danach werden die den verschiedenen Zerstäubungsstrahlen entsprechenden Ge· mische in sechs Klassen eingeteilt, die in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben sind.Has. In this process, a jet is sprayed onto a flame, where the length of the flame is measured which is caused by the aerosol emerging in the spray direction behind the pilot flame arises, and possibly also the return of the flame in the spray jet before the pilot flame. After that will be the mixtures corresponding to the various atomizing jets are divided into six classes, those in the following Table are reproduced.
L in cmFlame length
L in cm
barNot inflamed
bar
RückschlagFlammable with
Setback
barHardly inflamed
bar
barEasily inflamed
bar
Fortdauer der Flam
me nach dem Löschen
der Zündflammewith kickback and
Persistence of the Flam
me after deleting
the pilot light
Im Fall der Zerstäubung für kosmetische Zwecke wird eine Entflammbarkeit als annehmbar bezeichnet, die höchstens der Klasse 4 entspricht. Wenn nun als Treibgas verflüssigte Kohlenwasserstoffe verwendet werden, ist es beim gegenwärtigön Stand der Technik nicht möglich, einen Zerstäubungsstrahl zu erhalten, der in einer kleineren Klasse als der Klasse 4 ist,, falls man nicht den Massendurchsatz auf völlig unbrauchbareIn the case of atomization for cosmetic purposes, a flammability is said to be acceptable which is at most Class 4 corresponds. If liquefied hydrocarbons are used as propellants, this is the case now In the prior art, it is not possible to obtain an atomizing jet that is in a smaller class than class 4, if you can't reduce the mass throughput to completely unusable
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Werte begrenzt, die in der Größenordnung der Hälfte der erforderlichen Massendurchsätze für die Zerstäubung kosmetischer; Produkte, insbesondere von, Haarlacken, liegt.Values limited that are of the order of half the required Mass flow rates for the atomization of cosmetic; Products, especially from, hair lacquers, lies.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckgefäß der -eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem bei Verwendung | eines Hilfsgases und für einen Durchsatz, der den Anforderungen zum Verteilen kosmetischer Produkte gerecht wird, der zerstäubte Strahl in seiner Entflammbarkeit reduziert ist.The invention has the object of providing a pressure vessel of - propose the aforementioned type, in which the use | an auxiliary gas and for a throughput which meets the requirements for distributing cosmetic products, the flammability of the atomized jet is reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung eines Ventils, das in an sich bekannter Weise einen Ventiltopf aufweist, der einen durch eine Feder gegen ein Ende des Ventiltopfs gedrückten Ventilkolben aufnimmt, welcher mit einem Austrittsrohr verbunden ist, in das ein Sprühkanal eingearbeitet ist, dessen Eingangsöffnung an einer seitlichen Wand des Austrittsrohrs liegt,, wobei eine Dichtung zum Verschließen der Eingangsöffnung des Sprühkanals im oberen Teil des Ventiltopfes vorgesehen ist, in dessen Seitenwand wenigstens eine Durchtrittsöffnung für ein Hilfsgas eingearbeitet ist und in den auf der dem Ventilkolben gegenüberliegenden Seite über ein Tauchrohr, dessen freies Ende in die im Druckgefäß befindliche Flüssigkeit eintaucht, die zu versprühende Flüssigkeit zugeführt wird, wobei die Durchtrittsöffnung im wesentlichen in Höhe der Eingangsöffnung des Sprühkanals bei geöffnetem Ventil liegt.According to the invention, this object is achieved by the use of a valve, which has a valve pot in a known manner, the one by a spring against a The end of the valve pot receives the valve piston which is pressed and which is connected to an outlet pipe into which a spray channel is incorporated, the inlet opening is on a side wall of the outlet pipe, with a seal for closing the inlet opening of the spray channel is provided in the upper part of the valve pot, in its side wall at least one passage opening for an auxiliary gas is incorporated and in the one opposite to the valve piston Side over a dip tube, the free end of which is immersed in the liquid in the pressure vessel, the one to be sprayed Liquid is supplied, the passage opening substantially at the level of the inlet opening of the spray channel when the valve is open.
In der Beschreibung und in den Ansprüchen wird unter der Bezeichnung "Ventilkolben" ein mit einer Schulter versehenes Organ bezeichnet, das im Innern des Ventiltopfes beweglich angeordnet ist und gegen dessen eine Seite eine Feder einwirkt während gegen die andere Seite die vom Benutzer ausgeübte Druckkraft zum öffnen des Ventils wirkt. Trotz der Bezeichnung "Kolben" zur Beschreibung dieses Organs soll zweifelsfrei klargestellt werden, daß, wie in der Technik bekannt, zwi-In the description and in the claims, the designation "Valve piston" is a shouldered one Organ referred to, which is movably arranged in the interior of the valve pot and against one side of which acts a spring while against the other side the one exercised by the user Pressure force to open the valve acts. Despite the designation "piston" used to describe this organ, there is no doubt about it it should be clarified that, as is known in the art, between
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sehen diesem mit einer Schulter versehenen Organ und dem dieses aufnehmenden Ventiltopf ein erhebliches Spiel besteht, so daß eine zu verteilende Flüssigkeit durch das Ventil hindurchströmen kann.see this shouldered organ and that there is considerable play in this receiving valve pot, so that a liquid to be distributed can flow through the valve can.
Das erfindungsgemä'3 vorgeschlagene Ventil mit Entnahme eines Hilfsgases erlaubt bei Durchsätzen zwischen 0,5 und 0,7 g/s entflammbare Gemische als zerstäubte Strahlen zu verteilen, deren Entflammbarkeit in der Klasse 4 oder darunter liegt (vgl. obenstehende Tabelle). Darüber hinaus ist festgestellt worden, daß der zerstäubte Strahl eine ausreichende Feinheit besitzt, so daß er für kosmetische Zwecke geeignet ist, und daß dieser Strahl keine Strömungsinstabilitäten aufweist.The valve proposed according to the invention with removal of a Auxiliary gas allows flammable mixtures to be distributed as atomized jets at flow rates between 0.5 and 0.7 g / s, whose flammability is class 4 or below (see table above). In addition, it has been found that the atomized jet has sufficient fineness possesses, so that it is suitable for cosmetic purposes, and that this jet has no flow instabilities.
Der Durchsatz eines Ventils mit Entnahme eines Hilfsgases ist von zahlreichen Parametern abhängig, insbesondere vom Durchmesser des Tauchrohrs, das mit diesem Ventil verbunden ist, von der inneren Drosselung zwischen dem Tauchrohr und dem Ventiltopf, vom Durchmesser der öffnung zur Entnahme des Hilfsgases, von der Lage dieser öffnung am Ventiltopf und vom Innendurchmesser des Austrittsrohrs des Ventils, überraschenderweise konnte festgestellt werden, daß mit der Erfindung bei sonst gleichbleibenden Parametern die Entflammbarkeit des Zerstäubungsstrahls, der durch das Ventil mit Hilfsgasentnahme erzeugt wurde, von der Lage der Entnahmeöffnung für das Hilfsgas und außerdem in gewissem Maße von der Anzahl der Entnahmeöffnungen, die am Ventiltopf bei gleichbleibender Durchtrittsfläche vorgesehen sind, abhängt. Es wurde weiter festgestellt, daß bei sonst gleichbleibenden Maßnahmen eine starke Reduktion der Entflammbarkeit des Zerstäubungsstrahls erzielt wird, wenn die Entnahmeöffnung für das Hilfsgas in Höhe der Eingangsöffnung des Austrittsrohrs angeordnet wird, d.h. im oberen Teil des Ventiltopfes; weiterhin ist die Reduzierung der Entflammbarkeit umso größer,je geringer der Winkel ist, den die Achse der Durchtrittsöffnung zur Entnahme vonThe throughput of a valve with extraction of an auxiliary gas depends on numerous parameters, in particular on the diameter of the immersion tube, which is connected to this valve, from the internal restriction between the immersion tube and the Valve pot, the diameter of the opening for removal of the auxiliary gas, the position of this opening on the valve pot and from the inside diameter of the outlet pipe of the valve, surprisingly it was found that with the invention, with otherwise constant parameters, the flammability of the atomizing jet that passes through the valve with auxiliary gas extraction was generated, on the location of the discharge opening for the auxiliary gas and also to a certain extent on the number the removal openings, which are provided on the valve pot with a constant passage area, depends. It got on found that with otherwise the same measures a severe reduction in the flammability of the atomizing jet is achieved if the extraction opening for the auxiliary gas is arranged at the level of the inlet opening of the outlet pipe, i.e. in the upper part of the valve pot; the reduction continues the flammability, the greater the smaller the angle is that the axis of the passage opening for removal of
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Hilfsgas mit der Achse der Eingangsöffnung des Austrittsrohrs bildet.Forms auxiliary gas with the axis of the inlet opening of the outlet pipe.
Wie bereits erwähnt, wurde festgestellt, daß die Anordnung der Durchtrittsöffnung bzw. der Durchtrittsöffnungen für die Entnahme des Hilfsgases in Höhe der Eingangsöffnung des Sprühkanals im Austrittsrohr unter gleichbleibenden anderen Bedingungen die Entflammbarkeit des Zerstäubungsstrahls verringert. Es wird angenommen, daß diese Reduzierung der Entflammbarkeit darauf beruht, daß das Hilfsgas in unmittelbarer Nähe der Eingangsöffnung des Sprühkanals zugeführt wird, so daß es keine Zeit hat, sich in der zerstäubten, flüssigen Phase zu lösen, so daß die Aerosol tropfchen von einer Dampfphase umgeben sind, die diese von dem für ihre Verbrennung notwendigen Sauerstoff abschirmt. Diese Erklärung ist allerdings nichts weiter als eine Hypothese, die für die Erfindung keine Bedeutung hat.As already mentioned, it was found that the arrangement of the passage opening or the passage openings for the extraction of the auxiliary gas at the level of the inlet opening of the spray channel in the outlet pipe under constant other conditions, the flammability of the atomizing jet decreased. It is believed that this reduction in flammability is due to the fact that the auxiliary gas is in the immediate Close to the inlet opening of the spray channel, so that it has no time to get into the atomized, liquid Phase to dissolve, so that the aerosol droplets are surrounded by a vapor phase, which these from the one for their combustion shields the necessary oxygen. This explanation, however, is nothing more than a hypothesis that supports the invention has no meaning.
Es wurde weiter festgestellt, daß bei sonst gleichbleibenden Bedingungen durch die Verwendung eines Ventiltopfes mit nur einem Schlitz unterhalb eines Dichtringes und einer einzigen Eingangsöffnung für den Sprühkanal eine Reduktion der Entflammbarkeit erzielt wurde, die umso besser war, je geringer der Winkel zwischen der Achse des Schlitzes und der Achse der Eingangsöffnung des Sprühkanals war. Da es schwierig ist, das Austrittsrohr bezüglich des Ventiltopfes auszurichten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, über den Rand des Ventiltopfes, der dem Dichtring gegenüberliegt, eine bestimmte Anzah von Schlitzen vorzusehen, die in ihrer Gesamtheit zur Entnahme des Hilfsgases dienen: Oe größer die Anzahl der Schlitze ist, umso größer sind die Chancen, daß einer der Schlitze eine Achse hat, die.mit der Achse der Eingangsöffnung des Sprühkanals einen schwachen Winkel bildet. Indessen wurde festgestellt, daß bei einem bestimmten Durchsatz und bei einem Ventil vorgegebener Struktur die Anzahl der auszubildendenIt was also found that with otherwise constant conditions through the use of a valve pot with only a slot below a sealing ring and a single inlet opening for the spray channel a reduction in flammability was achieved, which was the better, the lower was the angle between the axis of the slot and the axis of the entrance opening of the spray channel. Since it is difficult To align the outlet pipe with respect to the valve pot, it is proposed according to the invention, a certain number over the edge of the valve pot, which is opposite the sealing ring of slots to be provided, which serve in their entirety for the extraction of the auxiliary gas: If the number of slots is greater, the greater the chances that one of the slots has an axis that forms a weak angle with the axis of the inlet opening of the spray channel. However, it has been found that at a certain throughput and at a Valve structure the number of trainees
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Schlitze ein Optimum hat und daß dann, wenn diese optimale Anzahl überschritten wird, die Entflammbarkeit des Zerstäubungs· Strahls wieder zunimmt. Für Durchsätze zwischen 0,5 und 0,7 g/s wurde festgestellt, daß die Anzahl der Schlitze immer zwischen 1 und 10, vorzugsweise zwischen 3 und 6 sein sollte.Slots has an optimum and that, if this optimum number is exceeded, the flammability of the atomization Ray increases again. For throughputs between 0.5 and 0.7 g / s it was found that the number of slots always between 1 and 10, preferably between 3 and 6 should be.
Wenn die Schlitze in den Rand des Ventiltopfes eingearbeitet werden, gegen den sich der Dichtring abstützts wird durch die ' Tatsache, daß die Schlitze eine rechteckige Form haben, der Quetscheinfluß des Dichtringes auf die freie Zone jedes j Schlitzes für den Durchtritt des Gases begrenzt. Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß die Herstellung dieser rechteckigen Schlitze beim Formen des aus Kunststoff bestehenden Ventiltopfes sehr einfach ist. Der Vorteil, zwischen dem Ventiltopf und der Dichtung einen Zwischenbund vorzusehen, besteht darin, daß die Gefahr eines Eindringens der Dichtung in die Schlitze vermieden wird, weil diese zwischen dem Bund und dem Ventiltopf angeordnet sind.If the slots are machined into the rim of the valve cup, bears against the sealing ring s is determined by the 'fact that the slots have a rectangular shape, the Quetscheinfluß of the sealing ring is limited to the free zone of each j slot for the passage of the gas. In addition, it should be pointed out that the production of these rectangular slots is very simple when molding the valve pot made of plastic. The advantage of providing an intermediate collar between the valve pot and the seal is that the risk of the seal penetrating into the slots is avoided because they are arranged between the collar and the valve pot.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.The invention is explained below using an exemplary embodiment which is shown in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Druckgefäß,Figure 1 is a schematic longitudinal section through an inventive designed pressure vessel,
Figur 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch das erfindungsgemäß eingesetzte Ventil, 'Figure 2 is an enlarged longitudinal section through the valve used according to the invention, '
Figur 3 eine perspektivische Darstellung des Ventiltopfes,Figure 3 is a perspective view of the valve pot,
989 82 8/0815989 82 8/0815
28S673128S6731
M/19 296 -ISM/19 372M / 19 296 -ISM / 19 372
Figur 4 verschiedene Kennlinien bei bestimmten Massendurchsätzen des in Figur 2 gezeigten Ventils zur Darstellung der Abhängigkeit der Entflammbarkeits-Klassen des Zerstäubungsstrahls von der Anzahl der am oberen Rand des Ventiltopfes vorgesehenen Schlitze undFIG. 4 different characteristics for certain mass throughputs of the valve shown in Figure 2 to illustrate the dependency of the flammability classes of the atomizing jet on the number of slots provided on the upper edge of the valve pot and
Figur 5 verschiedene Kennlinien zur Darstellung der Abhängig- j keit der Entflammbarkeits-Klassen von dem Massendurchsatz des in Figur 2 gezeigten Ventils bei unter- , schiedlicher Anzahl von Durchtrittsöffnungen für die Entnahme von Hilfsgas als Parameter.FIG. 5 different characteristics for the representation of the dependency j ability of the flammability classes from the mass flow rate of the valve shown in Figure 2 with different numbers of passage openings for the Extraction of auxiliary gas as a parameter.
In Figur 1 ist ein unter der Bezeichnung "Aerosolbombe" bekanntes Druckgefäß 1 dargestellt, das eine Flüssigkeit 2 und ein darüber befindliches Gas 3 aufnimmt. Das Druckgefäß 1 ist oben durch eine Ventilkapsel 4 verschlossen, die durch einen Bördelrand 5 mit dem Druckgefäß 1 verbunden ist. Die Ventilkapsel 4 trägt ein Ventil 6, das durch ein Tauchrohr 7. mit Flüssigkeit versorgt wird und das zu zerstäubende Gemisch über einen Druckknopf 8 nach außen abgibt. Der Druckknopf 8 ist mit einer Zerstäuberdüse 9 versehen und auf dem Austrittsrohr des Ventils 6 angeordnet. In Figure 1, a known under the designation "aerosol bomb" pressure vessel 1 is shown, which a liquid 2 and a gas 3 located above it receives. The pressure vessel 1 is closed at the top by a valve capsule 4, which through a bead 5 is connected to the pressure vessel 1. The valve capsule 4 carries a valve 6 which is guided through a dip tube 7. is supplied with liquid and the mixture to be atomized is dispensed to the outside via a push button 8. The push button 8 is provided with an atomizer nozzle 9 and arranged on the outlet pipe of the valve 6.
Im erläuterten Beispiel ist das Druckgefäß 1 mit einem Inhalt von 250 cm3 anfänglich zu 75 % seines Volumens mit einer Lackmischung für Haare gefüllt, die folgende Zusammensetzung hat (bei 100 g Gemisch):In the example explained, the pressure vessel 1 with a content of 250 cm 3 is initially filled to 75 % of its volume with a lacquer mixture for hair, which has the following composition (with 100 g mixture):
-Mischpolymerisat aus Vinylacetat und Crotonsäure, unter der Bezeichnung "28.13.10" der Firma National Starch im Handel und neutralisiert mit 2-Amino-2-methyl-1-propanol 5 g-Mix polymer of vinyl acetate and crotonic acid, under the name "28.13.10" of the company National Starch in the trade and neutralized with 2-amino-2-methyl-1-propanol 5 g
-Äthanol ..„..., 35 g- Ethanol .. "..., 35 g
-Methylenchlorid .. 35 g-Methylene chloride .. 35 g
-Gemisch aus Butan und Propan bei einem Dampfdruck von 3,2 Bar bei 200C (Relativdruck) 25 gMixture of butane and propane with a vapor pressure of 3.2 bar at 20 0 C (relative pressure) 25 g
909828/081$909828/081 $
M/19 296 - 14 -M / 19 296 - 14 -
M/19 372M / 19 372
Der Anfangsdruck im Innern des Druckgefäßes 1 ist etwa 3 Bar. Wenn das Druckgefäß 1 völlig entleert wird, beträgt der End- i druck etwa 1,8 Bar. Der Druckknopf 8 weist eine ZerstäuberdüseThe initial pressure inside the pressure vessel 1 is about 3 bar. When the pressure vessel 1 is completely emptied, the end i pressure about 1.8 bar. The push button 8 has an atomizer nozzle
9 auf, die als Wirbeldüse ausgebildet ist und deren Ausgangsbohrung einen Durchmesser von 0,45 mm hat.9, which is designed as a vortex nozzle and its output bore has a diameter of 0.45 mm.
Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, besitzt das Ventil 6 einen Ventiltopf 10 von im wesentlichen zylindrischer Form, der nach ' unten zu einem zylindrischen Ansatz 11 verlängert ist, in dem ein Ende eines Tauchrohrs 7 befestigt ist, dessen Innendurchmesser 1,27 mm beträgt. Der dem zylindrischen Ansatz 11 abgewandte Rand des Ventiltopfes 10 hat einen etwas kleineren Durchmesser als der Mittel bereich des Ventiltopfes 10, wodurch eine Erweiterung ! zwischen dem Rand und dem genannten Mittelbereich gebildet wird, die zur Einspannung des Ventils 6 in der Ventilkapsel 4 dient. Der mit dem großen Durchmesser versehene Rand des Ventiltopfes 10 hat außen eine sechseckige Form, während er innen rund ist* Aufgrund der Form des Ventiltopfes 10 erlaubt die Quetschverbindung in der Ventilkapsel 4 den Durchtritt des in dem Druckgefäß 1 befindlichen Gases in Richtung auf den oberen Rand des Ventiltopfes 10. In der Verbindungszone des zylindrischen Ansatzes 11 mit dem Ventiltopf 10 ist eine Düse 12 vorgesehen, die eine innere Verengung mit einem Durchmesser von 1,4 mm darstellt. Im Innern des Ventiltopfes 10 ist eine Schraubenfeder 13 angeordnet, die einen Kolben nach oben drückt, der einstückig mit der Basis eines Austrittsrohrs 14 ausgebildet ist. Das Austrittsrohr 14 weist eine· Schulter 15 auf, gegen die sich die Feder 13 abstützt und oberhalb der ein Sprühkanal des Austrittsrohrs 14 mündet. Dieser Sprühkanal besteht aus zwei Abschnitten: Der erste Abschnitt 16a verläuft in axialer Richtung, während der zweite Abschnitt 16b radial verläuft. Der erste Abschnitt 16a hat einen Durchmesser von 0,60 mm. Die Eingangsoffnung 16b des Sprühkanals ist genau über der Schulter 15 vorgesehen. Auf der Oberseite des VentiltopfesAs can be seen from FIG. 2, the valve 6 has a valve pot 10 of essentially cylindrical shape, which is extended downward to form a cylindrical extension 11 in which one end of a dip tube 7 is attached, the inner diameter of which is 1.27 mm . The edge of the valve pot 10 facing away from the cylindrical projection 11 has a slightly smaller diameter than the central area of the valve pot 10, which means an expansion ! is formed between the edge and said central region, which serves to clamp the valve 6 in the valve capsule 4. The edge of the valve pot 10, which is provided with the large diameter, has a hexagonal shape on the outside, while it is round on the inside of the valve pot 10. In the connecting zone of the cylindrical extension 11 with the valve pot 10, a nozzle 12 is provided, which represents an inner constriction with a diameter of 1.4 mm. In the interior of the valve pot 10, a helical spring 13 is arranged, which presses a piston upward, which is formed in one piece with the base of an outlet pipe 14. The outlet pipe 14 has a shoulder 15 against which the spring 13 is supported and above which a spray channel of the outlet pipe 14 opens. This spray channel consists of two sections: the first section 16a runs in the axial direction, while the second section 16b runs radially. The first section 16a has a diameter of 0.60 mm. The inlet opening 16b of the spray channel is provided exactly above the shoulder 15. On the top of the valve pot
10 ruht ein Dichtring 17 aus kautschukähnlichem Werkstoff. Wenn10 rests a sealing ring 17 made of rubber-like material. if
909828/0815909828/0815
M/19 296 - 15 -M / 19 296 - 15 -
M/19 372M / 19 372
die Schulter 15 durch die Feder 13 gegen die Unterseite des Dichtrings 17 gedruckt wird, befindet sich die radiale Eingangsöffnung 16b des Sprühkanals innerhalb der Wandstärke des Dichtringes 17, so daß der Sprühkanal vom Innenraum des Druckgefäßes 1 getrennt ist. Wenn ein Benutzer das Austrittsrohr 14 des Ventils 6 nach innen drückt, erlaubt die Kompression der Feder 13, daß sich die radiale Eingangsöffnung 16b unter die Unterseite des Dichtringes 17 verschiebt. Eine Halteeinrichtung sorgt für die Anlage des Dichtringes 17 auf dem oberen Rand des Ventiltopfes 10, wobei das in dem Druckgefäß 1 befindliche Gas frei um den Ventiltopf 10 zirkulieren kann.the shoulder 15 is pressed by the spring 13 against the underside of the sealing ring 17, the radial inlet opening is located 16b of the spray channel within the wall thickness of the sealing ring 17, so that the spray channel from the interior of the pressure vessel 1 is separated. When a user pushes the outlet tube 14 of the valve 6 inward, the compression allows the spring 13, that the radial inlet opening 16b moves under the underside of the sealing ring 17. A holding device ensures that the sealing ring 17 rests on the upper edge of the valve pot 10, the one located in the pressure vessel 1 Gas can circulate freely around the valve pot 10.
Auf dem oberen Rand des Ventiltopfes 10 verteilt befinden sich vier Schlitze 18 mit rechteckigem Querschnitt. Die Schlitze 18 haben eine Breite von 0,4 mm und eine Tiefe von 0,5 mm; sie bilden zusammen eine Entnahme für das Hilfsgas des Ventils und entsprechen in ihrer Gesamtheit einem Durchtrittsquerschnitt für das Gas von 0,8 mm2. Die Schlitze 18 befinden sich in Höhe der Eingangsöffnung 16b des Sprühkanals, wenn das Ventil geöffnet ist.Distributed on the upper edge of the valve pot 10 are four slots 18 with a rectangular cross-section. The slots 18 are 0.4 mm wide and 0.5 mm deep; together they form an outlet for the auxiliary gas of the valve and in their entirety correspond to a passage cross section for the gas of 0.8 mm 2 . The slots 18 are located at the level of the inlet opening 16b of the spray channel when the valve is open.
Es wurde festgestellt, daß der Zerstäubungsstrahl, der mit dieser Aerosolbombe erzeugt wird, eine Entflammbarkeit der Klasse 4 hat, wenn die Bestimmung mit dem Gerät nach Dr. Roth entsprechend den oben erläuterten Bestimmungen durchgeführt wird. Die Entflammbarkeit des Zerstäubungsstrahls verändert sich während der Entleerung des Druckgefäßes 1 praktisch nicht; bei Beginn der Entleerung ist der Massendurchsatz 0,70 g/s, während er am Ende der Entleerung 0,50 g/s beträgt. Wenn umgekehrt für dieselbe Mischung in demselben Druckgefäß ein Ventil mit HiIfsgasentnahme verwendet wird, das denselben Massendurchsatz hat und dessen Durchtrittsöffnung für die Entnahme des Hilfsgases im unteren Teil der Seitenwand des Ventiltopfes 10 angeordnet ist, erhält man einen Zerstäubungsstrahl mit einer Entflammbarkeit der Klasse 6.It has been found that the atomizing jet produced by this aerosol bomb has a class of flammability 4, if the determination with the device according to Dr. Roth is carried out in accordance with the provisions outlined above. The flammability of the atomizing jet changes practically not during the emptying of the pressure vessel 1; at the beginning of emptying the mass throughput is 0.70 g / s, while at the end of emptying it is 0.50 g / s. Conversely, if there is a valve for the same mixture in the same pressure vessel with auxiliary gas extraction is used that has the same mass throughput and its passage opening for the removal of the auxiliary gas in the lower part of the side wall of the valve pot 10 is arranged, an atomizing jet with a class 6 flammability is obtained.
989 828/0815989 828/0815
M/19 296 - 16 -M / 19 296 - 16 -
M/19 372M / 19 372
Es kann somit festgestellt werden, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung der Hilfsgasentnahme ein Zerstäubungsstrahl erzeugt wird, dessen Entflammbarkeit verringert und damit akzeptabel ist.It can thus be determined that the arrangement of the auxiliary gas extraction according to the invention results in an atomizing jet is generated, its flammability is reduced and thus is acceptable.
In Figur 4 ist der allgemeine Verlauf von Kurven dargestellt, die Kennlinien des gemäß Figur 2 ausgebildeten Ventils sind. Auf der Ordinate sind die Klassen für die Entflammbarkeit gemäß den oben erläuterten Definitionen aufgetragen, während auf der Abszisse die Anzahl η der rechteckigen Schlitze 18 aufgetragen ist, die in den oberen Rand des Ventiltopfes 10 eingearbeitet sind. Die Kurve 20 entspricht einem Ventil mit einem Massendurchsatz von 0,7 g/s, die Kurve 21 einem Ventil mit einem Massendurchsatz von 0,6 g/s und die Kurve 22 einem Massendurchsatz von 0,5 g/s. Dabei erkennt man, daß für die Anzahl der vorzusehenden Schlitze am oberen Rand des Ventiltopfes 10 ein Optimum besteht, wenn der Zerstäubungsstrahl in einer Klasse für die Entflammbarkeit liegen soll, die kleiner oder gleich 4 ist. Außerdem erkennt man, daß die Anzahl der Schlitze, mit denen eine reduzierte Entflammbarkeit entsprechend einer Klasse kleiner oder gleich 4 erreicht wird, abhängig ist vom Massendurchsatz, der mit dem Ventil erzeugt werden soll. Je geringer der Durchsatz ist, umso mehr kann die Anzahl der Schlitze am oberen Rand des Ventiltopfes 10 mit großem Einfluß verändert werden. Für eine gegebene Gesamtdimensionierung gibt es einen Grenzdurchsatz, oberhalb dessen der Zerstäubungsstrahl nicht mehr in einer Entflammbarkeitsklasse kleiner oder gleich 4 gehalten werden kann.In FIG. 4, the general course of curves is shown, which are characteristics of the valve designed according to FIG. The flammability classes according to the definitions explained above are plotted on the ordinate, while on the abscissa the number η of rectangular slots 18 is plotted, which in the upper edge of the valve pot 10 are incorporated. Curve 20 corresponds to a valve with a mass flow rate of 0.7 g / s, curve 21 to a valve with a mass throughput of 0.6 g / s and curve 22 a mass throughput of 0.5 g / s. You can see that for the The number of slots to be provided on the upper edge of the valve pot 10 is optimum when the atomizing jet should be in a class for flammability that is less than or equal to 4. You can also see that the number the slots with which a reduced flammability corresponding to a class less than or equal to 4 is achieved, depends on the mass throughput that is to be generated with the valve. The lower the throughput, the more the The number of slots on the upper edge of the valve pot 10 can be changed with great influence. For a given overall dimensioning, there is a limit throughput above this the atomizing jet can no longer be kept in a flammability class of less than or equal to 4.
In Figur 5 sind weitere Kennlinien eines Ventils gemäß Figur 2 dargestellt. Auf der Ordinate sind, wie in Figur 4, die Entflammbarkeitsklassen aufgetragen, während auf der Abszisse der Massendurchsatz D in g/s dargestellt ist. Die Kurve 30 entspricht einem Ventil mit vier Schlitzen 18 am oberen Rand des Ventiltopfes 10, die Kurve 31 einem Ventil mit nur einemIn FIG. 5, further characteristic curves of a valve according to FIG. 2 are shown. On the ordinate, as in FIG. 4, the Flammability classes plotted while on the abscissa the mass flow rate D is shown in g / s. The curve 30 corresponds to a valve with four slots 18 at the top of the valve pot 10, the curve 31 is a valve with only one
98982 8/081598982 8/0815
M/19 296 - 17 -M / 19 296 - 17 -
M/19 372M / 19 372
Schlitz am oberen Rand des Ventiltopfes 10 und die Kurve 32 i einem Ventil mit Hilfsgasentnahme, das nicht Teil der Erfin- j dung ist und bei dem in der Seitenwand des Ventiltopfes eine Bohrung in der Nähe des Mittelbereiches des Ventiltopfes vorgesehen ist. Dem Diagramm kann entnommen werden, daß bei der Verwendung der beiden erfindungsgemäß ausgebildeten Ventile Durch-'; Sätze von mehr als 0,5 g/s erreicht werden können, wobei man ■ sich immer noch im tolerierbaren Entflammbarkeitsbereich be- : wegt, während das bei dem zum Stand der Technik zählenden i Ventil gemäß Kurve 32 nicht der Fall ist. Weiter ist festgestellt worden, daß bei der Bestimmung der Kurve 31 eine gewisse Ungenauigkeit besteht, wenn man keine Lagebestimmung der radialen Eingangsöffnung 16b in bezug auf den einzigen Schlitz des Ventiltopfes vornimmt; wenn sich die Eingangsöffnung 16b genau gegenüber dem Schlitz 18 befindet, erhält man eine Kurve 31, die näher an der Kurve 30 liegt, während der umgekehrte Fall eintritt, wenn die Eingangsöffnung 16b dem Schlitz 18 diametral gegenüberliegt. Die in Figur 5 dargestellt Kurve 31 entspricht der mittleren Position zwischen diesen beiden Kurven desselben Ventils, wobei jedoch selbst im ungünstigsten Fall mit dem Ventil mit nur einem Schlitz ein Massendurchsatz von 0,5 g/s bei einem Zerstäubungsstrahl erreicht wirdj dessen Entflammbarkeitsklasse kleiner oder gleich 4 ist.Slot on the upper edge of the valve pot 10 and the curve 32 i a valve with auxiliary gas extraction, which is not part of the invention is manure and in which a hole is provided in the side wall of the valve pot in the vicinity of the central region of the valve pot. It can be seen from the diagram that when the two valves designed according to the invention are used, through '; Rates of more than 0.5 g / s can be achieved using ■ is still in the tolerable flammability range: moves away, while this is not the case with the prior art valve according to curve 32. It has also been found that there is a certain inaccuracy in determining curve 31 if no position determination is made the radial inlet opening 16b with respect to the single slot of the valve cup; when the entrance opening 16b is exactly opposite the slot 18, one obtains a curve 31, which is closer to the curve 30, while the reverse occurs when the inlet opening 16b the Slot 18 is diametrically opposite. The one shown in Figure 5 Curve 31 corresponds to the middle position between these two curves of the same valve, but with the valve with only one slot even in the worst case A mass throughput of 0.5 g / s is achieved with an atomizing jet whose flammability class is less than or equal 4 is.
9Θ9828/081 59Θ9828 / 081 5
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M / 19 372
M/19 372M / 19 296
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