DE3710788A1

DE3710788A1 - Handdruckzerstaeuber

Info

Publication number: DE3710788A1
Application number: DE19873710788
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Fuhrig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-11-10

Description

Die Erfindung betrifft einen umwelt- und recyclingfreundlichen Zerstäubermechanismus, der ohne Treibmittel nur durch mechanische Betätigung arbeitet.

Aufgrund der allgemeinen Treibgas-Situation bei Aerosolen (Spraydosen) wurde der vorliegende Handdruckzerstäuber von mir konzipiert. Es handelt sich bei dieser Verpackungsform um eine aus vieler Hinsicht umweltfreundlichen Anwendungsform.

Der derzeitige Stand der Technik bei Spraydosen stellt sich wie folgt dar: Herkömmliche Spraydosen basieren auf der Verwendung von ein- oder mehrteiligen Dosen aus verzinntem Weißblech oder Aluminium. Sie sind mit zu versprühendem Wirkstoff gefüllt und mit einem sogen. Aerosolventil verschlossen, welches in der Regel aus 7 Einzelteilen besteht. Durch dieses Ventil werden unter Druck verflüssigte Treibgase wie FCKW oder ähnliche, mit Hilfe von aufwendigen Spezial-Abfüllmaschinen in den Spraybehälter gefüllt.

Die vorgenannte Erfindung ist in ihrer Konzeption auch den sogen. Spraypumpen überlegen, da der resultierende Sprayeffekt identisch ist (wie einschlägige Partikelgrößen- und -mengen-Messungen zeigen), jedoch mit entscheidend geringerem technischem sowie materiellem Aufwand erzielt wird. Eine Spraypumpe benötigt je nach Konstruktionsprinzip zwischen 11 und 15 Einzelteilen, welche mittels komplizierter Präzisionswerkzeuge hergestellt und entsprechend maschinenintensivem Montageinstrumentarium zusammengebaut werden.

Aus Vernunftgründen ist nicht länger einzusehen, daß energieintensive Rohstoffe (Aluminium, Stahl, Zinn etc.) zu aufwendigen Verpackungen verarbeitet werden, wenn man das gleiche Ergebnis mit einem Bruchteil des bisherigen Aufwandes erzielen kann.

Zur Veranschaulichung des Gesagten soll der Deodorant-Spray als in Europa stückzahlmäßig größtes Sprayprodukt dienen.
Packungsgröße: 125 ml Inhaltsdeklaration

Nutzeffekt der 3 Sprühpackungen für den Verbraucher, berechnet auf die Materialeinstandskosten (Packmittel- und Wirkstoffkosten). Bei den Zahlen in () wurde der Treibgaskostenanteil der Spraydose den Packmittelkosten zugeschlagen, da er kein Wirkstoff enthält.

Sieht man einmal von den wirtschaftlichen Aspekten ab, so ist festzustellen, daß der Handdruckzerstäuber auch aus ökologischer Sicht ohne Frage die zeitgemäßere Verpackungsart darstellt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftliche Sprühpackung zu konzipieren, deren Erstehungkosten möglichst gering sind und damit in einem vertretbaren Verhältnis zum Wert des Füllgutes steht, keinerlei umweltbedenkliche Treibgase benötigt, aber qualitativ im Hinblick auf Sprüheigenschaften und Anwendungsweise mit den bekannten Spray-Applikationsformen vergleichbar ist (siehe Partikelspektren).

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Behälter (12) aus thermoplastischem Material, welcher aus physikalisch-technischer Sicht gegenüber herkömmlichen Aerosolbehältern ökonomischer herstellbar ist, mit einem Wirbelzentrifugaldüseneinsatz (1) verschlossen ist und die Behälterdeformation bei Betätigung durch ein formstabiles Innenrohr (4) dermaßen begrenzt wird, daß stets eine einwandfreie Zerstäubung durch Zuführung von zu versprühender Flüssigkeit über das Tauchrohr (3) und Luft über den Injektor (8, 10) erfolgen kann, ohne daß ein Laminarstrahl austritt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß aufgrund des Einsatzes von billig herzustellenden und recyclingfreundlichen Packungsmaterialien, die Umwelt entlastet und der zur Produktion erforderliche Energieaufwand stark reduziert ist. Weder werden den Ozongürtel beeinträchtigende FCKW-Treibgase, noch andere hochbrennbare Druckgase eingesetzt. Mit dem vorliegenden Handdruckzerstäuber existiert endlich eine Verpackungsform, mit welcher der Verbraucher die unbestreitbaren Vorteile der Sprühapplikation guten Gewissens nutzen kann, ohne Zugeständnisse an eine sehr kostenaufwendige Verpackung machen zu müssen, die letztlich auf dem Müll landet. Die aufgeführten, der Realität entsprechenden Vergleiche zeigen eindeutig die wirtschaftliche Überlegenheit dieser Spraypackung. Aus technischer Sicht, ist dieser Handdruckzerstäuber im Hinblick auf Sprüheigenschaft und Anwendungsweise den bekannten Aerosolpackungen qualitativ ebenbürtig. Was die Sicherheit bei Herstellung, Lagerung, Vertrieb und Verbrauch anbelangt, ist er den Aerosolen weit überlegen, da er weder unter Druck steht, noch brennbare Gase enthält und damit auch der bei Spraydosen gesetzlich vorgeschriebene Warntext entfällt. In seiner vielfältigen Möglichkeit der Formgestaltung ist dem thermoplastischen Produktbehälter des Handdruckzerstäubers fast keine Grenze gesetzt, was ihn auch optisch gegenüber den herkömmlichen Spraypackungen aus Metall oder Glas überlegen macht. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist, daß die Handdruckzerstäuber-Packung aus nur max. 4 Einzelteilen besteht, währenddessen alle anderen bekannten Spraypackungen mindestens aus 10, meist aber aus 12 bis 17 Bestandteilen zusammengesetzt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen 1 bis 7 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Vorderansicht des Handdruckzerstäubers.

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht in Ausgangs- und Betätigungsstellung.

Fig. 3 zeigt das Verschlußelement mit seiner Wirbelzentrifugal-Zerstäuberdüse.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf den Druckstift mit Tangentialwirbelsegmenten.

Fig. 5 zeigt die Unterseite von Fig. 4.

Fig. 6 die weitere Ausgestaltung der Wirbelzentrifugaldüse.

Fig. 7 zeigt Beispiele der wichtigsten Anwendungsmöglichkeiten.

Bei Betätigung (Zusammendrücken) von Behälter 12 erfolgt durch Verringerung des Behältervolumens ein Ansteigen des Füllgutspiegels 17 und damit Kompression auf die im Kopfraum 13 befindliche Luft. Diese bewirkt das Herausdrücken des Füllgutes 14 durch 3 über 7 in 1 und 2 bei gleichzeitiger Injektion von Luft durch 8 in 10. In 6 kommt es in der Wirbelzentrifugal- Zerstäuberdüse 2 zu turbulenter Vermischung von Luft und Füllgut im Sinne einer Zweistoffdüse. Durch konstruktive Details von 5 erfolgt ein Kantenabriß der Wirbelströmung in der Form, daß ein heterogenes Partikelspektrum erzeugt wird, welches einem echten Aerosolsprühbild 15 (vergleiche Partikelspektren) entspricht.

Die Applikation, mit geringem Fingerdruck auf die Behälterwandung 16 hervorgerufen, erzeugt bei einmaliger Betätigung eine Düsendurchflußmenge von ca. 150 mg pro Betätigung. Nach erfolgter Applikation unter Druckentlastung wird aufgrund des Rückstellvermögens des flexiblen Kunststoffbehälters 12 der Füllgutspiegel 18 auf sein Ausgangsniveau 17 wieder gesenkt, Luft über den Beipaß 8 der Wirbelzentrifugal-Zerstäuberdüse sowie Luftöffnung 19 des Betätigungshubbegrenzers 4 in den Kopfraum 13 des Handdruckzerstäubers sofort zurückgesaugt, wonach unmittelbar eine weitere Applikation wie zuvor beschrieben, erfolgen kann.

Nach erfolgter Anwendung läßt man die 1-Hand- Verschlußkappe (21) wieder zurückschnappen. Die umlaufende Dichtlippe (20) übt nun zusammen mit der Rückstellkraft des Verschlusses (21) die Dichtfunktion zur Atmosphäre hin aus.

Fig. 6 zeigt eine 8-kanalig, zweistufig wirkende Zentrifugalbeschleunigerdüse, die eine extrem hohe Tangentialbeschleunigung des Luft/Füllgutgemisches bewirkt und aufgrund des scharfen Kantenströmungsabrisses zu feiner Vernebelung des Füllgutes führt.

Fig. 7 zeigt, daß die Füllgutapplikation grundsätzlich in allen Richtungen möglich ist.

Claims

1. Umwelt- und recyclingfreundlicher Zerstäubermechanismus (Handdruckzerstäuber), der ohne Treibmittel nur durch mechanische Betätigung arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter (12) aus thermoplastischem Material, welcher aus physikalisch-technischer Sicht gegenüber herkömmlichen Aerosolbehältern ökonomischer herstellbar ist, mit einem Wirbelzentrifugaldüseneinsatz (1) verschlossen ist, und die Behälterdeformation bei Betätigung durch ein formstabiles Innenrohr (4) dermaßen begrenzt wird, daß stets eine einwandfreie Zerstäubung durch Zuführung von zu versprühender Flüssigkeit über das Tauchrohr (3) und Luft über den Injektor (8, 10) erfolgen kann, ohne daß ein Laminarstrahl austritt.

2. Handdruckzerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser höchstens aus 4 Einzelteilen besteht.

3. Düse des Handdruckzerstäubers, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine mit mindestens 4 Kanälen versehene Wirbelzentrifugaldüse handelt.

4. Düse, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Zweistoffdüse handelt.

5. Düse, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus unterschiedlichen Werkstoffen zweiteilig hergestellt ist und daß sich die Wirbelsegmente der Wirbelzentrifugaldüse im Multifunktionsverschluß des Handdruckzerstäubers befinden.

6. Wirbelzentrifugaldüse, insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenoberteil die Dosierungsbegrenzung und Kegelwinkelbegrenzung gesteuert werden können durch spritztechnische Änderungen der Lochblende, der Kanallänge und der Kantenschärfe und daß durch diese Modifikationen wesentliche Beeinflussung der Spraycharakteristik hervorgerufen wird.

7. Handdruckzerstäuberdüse mit Anspruch auf Variation der Partikelgröße und -menge, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung des Systems ein Partikelmaximum an die Erfordernisse der Praxis (Kosmetik, Pharmazie, Medizin etc.) angepaßt werden kann.

8. Multifunktionsverschluß (1) mit Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß hier ein Teil vorliegt, welches

a) Dichtfunktion
b) Haltefunktion
c) Sprühfunktion

besitzt.

9. Multifunktionsverschluß (1), dadurch gekennzeichnet, daß er

a) Dicht- und Verschlußfunktion für den Handdruckzerstäuber im Bereich des thermoplastischen Behälters übernimmt,
b) Dichtfunktion zusammen mit dem Einhandschnappverschluß (21) über die umlaufende Dichtlippe (20) ausübt,
c) Haltefunktion für das Tauch- oder Steigrohr übernimmt,
d) Stoppfunktion gegenüber dem radialen Kompressionsdruck ausübt, um einer Strahllaminarisierung entgegenzuwirken,
e) Sprühfunktion gewährleistet,

dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelzentrifugalzerstäuberdüse ein Teil des Multifunktionsverschlusses ist.

10. Zerstäuberfunktion im Multifunktionssystem dadurch gekennzeichnet, daß ein Seitenkanal Luft an die Tangentialkanäle führt.

11. Handdruckzerstäuber-Wirbelzentrifugaldüse dadurch gekennzeichnet, daß eine zweistufige, mehrkanalige Düse verwendet werden kann.

12. Handdruckzerstäuberanwendung dadurch gekennzeichnet, daß diese in allen Positionen vorgenommen werden kann.