DE60002052T2

DE60002052T2 - Zerstäuber für flüssigkeiten

Info

Publication number: DE60002052T2
Application number: DE60002052T
Authority: DE
Inventors: Stefano Santagiuliana; Franco Iannascoli; Paolo Lobba
Original assignee: Taplast SRL
Current assignee: Taplast SRL
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2020-12-23
Also published as: WO2001047641A1; DE60002052D1; ITVI990265A1; ATE236731T1; AU2676601A; EP1154863B1; ES2195953T3; IT1307537B1; EP1154863A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zerstäuber für Flüssigkeiten, Parfüms und ähnliche Produkte, welcher besonders geeignet ist für die temporäre Verwendung für Behälter, die die abzugebende Flüssigkeit beinhalten. Ein Zerstäuber gemäß Anspruch 1 ist bekannt durch das Patent US-A-5025958.
Wie bekannt ist können Flüssigkeiten, und insbesondere Parfüms und ähnliche Produkte, durch Erhöhung des Drucks der abzugebenden Flüssigkeit zerstäubt werden. Dies wird erreicht, indem die Flüssigkeit durch eine Düse geleitet wird, die mit Löchern ausgestattet ist, die der Flüssigkeitsdichte bzw. dem gewünschten Zerstäubungsgrad entsprechen.
Hierfür werden spezielle Geräte verwendet, die als Zerstäuber bezeichnet werden. Diese werden für Behälter verwendet, die die zu zerstäubende Flüssigkeit beinhalten, und werden manuell vom Anwender betätigt.
Diese Zerstäuber weisen im allgemeinen einen Hohlkörper mit einer Druckkammer für die Flüssigkeit auf, die mit einer Saugleitung kommuniziert, die in eben diese Flüssigkeit eingetaucht ist und deren Öffnen bzw. Schließen durch Ventile kontrolliert wird. Ein dichter Kolben, gleitend gekuppelt an den Hohlkörper, der sich entgegengesetzt der elastischen Mittel bewegt, komprimiert und saugt die Flüssigkeit an, die sich in der Druckkammer befindet.
Der dichte Kolben ist innen mit einer röhrenförmigen Kammer versehen, die auf der einen Seite mit der Druckkammer und auf der anderen Seite durch eine Drossel mit der mit einer Düse versehenen Leitung für die abzugebende Flüssigkeit kommuniziert.
Ein Verschlussstopfen, der elastisch in die röhrenförmige Kammer gleitet, öffnet und schließt die Drossel und erlaubt das Fließen der Flüssigkeit.
Für den Betrieb werden durch die Aktivierung des Kolbens durch den Anwender die Ventile geschlossen, die elastischen Mittel geladen und die Flüssigkeit in der Druckkammer durch stufenweise Druckerhöhung komprimiert.
Der Druck wird auf den Verschlussstopfen entladen bis sich die Drossel öffnet und so die verdichtete Flüssigkeit zur Düse gelangen kann.
Nach Abgabe der Flüssigkeit bringen die elastischen Mittel den Kolben in seine Ausgangsposition zurück, dabei wird ein Vakuum in der Druckkammer kreiert, die Ventile werden geöffnet und die Flüssigkeit angesaugt und so der Zerstäuber für die nächste Flüssigkeitsentladung vorbereitet.
Das Hauptproblem der beschriebenen Zerstäuber ist die Tatsache, dass die verwendeten elastischen Mittel zur reibungslosen Bewegung des dichten Kolbens und des Verschlussstopfens aus metallischen Schraubfedern bestehen. Das erschwert das Recycling des Zerstäubers, da die Metallteile erst von den Plastikteilen getrennt werden müssen.
Die Notwendigkeit einer solchen Trennung erhöht die Kosten des gesamten Recyclingprozesses signifikant und ist manchmal nicht wirtschaftlich durchführbar. Andererseits führt der Austausch der Metallfedern durch verschiedene Arten von elastischen, nicht metallischen Materialien zu Problemen, da bekannter Weise Metallfedern eine fast lineare Reaktionskurve aufweisen, wie in 1 gezeigt, während ähnliche elastische, nicht metallische Elemente eine nicht lineare und asymetrische Reaktionskurve aufweisen, wie in 2 gezeigt.

– Weiter weisen derartige elastische Elemente eine Verdichtungskurve R auf, die sich von der Ausdehnungskurve D unterscheidet; dies bedeutet eine signifikante Erhöhung der Komplexität der Herstellung von Elementen, mit Merkmalen, die denen von metallischen Schraubfedern ähnlich sind.

Insbesondere muss der Anwender eine größere Kraft R während der Verdichtungsphase ausbringen, um eine elastische Kraft mit der benötigten Dichte D während der Expansionsphase zu erreichen.
Ziel der Erfindung ist es, die vorher genannten Probleme zu lösen. Hauptziel der Erfindung ist die Herstellung eines Vollplastik-Zerstäubers.
Die vorher genannten Ziele können durch einen Zerstäuber für Flüssigkeiten, versehen mit einer Kappe zum Anschluss an den Hals eines mit der abzugebenden Flüssigkeitgefüllten Behälters erreicht werden; dieser Zerstäuber weist in Übereinstimmung mit dem Hauptanspruch folgendes auf

– mindestens einen Hohlkörper, der an der Oberseite aus einer Druckkammer für die Flüssigkeit besteht;
– wenigstens eine zumindest teilweise in die Flüssigkeit eingetauchte und mit der Druckkammer kommunizierende Saugleitung für die Flüssigkeit;
– Ventile stromabwärts der Saugleitung für die Flüssigkeit, um die Saugleitung zu schließen und zu öffnen;
– einen ersten dichten Kolben, gleitend gekuppelt an den Hohlkörper, innen versehen mit einer röhrenförmigen Kammer, die über eine Verbindungsleitung mit der Druckkammer kommuniziert sowie über eine Drossel mit einem Spenderkanal für die Flüssigkeit, wobei dieser Spenderkanal eine Düse aufweist, um die verdichtete Flüssigkeit zu zerstäuben;
– einen Verschlussstopfen, der in die röhrenförmige Kammer gleitet und sich zum ersten Satz elastischer Mittel entgegengesetzt bewegt, um die Drossel zu öffnen und zu schließen;
– einen zweiten Satz elastischer Mittel, der sich zwischen der Kappe zum Anschluss an den Hals und dem Pumpenbetätigungsglied befindet, wobei der erste Satz elastischer mittel aus nicht metallischen Materialien gefertigt ist;

Der Vorteil dieser Erfindung im Vergleich zu den bekannten Typen ist die Verringerung der Anzahl der im Zerstäuber verwendeten Elemente.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die bekannten Zerstäubertypen ist die verbesserte Zerstäubung von Flüssigkeiten.
Die vorher genannten Ziele und Vorteile werden ausführlich und im Detail in einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und wird in den Zeichnungen beschrieben:
1 zeigt ein Kartesianisches Diagramm der Kompressionskraft, die durch die bekannten Typen von metallischen Schraubfedern erzeugt wird.
2 zeigt die elastische Reaktion eines elastischen Elements, ähnlich dem Element von 1, hergestellt aus einem elastomeren Material.
3 zeigt eine Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen Zerstäubers, angeschlossen an einen Behälter.
4 und 5 zeigen besondere Ausführungsformen eines Elementes des Zerstäubers von 3.
6 zeigt das Layout eines Elements, das im Zerstäuber enthalten ist, gezeigt in l
7 zeigt einen Querschnitt des Elements, gezeigt in 6.
8 zeigt den Zerstäuber von 3 während einer Betriebsphase.
9 zeigt den Zerstäuber von 3 während einer weiteren Betriebsphase.
10 zeigt den Zerstäuber von 3 während einer nachfolgenden Betriebsphase.
11 zeigt eine Ausführungsform des Zerstäubers von 3.
12 und 13 zeigen einen Querschnitt der Betriebsphasen des Zerstäubers, gezeigt in 11.
14 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zerstäubers.
Der erfindungsgemäße Zerstäuber, speziell geeignet für Parfüms und ähnliche Produkte, ist in 3 gezeigt und bezeichnet mit Ziffer 1 am Hals 0 eines Behälters C, der die abzugebende Flüssigkeit L beinhaltet und der einen Hohlkörper 3 aufweist, der an der Oberseite eine Druckkammer 4 aufweist, die mit dem Inneren des Behälters C durch eine in die Flüssigkeit getauchte Saugleitung 5 kommuniziert.
Ventile bezeichnet mit Ziffer 6, die stromabwärts der Saugleitung 5 angebracht sind und zum Öffnen bzw. Schließen der Saugleitung während der verschiedenen Betriebsphasen des Zerstäubers 1 verwendet werden.
Ein erster, dichter Kolben ist gleitend angekuppelt an den Hohlkörper 3, innen versehen mit einer röhrenförmigen Kammer 8, die über eine Verbindungsleitung 9 mit der Druckkammer 4 kommuniziert und mittels einer Drossel 10 mit einem Spenderkanal 11 für die Flüssigkeit L kommuniziert, wobei der Spenderkanal 11 eine Düse 12 aufweist um die genannte Flüssigkeit 1 zu zerstäuben.
Ein Verschlussstopfen gleitet in eine röhrenförmige Kammer 8 und bewegt sich entgegengesetzt zum ersten Satz elastischer mittel 14, um die Drossel 10 zu öffnen bzw. zu schließen.
Ein zweiter Satz elastischer Mittel 15 ist zwischen dem Hohlkörper 3 und dem dichten Kolben 7 angebracht und wird während der Kompressionsphase der Flüssigkeit L geladen; nach Abschluss der Übertragung wird der dichte Kolben 7 durch eine elastische Bewegung in seine Ruheposition zurückgebracht.
Gemäß dieser Erfindung muss dieser erste Satz elastischer Mittel 14 aus nicht metallischen, elastischen Mitteln gefertigt werden, wie z. B, aus Elastomeren wie thermoplastischer Gummi. Es ist bemerkenswert, dass dank der Geometrie des elastischen Elements unterschiedliche elastische Reaktionen erzielt werden können. Tatsächlich hat das Element generell eine zylindrische Form, kann aber auch, basierend auf einer besonderen Ausführungsform, wie in 4 und 5 gezeigt, kugelförmig 14a sein.
In der besonderen Ausführungsform von 5 wird ein kugelförmiges Element 14a gezeigt, das durch einen Fortsatz 16, für den ein plötzliches elastisches Ergebnis erzielt werden kann mit dem dichten Kolben 7 in Kontakt gebracht wird. Als Konsequenz daraus ergibt sich eine fast stufenförmige elastische Reaktion.
Tatsächlich helfen die Kontaktpunkte zwischen dem Elastomer 14a und der röhrenförmigen Kammer 8, in Verbindung mit der geometrischen Form des Elastomers, die elastische Reaktionskurve zu bestimmen.
Der zweite Satz elastischer Mittel 15 besteht aus einer aus Kunststoff gefertigten Druckfeder 17, die in. der bevorzugten Ausführungsform kegelstumpfförmig ist aber auch weitere Formen aufweisen kann, wie z. B. eine zylindrische Form.
Schließlich muss angemerkt werden, dass die Springfeder 17 außen eine Spiralriffelung 18 aufweist, die die nötige Elastizität der genannten Springfeder garantiert.
Die Ventile 6 umfassen ein Ventilelement, das in der Nähe des Bodens der Druckkammer 4 installiert ist, wie in 6 und 7 gezeigt, und dazu geeignet ist, die Saugleitung 5 für die Flüssigkeit L zu schließen bzw. zu öffnen.
Es besteht im wesentlichen aus einem flachen Hohlkörper 20, der mit herausragenden, elastischen Speichen 21 versehen ist, die im wesentlichen koplanar zu ihm sind.
Für den Betrieb wird die Druckfeder 17, wie in 8 gezeigt, vom Anwender geladen, indem ein Druck P auf den ersten dichten Kolben 7 ausgeübt wird und der Hauptkörper 20 wird gegen die Wände der Druckkammer 4 gedrückt. Der Hauptkörper 20 schließt die Saugleitung 5, wobei der Kolben 7 die Flüssigkeit L in der Druckkammer 4 komprimiert.
Der stufenweise steigende Druck wird durch eine Verbindungsleitung 9 auf den Verschlussstopfen 13 entladen, der im Gegenzug das Elastomer 14 komprimiert.
Wenn die Flüssigkeit L innerhalb der Kompressionskammer 4 einen geringfügig höheren Druck auf den Verschlussstopfen ausübt, zieht sich das Elastomer 14 zusammen und der Verschlussstopfen 13 gleitet vertikal nach unten, wobei er die Drossel 10 öffnet, so dass die verdichtete Flüssigkeit L die Düse 12 erreichen kann, wie im Detail in 8 gezeigt.
Nachdem der erste dichte Kolben 7 den Boden der Druckkammer 4 erreicht, wie in 9 gezeigt, wird er vom Anwender losgelassen und beendet so die Übertragungsphase.
Nach Abschluss der Übertragung, wie detailliert in 10 gezeigt, bringt die Druckfeder 17 den dichten Kolben 7 in seine Ausgangsposition zurück und generiert so ein Vakuum innerhalb der Druckkammer 4.
Dieses Vakuum hebt einen Hauptkörper 20 an, öffnet eine Saugleitung 5 und erlaubt so einer Flüssigkeit L in eine Druckkammer 4 einzufließen und damit einen Zerstäuber 1 für die nächste Übertragung bzw. den nächsten Zerstäubungsvorgang vorzubereiten.
Tests haben gezeigt, dass die bereits erwähnte elastische Reaktion des elastomeren Elements 14 fast stufenförmig ist und so öffnet und schließt sich die Drossel 10 schnell und ermöglicht so die optimale Funktion des Zerstäubers 1.
Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zerstäubers, gekennzeichnet durch die Ziffer 100, wie in 11 gezeigt, unterscheidet sich von der vorherigen Ausführungsform durch eine andere Konstruktion der Ventile 6, die dazu geeignet sind, die Saugleitung S für die Flüssigkeit L zu öffnen bzw. zu schließen.
Insbesondere bestehen solche Ventile 6 aus einem zweiten dichten Kolben 23, der fest mit dem ersten dichten Kolben 7 verbunden und gleitend zur Saugkammer 22 angebracht ist, die an der Verlängerung der Druckkammer 4 entlang und zwischen letzterer und der Saugleitung 5 für die Flüssigkeit L angeordnet ist.
12 und 13 zeigen eine ähnliche Betriebsphase der besonderen Ausführungsform des Zerstäubers von 11.
Eine weitere besondere Ausführungsform, die in 14 mit Ziffer 101 gekennzeichnet ist, zeigt, wie die Saugleitung 5 für die Flüssigkeit L während der Kompressionsphase geschlossen werden kann indem eine Membran 24, die fest am Schaft 25 eines zweiten dichten Kolbens 23 haftet, die nötige Dichtung garantiert, die für die Kompression und das Ansaugen. der Flüssigkeit L benötigt wird.
Jede Erfindung, die mit Bezug auf die Figuren beschrieben wurde, kann innerhalb der Schutzansprüche möglicherweise konstruktiv verändert werden und wird durch dieses Patent geschützt.

Claims

Zerstäuber (1, 100, 101) für Flüssigkeiten, versehen mit einer Kappe zum Anschluss (2) an den Hals (0) eines mit der abzugebenden Flüssigkeit (L) gefüllten Behälters (C), Folgendes umfassend: –wenigstens einen Hohlkörper (3), der an der Oberseite aus einer Druckkammer (4) für die Flüssigkeit UL) besteht; –wenigstens eine zumindest teilweise in die Flüssigkeit (L) eingetauchte und mit der Druckkammer (4) kommunizierende Saugleitung (5) für die Flüssigkeit; – Ventile (6) stromabwärts der Saugleitung (5) für die Flüssigkeit (L), um die Saugleitung (5) zu schließen/zu öffnen; - einen ersten, dichten Kolben (7), gleitend gekuppelt an den Hohlkörper (3), innen versehen mit einer röhrenförmigen Kammer (8), die über eine Verbindungsleitung (9) mit der Druckkammer (4) kommuniziert sowie über eine Drossel (10) mit einem Spenderkanal (11) für die Flüssigkeit (L), wobei dieser Spenderkanal (11) eine Düse (12) aufweist, um die verdichtete Flüssigkeit (L) zu zerstäuben; – einen Verschlussstopfen (13), der in der röhrenförmigen Kammer (8) gleitet und sich zum ersten Satz elastischer Mittel (14 entgegengesetzt bewegt, um die Drossel (10) zu öffnen/zu schließen, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Satz elastischer Mittel (15) zwischen der Kappe (2) zum Anschluss an den Hals und das Pumpenbetätigungsglied in stalliert ist, und dadurch, dass der erste Satz elastischer Mittel 814) aus nicht metallischen Materialien gefertigt sind.
Zerstäuber (1, 100, 101) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese nicht metallischen Materialien Elastomere sind.
Zerstäuber (1, 100, 101) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Mittel (15) aus einer Druckfeder (17) aus Kunststoff bestehen.
Zerstäuber (1, 100, 101) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (17) kegelstumpfförmig ist.
Zerstäuber (1, 100, 101) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (17) zylindrisch geformt ist.
Zerstäuber (1, 100, 101) nach Patentanspruch 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (17) außen wenigstens eine Spiralriffelung (18) aufweist.
Zerstäuber (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (6) ein Ventilelement umfassen, das in der Nähe des Bodens der Druckkammer (4) installiert und geeignet ist, die Saugleitung (5) für die Flüssigkeit (L) zu schließen.
Zerstäuber (1) nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement einen im Wesentlichen flachen Hauptkörper (20) umfasst, der mit herausragenden, elastischen Speichen (21) versehen ist, die im Wesentlichen koplanar zu ihm sind.
Zerstäuber (1) nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Speichen (21) spiralförmig sind.
Zerstäuber (100, 101) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (3) am Boden aus einer Saugkammer (22) besteht, die an der Ver längerung der Druckkammer (4) entlang angeordnet und zwischen letzterer und der Saugleitung (5) für die Flüssigkeit (L) angeordnet ist.
Zerstäuber (100, 101) nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (6) aus einem zweiten, dichten Kolben bestehen, der gleitend zur Saugkammer (22) angebracht und fest mit dem ersten, dichten Kolben (7) verbunden ist.
Zerstäuber (101) nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (6) aus einer Membran (24) bestehen, die fest mit der Druckkammer (4) verbunden ist und am Schaft (25) eines zweiten, dichten Kolbens (23) haftet, wenn der Zerstäuber (1) betätigt wird, wobei der Kolben gleitend an der Saugkammer (22) gekuppelt und fest mit dem ersten, dichten Kolben (7) verbunden ist.