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Die
vorliegende Erfindung betrifft Zerstäuber mit unter Druck stehendem
Treibgas oder dergleichen, beispielsweise solche für den privaten
Gebrauch zum Abgeben vorgegebener Mengen an Nahrungsmitteln, Detergentien,
Reinigungsmitteln, Desodorantien, Haarpflegemitteln usw., aber auch Zerstäuber für die Körperhygiene
und für
medizinische Zwecke.
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Die
zur Zeit bekannten Zerstäuber
haben schematischerweise ein Behältnis,
das das mittels eines Treibgases zu zerstäubende, allgemein abzugebende
Produkt enthält,
und einen Stutzen, der die Wand des Behältnisses abgedichtet durchdringt,
wobei dieser Stutzen einen Kanal aufweist, der innerhalb und außerhalb
des Behältnisses
mündet,
wobei das im Inneren des Behältnisses
angeordnete Ende dieses Stutzens zusammenwirkend mit einem Ventil zum
Schließen
und Öffnen
des Kanals angebracht ist. Um eine vorgegebene Menge des Produktes
abzugeben, wirkt man auf den Stutzen so ein, dass sein inneres Ende
vom Ventil entfernt wird. Unter der Wirkung des im Inneren des Behältnisses
herrschenden Drucks strömt
eine gewisse Menge des Produktes zwischen dem Ventil und dem Rand
des inneren Endes des Stutzens, und es wird dann über den
Kanal nach außerhalb
des Behältnisses
ausgetrieben.
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Es
ist aus US-A-5 906 046 und FR-A-2 153 555 bereits ein Zerstäuber mit
einer Wanne, die mit einem Stutzen fest verbunden ist, bekannt,
wobei die Wanne unter der Wirkung eines auf den Stutzen ausgeübten Drucks
verstellbar ist. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 geht von diesem
Stand der Technik aus. Diese Art von Zerstäuber hat einen Nachteil, insbesondere
in dem Fall, dass es erforderlich ist, ihn nach seiner Herstellung
zu füllen.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch zum Ziel, die oben erwähnten Nachteile
der Zerstäuber
oder dergleichen des Standes der Technik zu vermeiden und einen
Zerstäuber
zu schaffen, der sich leicht mit dem zu zerstäubenden Produkt füllen lässt.
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Genauer
gesagt, hat die vorliegende Erfindung zum Gegenstand einen Zerstäuber mit
unter Druck stehendem Treibgas oder dergleichen, welcher aufweist:
eine
Hülle mit
einer dichten Wand, die ein erstes Volumen begrenzt,
einen
Rohrstutzen aus einem steifen Material mit einem längsverlaufenden
Kanal,
Gelenkmittel zum Anbringen des Rohrstutzens in einem
Loch der Wand der Hülle
durch einen relativ dichten Durchgang so, dass der Rohrstutzen bezüglich der
Wand verstellbar ist, wobei die beiden Enden des Rohrstutzens außerhalb
bzw. innerhalb der Hülle angeordnet
sind,
eine Wanne, die in dem ersten Volumen angeordnet ist,
wobei die Wanne einen Boden und eine mit dem Boden fest verbundene
ringförmige
Seitenwand aufweist, die Wanne aus einem steifen Material besteht und
ein zweites Volumen definiert, das sich in dem ersten Volumen befindet,
die Wanne durch ihren Boden mit dem Rand der Öffnung des innerhalb der Hülle angeordneten
Endes des Rohrstutzens fest verbunden ist, derart, dass diese Öffnung verschlossen ist
und dass der freie Rand der ringförmigen Seitenwand der Wanne
abgedichtet an der Innenfläche
der Wand der Hülle
abgedichtet anliegt und hierbei den dichten Durchgang umgibt, und
Mittel
zum Verbinden des zweiten Volumens und des Kanals,
dadurch
gekennzeichnet, dass er ferner ein steuerbares Ventil aufweist,
das mit dem vom Rand der Öffnung
des inneren Endes des Rohrstutzens begrenzten Abschnitt des Bodens
der Wanne zusammenwirkend gelagert ist, wobei dieses steuerbare
Ventil in der Lage ist, den Kanal mit dem außerhalb des zweiten Volumens
angeordneten Teil des ersten Volumens in Verbindung zu setzen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung hervor, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beispielhaft, nicht jedoch beschränkend gegeben wird, in welchen:
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1 und 2 in
einem schematischen Schnitt einen Teil einer Ausführungsform
des Zerstäubers
gemäß dem Stand
der Technik in zwei verschiedenen Betriebszuständen darstellen,
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3 und 4 in
einem schematischen Schnitt einen Teil einer Ausführungsform
des Zerstäubers
gemäß der Erfindung
in zwei verschiedenen Zuständen
darstellen, wobei diese Ausführungsform eine
Verbesserung der in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform
ist, und
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5 und 6 in
schematischer Weise eine zweite bzw. dritte Ausführungsform des Zerstäubers gemäß der Erfindung
darstellen, welche die Gesamtheit der konstruktiven Merkmale der
Ausführungsformen
der 1 bis 4 aufweisen.
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Zum
Zwecke eines leichteren Verständnisses
der vorliegenden Beschreibung bezeichnen in den Figuren die gleichen
Bezugszeichen die gleichen Elemente, unabhängig von der Figur, in der
sie erscheinen, und unabhängig
von der Darstellungsform dieser Elemente. Wenn ferner in bestimmten
Figuren Elemente nicht mit Bezugszeichen versehen sind, lässt sich
ihr Bezug ohne weiteres anhand anderer Figuren wiederfinden.
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Es
sei zunächst
klargestellt, dass in der vorliegenden Beschreibung unter „Zerstäuber" jede Vorrichtung
zu verstehen ist, wie sie beispielsweise unter dem Begriff „Aerosoldosen" bekannt sind und
unter der Wirkung einer manuellen Betätigung eine bestimmte Menge
eines fluidischen, gasförmigen,
flüssigen,
halbfesten, aus Mikroteilen bestehenden oder dergleichen Produktes
abgeben können.
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Die 1 stellt
in einem schematischen Schnitt einen Teil einer Ausführungsform
des Zerstäubers
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 dar. Dieser Zerstäuber umfasst eine Hülle 1,
beispielsweise eine solche, wie sie unter dem Begriff „Bombe" bekannt ist, die
eine dichte Wand 2 beispielsweise aus Metall wie Aluminium
oder einem steifen Kunststoff oder dergleichen aufweist, welche ein
erstes Volumen 3 begrenzt, einen Rohrstutzen 4 aus
einem steifen Material mit einem in Längsrichtung verlaufenden Kanal 5,
Gelenkmittel 6 zum Anbringen des Rohrstutzens 4 in
einer Öffnung 62 der Wand 2 durch
einen relative dichten Durchgang 7 in der Weise, dass der
Rohrstutzen bezüglich
dieser Wand verstellbar ist, wobei die beiden Enden 8, 9 des Rohrstutzens
außerhalb 10 bzw.
innerhalb 11 der Hülle
angeordnet sind. Wie dies später
erläutert
wird, ermöglichen
diese Gelenkmittel 6 eine Verstellung des Rohrstutzens 4 bezüglich der
Wand 2 in bestimmten Grenzen entsprechend Bewegungen, die aus
der Kombination einer Drehbewegung und einer Translationsbewegung
resultieren.
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Der
Zerstäuber
weist ferner eine Wanne 12 auf, die in dem ersten Volumen 3 angeordnet
ist. Diese Wanne hat in der einfachsten Ausgestaltung einen Boden 13 und
eine mit dem Boden fest verbundene ringförmige Seitenwand 14.
Sie besteht aus ei nem steifen Material und definiert ein zweites
Volumen 15, das in dem von der Wand der Hülle definierten
ersten Volumen 3 enthalten ist.
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Die
Wanne ist durch ihren Boden 13 mit dem Rand 16 der Öffnung 17 des
im Inneren der Hülle 1 angeordneten
Endes 9 des Rohrstutzens 4 fest verbunden, derart,
dass diese Öffnung 17 von
dem Boden 13 der Wanne verschlossen wird und der freie Rand 18 der
ringförmigen
Seitenwand 14 dieser Wanne abgedichtet an der Innenfläche 19 der
Wand 2 anliegt und hierbei den dichten Kanal 7 umgibt,
wie dies in 1 einwandfrei zu sehen ist.
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Der
Zerstäuber
weist ferner Mittel 20 zum Verbinden des zweiten Volumens 15 und
des Kanals 5 auf.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
werden die Gelenkmittel 6 zum Anbringen des Rohrstutzens 4 in
einem Loch 62 der Wand 2 der Hülle 1 durch einen
relativ dichten Durchgang 7 von einer Buchse 60 aus
einem elastischen Material wie Kautschuk oder irgendeinem anderen
entsprechenden Produkt gebildet, wobei diese Buchse beispielsweise durch
Walzen, Bördeln,
Kleben mit dem Rohrstutzen 4 und dem Rand 61 der
die Wand 2 der Hülle 1 durchdringenden
Loches 62 fest verbunden ist.
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Vorzugsweise
umfasst der Zerstäuber,
wie dies in den 5 und 6 dargestellt
ist, außerdem
einen Kranz 63 aus einem elastischen Material, der durch
irgendwelche Mittel mit der Innenfläche 19 der Wand 2 der
Hülle fest
verbunden ist, indem er zwischen diese Innenfläche 19 und den freien
Rand 18 der ringförmigen
Seitenwand 14 der Wanne 12 so eingesetzt ist,
dass ein abgedichteter Sitz für
diesen freien Rand gebildet wird.
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Eines
der möglichen
Mittel zum Verbinden dieses Kranzes 63 mit der Innenfläche 19 der
Wand 2 wird dadurch gebildet, dass der Kranz 63 und
die Buchse 60 aus einem einzigen Teil bestehen, wobei die
Befestigung der Buchse bezüglich
der Wand de facto die oben definierte Befestigung des Kranzes nach
sich zieht.
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Die
Mittel 20 zum Verbinden des zweiten Volumens 15 und
des Kanals 5 können
beliebiger Art sein. Vorteilhafterweise werden sie jedoch, wie dies in
den Figuren dargestellt ist, von mindestens einer Bohrung gebildet,
die die Wand des Rohrstutzens 4 an seinem inneren Ende 9 durchdringt
und in dem Kanal 5 bzw. in demjenigen Teil 21 des
zweiten Volumens 15 mündet,
der das innere Ende 9 des Rohrstutzens von außen umgibt.
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Um
ferner ein Zusetzen dieser Bohrung zu vermeiden, ist ihr Querschnitt
mindestens gleich dem Querschnitt des Kanals 5, vorzugsweise
deutlich größer. Wie
dies in den 1 bis 4 dargestellt
ist, ist sie vorteilhafterweise sogar in mehrere Bohrungen aufgeteilt,
deren Querschnittssumme größer als
der Querschnitt des Kanals ist.
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Der
Zerstäuber
gemäß der oben
anhand der 1 und 2 beschriebenen
Ausführungsform arbeitet
in der folgenden Weise und lässt
sich wie folgt benutzen:
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Es
sei zunächst
klargestellt, dass die Hülle 1 in
ihrem Volumen 3 ein Produkt unter Druck enthält, das
insbesondere in dem sich außerhalb
des zweiten Volumens 15 befindenden Teil dieses ersten
Volumens 3 enthalten ist. Der Zerstäuber befindet sich in einem
wie in 1 dargestellten Zustand, in welchem der freie
Rand 18 der Wanne 12 auf der Innenfläche 19 der
Wand 2 ruht und die Abdichtung zwischen dem zweiten Volumen 15 und
dem Inneren der Hülle
sicherstellt. Es ist zu beachten, dass diese Abdichtung außerdem durch
die Tatsache sichergestellt wird, dass der im Inneren der Hülle 1 herrschende Druck über der
gesamten Oberfläche
der Wanne 12 wirksam ist.
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Wenn
ein Benutzer eine bestimmte Menge des in der Hülle 1 enthaltenen
fluidischen Produkts erhalten möchte, übt er auf
das äußere Ende 8 des Rohrstutzens 4 eine
Schubkraft aus, wie sie durch den Pfeil 22 schematisch
dargestellt ist, um diesen Rohrstutzen bezüglich der Wand 2 zu
verstellen, wobei diese Verstellung dank der biegsamen Buchse 60 erzielt
wird.
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Da
der Rohrstutzen 4 mit der Wanne 12 durch den Rand 16 der Öffnung 17 seines
inneren Endes 9 und dem Boden 13 dieser Wanne
fest verbunden ist, erfährt
die letztere eine entsprechende Drehung um einen Punkt 71, 2,
der dem freien Rand 18 und der Innenfläche 19 der Innenhülle gemeinsam
ist. Diese Drehung der Wanne bewirkt eine Winkelverstellung ihres
freien Randes 18 bezüglich der
Innenfläche
der Wand der Hülle, 2,
was bewirkt, dass das in dem ersten Volumen 3 enthaltene unter
Druck stehende Produkt in das zweite Volumen 15, insbesondere
in den Abschnitt 21 dieses Volumens, strömt.
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Die
Menge des auf diese Weise in die Wanne 12 gelangten, unter
Druck stehenden Produktes, wird nach außerhalb 10 der Hülle über die
Bohrungen der Verbindungsmittel 20 und den Kanal 5 abgezogen. Der
Strömungsweg,
durch den das Pro dukt aus dem Inneren 11 der Hülle 1 nach
außerhalb 10 gelangt,
ist in 2 durch die Pfeile 23 angedeutet.
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Bei
einer derartigen Konfiguration stellt man zunächst fest, dass die auf diese
Weise zwischen dem freien Rand 18 der Wanne und der Innenfläche der
Wand der Hülle
gebildete Öffnung
relativ groß ist; das
in der Hülle
enthaltene unter Druck stehende Produkt kann praktisch über den
gesamten freien Rand strömen.
Außerdem
kann diese Öffnung
mit einer relativ großen
Amplitude einwandfrei „moduliert" werden, wodurch
auf diese Weise beispielsweise ein Verstopfen dieser Öffnung vermieden
wird, insbesondere wenn das zu zerstäubende Produkt relativ viskos
ist.
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Es
versteht sich, dass die Figuren nur schematische Darstellungen sind.
Insbesondere wäre
es von Vorteil, dem äußeren Teil
des Rohrstutzens 4 relativ zu seinem äußeren Ende 8 eine
Länge zu
geben, die proportional größer bezüglich des
Durchmessers des freien Randes 18 der Wanne 12 als
diejenige ist, die in den Figuren dargestellt ist. Tatsächlich stellt
dieser Teil des Rohrstutzens einen Hebelarm dar, um das Abheben
der Wanne 12 zu erzielen, und dieses Abheben lässt sich
umso leichter mit Genauigkeit kontrollieren, je länger dieser
Teil des Rohrstutzens ist.
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Es
ist ferner auch darauf hinzuweisen, dass der Rohrstutzen 4 bei
seiner Verstellung unter der Wirkung der vom Benutzer ausgeübten Schubkraft 22,
wie dies in 2 zu sehen ist, gleichzeitig
eine Drehbewegung und eine Translationsbewegung bezüglich des
dichten Kanals 7 ausführt.
Somit wird die Buchse in der Weise ausgebildet, dass eine Kombination
dieser beiden Bewegungen ermöglicht
wird. Diese Ausführung
stellt keine Schwierigkeiten für
einen Fachmann dar; sie wird daher nicht genauer beschrieben.
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Es
ist ferner der folgende Vorteil der oben beschriebenen Konstruktion
des Zerstäubers
zu beachten: Sie erlaubt es dem Benutzer, auf den Rohrstutzen 4 eine
Schubkraft 22 in irgendeiner beliebigen Richtung um sein
gesamtes äußeres Ende 8 herum auszuüben. Aus
diesem Grund kann die Wanne 12 um jeden beliebigen Punkt 71 seines
freien Randes 18 schwenken, was die Gefahr einer Verstopfung
der zwischen dem Inneren 11 der Hülle und dem Volumen 5 erzeugten Öffnung sowie
eines Verlustes der Abdichtung zwischen dem freien Rand 18 der
Wand und der Innenfläche 19 der
Wand der Hülle
weiter verringert.
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Die 3 stellt
in einem schematischen Schnitt einen Teil einer Ausführungsform
des Zerstäubers
gemäß der Erfindung
dar, wobei diese Ausführungsform
eine Verbesserung der in den 1 und 2 dargestellten
bildet.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
weist der Zerstäuber
zusätzlich
zu den oben beschriebenen Bauteilen mindestens ein steuerbares Ventil 30 auf. Dieses
Ventil 30 ist zusammenwirkend mit dem von dem Rand 16 der Öffnung 17 des
inneren Endes 9 des Rohrstutzens 4 begrenzten
Teil 31 des Bodens 13 der Wanne 12 angebracht,
und es ist in der Lage, den Kanal 5 mit dem außerhalb
des zweiten Volumens 5 angeordneten Teil 32 des
ersten Volumens 3 in Verbindung zu setzen. Anders ausgedrückt, kann das
Ventil 30 sich öffnen,
um ein von dem Kanal 5 kommendes Fluid zu dem oben definierten
Teil 32 des ersten Volumens 3 durchströmen zu lassen;
es ist jedoch geschlossen für
ein Fluid, das in der entgegengesetzten Richtung strömen möchte.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird dieses Ventil 30 von
einer Pille 33 aus einem elastisch verformbaren Material
und einem in der Pille 33 vorhandenen Schlitz 34 gebildet,
wobei dieser Schlitz aufgrund der Elastizität des die Pille bildenden Materials
normalerweise geschlossen ist. Vorzugsweise bildet die Pulle 33 mindestens
einen Teil des oben definierten Abschnittes 31 des Bodens der
Wanne, und sie hat, wie in 3 dargestellt,
im wesentlichen die Form einer Halbkugel, die dem Boden 13 der
Wanne so zugeordnet ist, dass ihre konvexe Fläche 35 in dem außerhalb
des zweiten Volumens 5 angeordneten Teil 32 des
ersten Volumens 3 liegt. Vorzugsweise liegt der Schlitz 34 in
einer Ebene, die im wesentlichen diametral zu diesem konvexen Teil
ist.
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Der
Zerstäuber,
der ein Ventil 30 wie oben beschrieben aufweist, wird in
der folgenden Art und Weise benutzt:
Bei dem oben anhand der 1 und 2 beschriebenen
Ausführungsbeispiel
des Zerstäubers
war angenommen worden, dass das Produkt unter Druck in die Hülle 1 mit
einer vorbekannten Technik eingefüllt wurde. Die Verbesserung
dieses Zerstäubers
gemäß den 3 und 4 erleichtert
jedoch die Einfüllung des
Produktes unter Druck in das Volumen 32.
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Es
wird zunächst
angenommen, dass der Zerstäuber
die durch die Kombination der 1 und 3 dargestellte
Konfiguration hat. Wenn man das Produkt unter Druck in die Hülle 1 einfüllen möchte, verwendet
man eine Versorgungsquelle für
dieses Produkt unter Druck, deren Ausgang von einer Hohlnadel 36 gebildet
wird. Das Ende 37 der Nadel wird in den Kanal 5 eingeführt, bis
es zwischen die beiden Lippen des Schlitzes 34 eindringt,
um sie aufzuweiten (4).
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Das
Produkt wird dann in das Volumen 32 mit Hilfe dieser Nadel 36 eingebracht.
Wenn die gewünschte
Menge des Produktes in das Volumen 32 eingeführt ist,
wird die Nadel 36 zurückgezogen.
Unter der kombinierten Wirkung der Elastizität des die Pille 33 bildenden
Materials und des von dem Produkt auf die konvexe Fläche 35 des
Ventils ausgeübten
Drucks nähern
sich die Lippen des Schlitzes, und der Schlitz 34 schließt sich
hermetisch, wodurch die Abdichtung des Volumens 32 sichergestellt
wird.
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Der
Gebrauch und die Funktionsweise des Zerstäubers, der diese Verbesserung
gemäß den 3 und 4 aufweist,
um das in der Hülle
enthaltene Produkt unter Druck abzugeben, sind identisch mit den
anhand der 1 und 2 beschriebenen.
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Die 5 und 6 stellen
in schematischer Form zwei Ausführungsbeispiele
einer weiteren Verbesserung des Zerstäubers gemäß den 1 bis 4 dar,
in welchem das Treibgas von dem abzugebenden Produkt getrennt werden
kann.
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Es
ist zunächst
darauf hinzuweisen, dass die in den beiden Figuren dargestellten
Zerstäuber
außer
neuen Bauteilen die Gesamtheit der Bauteile des Zerstäubers gemäß den anhand
der 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsformen
umfassen.
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Es
wird nun die 5 genauer betrachtet. Diese
Figur stellt einen erfindungsgemäß ausgebildeten
Zerstäuber
dar, welcher zusätzlich
eine erste dichte Tasche 40 aus einem elastisch dehnbaren
Material aufweist, welche in dem außerhalb des zweiten Volumens 5 angeordneten
Teil 32 des ersten Volumens 3 untergebracht ist.
Diese dichte Tasche 40 weist ein Mundstück 41 auf, und der
Zerstäuber
umfasst außerdem
Mittel 42 zum abgedichteten Verbinden dieses Mundstücks 41 mit
der Wanne 12 längs einer
geschlossenen ersten Linie 43, die das steuerbare Ventil 30 in
der Weise umgibt, dass das Ventil einen Durchfluss zwischen dem
Kanal 5 und dem Inneren der ersten Tasche 40 zulässt. Diese
Verbindungsmittel 42 können
beliebiger Art sein. Sie können
beispielsweise von einem Ring oder dergleichen gebildet werden,
der beispielsweise am Boden 13 der Wanne und am Rand des
Mundstücks 41 angeschweißt oder
angebördelt
ist, wie oben beschrieben wurde.
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Bei
dieser Ausführungsform
gemäß 5 wird
das unter Druck stehende Treibgas in die erste Tasche 40 eingebracht,
während
das zu zerstäubende
Fluid sich in demjenigen Teil 44 des ersten Volumens 3 befindet,
der außerhalb
des zweiten Volumens 15 und der ersten Tasche liegt.
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Die 6 stellt
einen erfindungsgemäß ausgebildeten
Zerstäuber
dar, der eine dichte Tasche 50 aus einem elastisch dehnbaren
Material aufweist, welche sich in dem außerhalb des zweiten Volumens 15 angeordneten
Teil 32 des ersten Volumens 3 befindet. Diese
Tasche 50 umfasst ein Mundstück 51, und der Zerstäuber umfasst
außerdem
Mittel 52 zum abgedichteten Verbinden dieses Mundstück 51 mit der
Innenfläche 19 der
Wand 2 der Hülle
längs einer geschlossenen
zweiten Linie 53, die den freien Rand 18 der ringförmigen Seitenwand 14 der
Wanne 12 umgibt. Wie weiter oben für die Verbindungsmittel 42 erwähnt, können die
Verbindungsmittel 52 beliebiger Art sein und beispielsweise
von einem Ring oder dergleichen gebildet werden, der an der Innenfläche 19 der
Wand 2 und an dem Rand des Mundstücks 51 angeschweißt oder
angebördelt
ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird das Treibgas in den außerhalb
der Tasche 50 angeordneten Teil 54 des ersten
Volumens 3 eingebracht, während sich das zu zerstäubende Fluid
in dieser Tasche befindet.
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Die
Funktionsweise und der Gebrauch des Zerstäubers gemäß den in den 5 und 6 dargestellten
Ausführungsformen
lassen sich ohne weiteres aus den vorstehend erfolgten Beschreibungen herleiten,
und zwar sowohl aus der Funktionsweise und dem Gebrauch hinsichtlich
der 1 bis 4 wie auch der Ausführungsformen
gemäß den 5 und 6;
sie werden daher nicht mehr weiter ausgeführt.
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Aus
der vorstehenden Beschreibung geht zweifelsfrei hervor, dass die
Konstruktion des Zerstäubers
gemäß der Erfindung
zahlreiche Vorteile gegenüber
den Zerstäubern
des Standes der Technik hat. Diese Vorteile wurden im Verlauf der
vorstehenden Beschreibung beschrieben und werden hier nicht noch
einmal erläutert.