DE60124534T2

DE60124534T2 - Vorrichtung zur abgabe von mehrkomponentenmaterialien

Info

Publication number: DE60124534T2
Application number: DE60124534T
Authority: DE
Inventors: William T. Londonderry O'CONNOR; Robert G. Grafton PETIT; Scott M. Woburn CURRY
Original assignee: Gillette Co LLC
Current assignee: Gillette Co LLC
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2021-05-18
Also published as: EP1284911A2; US20040216802A1; WO2001089956A2; US6874544B2; AU2001261691A1; WO2001089956A3; US6789702B2; DE60124534D1; US20030089739A1; EP1284911B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme für die Abgabe von Mehrkomponentenprodukten.
STAND DER TECHNIK
Häufig ist es erforderlich oder wünschenswert, eine Komponente eines Mehrkomponentenprodukts, wie zum Beispiel einer Rasiercreme, getrennt von anderen Komponenten des Produkts oder eines bestimmten Abschnitts des Behälters zu halten, in dem das Produkt gelagert wird.
Zum Beispiel können die Komponenten des Produkts miteinander in Reaktion treten, wenn sie vermischt werden, und es kann wünschenswert sein, das Eintreten dieser Reaktion zu verhindern, bis das Produkt abgegeben wird.
In bestimmten Fällen ist es wichtig es zu verhindern, dass eine Komponente eines Mehrkomponentenprodukts den Behälter berührt, der das Produkt speichert, und zwar aufgrund der reaktionsfähigen Beschaffenheit der jeweiligen Komponente, wie zum Beispiel, wenn die Komponente mit Metallen reagiert und der Behälter aus Metall besteht oder Metallteile aufweist, wie etwa Federn.
Zu weiteren Gründen dafür, eine Komponente von anderen Komponenten getrennt zu halten, zählt es zum Beispiel einen „Streifen" in einer Farbe vor einem Hintergrund einer anderen Farbe bereitzustellen, wenn das Produkt ab- bzw. ausgegeben wird.
Verschiedene Systeme wurden in der Vergangenheit eingesetzt, um Produkte zu verpacken und abzugeben, die zwei Komponenten aufweisen bzw. enthalten, so dass die Komponenten während der Aufbewahrung bzw. der Lagerung getrennt und während oder unmittelbar vor der Abgabe vermischt werden, wie dies etwa in den U.S. Patenten US-A-3.241.722 und US-A-3.454.198 offenbart wird. Im Besonderen beschreibt das U.S. Patent US-A-3685.695 einen Aerosolspender mit einem äußeren Ventilschaft, der in einem inneren Betätigungselement sitzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vorgesehen werden gemäß der vorliegenden Erfindung Systeme zur Abgabe von Mehrkomponentenprodukten. Bevorzugte Systeme halten eine Komponente des Produkts vollständig getrennt von anderen Komponenten, bis das Produkt abgegeben wird. Da sich die Komponenten nicht gegenseitig berühren, bis das Produkt abgegeben wird, wobei effektiv Produkt ausgegeben können, die hoch reaktive Komponenten aufweisen. Die Systeme lassen sich unter Verwendung von Massenfertigungstechniken leicht füllen, und die bevorzugten Systeme weisen eine Abgabeventileinheit auf, die eine praktische modulare Bauweise aufweist, die es ermöglicht, dass sie einfach in dem Spender- bzw. Abgabesystem montiert werden kann.
Vorgesehen ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein unter Druck stehendes Spendersystem zur Abgabe eines Mehrkomponentenprodukts, wobei das System folgendes umfasst:
einen äußeren Körper, der eine erste Kammer definiert, die so gestaltet ist, dass sie eine erste Komponente des genannten Produkts aufweist;
einen inneren Behälter, der in dem genannten Körper angeordnet ist, wobei dieser Behälter eine zweite Kammer definiert, die so gestaltet ist, dass sie eine zweite Komponente des genannten Produkts aufweist und die genannte zweite Komponente getrennt von der genannten ersten Komponente hält;
einen Spenderkopf, der sich in Fluidübertragungsverbindung mit den genannten ersten und zweiten Kammern befindet, durch welchen das Produkt abgegeben wird; und
eine modulare Ventileinheit, die ein Ventil aufweist, das so gestaltet ist, dass es sich zwischen einer geschlossenen Stellung, an der die genannten ersten und zweiten Kammern verschlossen sind, und einer offenen Stellung bewegt, an der die genannten ersten und zweiten Komponenten gleichzeitig aus den genannten ersten und zweiten Kammern zu dem genannten Spenderkopf strömen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil einen inneren Ventilschaft aufweist, der einen äußeren Betätigungselementschaft aufnimmt, mit einem ersten Ventilabschnitt zum dichten Verschließen mit einer ersten Ventildichtung, um die genannte erste Kammer zu verschließen, und mit einem zweiten Ventilabschnitt zum Verschließen mit einer zweiten Ventildichtung, um die genannte zweite Kammer zu verschließen.
Ferner offenbart wird ein Verfahren zum Füllen von Komponenten in ein unter Druck stehendes Abgabesystem zur Abgabe eines Mehrkomponentenprodukts, wobei das Verfahren folgendes umfasst: (a) das Platzieren eines inneren flexiblen Behälters in einem äußeren Behälter, so dass offene Enden des inneren und äußeren Behälters aneinander angrenzen; (b) das Befestigen einer Ventileinheit in dicht verschließendem Eingriff mit den offenen Enden der Behälter; und (c) das Zuführen der Komponenten in die inneren und äußeren Behälter durch die Ventileinheit.
Ferner offenbart wird ein Verfahren zum Zusammensetzen eines Abgabesystems zur Abgabe eines Mehrkomponentenprodukts, wobei das Verfahren folgendes umfasst: (a) das Befestigen eines inneren Behälters in Fluidübertragungsverbindung mit einer modularen Ventileinheit; (b) das Einfügen des inneren Behälters und der Ventileinheit in einen äußeren Körper; (c) das dicht verschließende Zusammenfügen eines Randabschnitts der modularen Ventileinheit an einem Randabschnitt des äußeren Körpers; (d) das Bilden eines verschlossenen Kanisters, der den äußeren Körper und die Ventileinheit umfasst; und (e) das unter Druck setzen des verschlossenen Kanisters.
Ferner offenbart wird ein Verfahren zum Füllen von Komponenten in ein unter Druck stehendes Abgabesystem zur Abgabe eines Mehrkomponentenprodukts, wobei das Verfahren folgendes umfasst: (a) das Platzieren eines inneren flexiblen Behälters und eines äußeren flexiblen Behälters in einem äußeren steifen Behälter, so dass offene Enden der inneren und äußeren flexiblen Behälter und des äußeren steifen Behälters aneinander angrenzen; (b) das Befestigen einer Ventileinheit in dicht verschließendem Eingriff mit den offenen Enden der Behälter; und (c) das Zuführen der Komponenten in die inneren und äußeren flexiblen Behälter durch die Ventileinheit.
Bei bestimmten Implementierungen wird vor dem Schritt (c) ein Treibmittel in den Raum zwischen dem äußeren flexiblen Behälter und dem äußeren steifen Behälter geladen. Das Verfahren kann ferner das Luftleermachen der inneren und äußeren flexiblen Behälter umfassen, vorzugsweise nach dem Laden des Treibmittels und vor Schritt (c).
Der Begriff „unter Druck stehend" schließt in der Verwendung hierin sowohl das unter Druck setzen durch ein Treibmittel als auch das unter Druck setzen durch andere Ursachen ein, wie zum Beispiel eine mechanische Kraft, die durch eine Feder ausgeübt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung eines zurzeit bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie den Ansprüchen deutlich.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines Abgabesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
die 2 und 2A vergrößerte Detailansichten des Abgabeventils des Abgabesystems aus 1, wobei das Ventil entsprechend an einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung dargestellt ist;
3 eine Perspektivansicht der modularen Abgabeventileinheit des Systems aus 1, entfernt von dem Abgabesystem;
3A eine auseinander gezogene Ansicht der modularen Ventileinheit;
3B eine Querschnittsansicht einer Ventilteileinheit, die in der modularen Ventileinheit zum Einsatz kommt;
4 eine Perspektivansicht des Ventilkörpers der Ventileinheit aus 3;
5 eine Querschnittsansicht eines Abgabesystems, das nicht der vorliegenden Erfindung entspricht;
die 6 und 6A vergrößerte Detailansichten des Abgabesystems aus 5 entsprechend an einer geschlossenen Stellung und an einer offenen Stellung, wobei sich der Abgabe- bzw. Spenderkopf an der Verwendungsposition befindet;
die 7 und 7A vergrößerte Detailansichten des Ventilabschnitts des Abgabesystems aus 5 entsprechend an einer geschlossenen Stellung und an einer offenen Stellung, wobei der Abgabekopf zur besseren Veranschaulichung entfernt worden ist;
8 eine bruchstückartige perspektivische Draufsicht des Abgabesystems aus 5, wobei die Abgabe- und Mischköpfe zur besseren Veranschaulichung entfernt worden sind;
9 eine planare Schnittansicht entlang der Linie IIX-IIX aus 8;
die 10 und 10A Querschnittsansichten eines Abschnitts des Abgabesystems aus 5 vor dem Füllen;
die 11 und 11A Querschnittsansichten des Materialflusses während dem Füllen durch die Ventileinheit in das Abgabesystem;
die 12 und 12A bruchstückartige Querschnittsansichten eines weiteren Abgabesystems, das nicht der vorliegenden Erfindung entspricht, wobei sich die Ventileinheit entsprechend an einer geschlossenen Stellung und an einer offenen Stellung befindet;
13 eine bruchstückartige perspektivische Draufsicht der Einzelheiten eines Elements der Struktur aus 12;
14 eine Schnittansicht entlang der Linie XIV-XIV aus 12, wobei die Einzelheiten der Düse dargestellt sind;
15 eine Querschnittsansicht eines Abgabesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
16 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Abgabesystems.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die Abbildung aus 1 zeigt ein bevorzugtes Abgabesystem 10. Das Abgabesystem 10 weist einen Kanister 11 auf, und in dem Kanister 11 einen länglichen Beutel 210 mit gefalteten Seiten 21, die einen Balg bilden. Der Kanister 11 definiert eine erste Kammer 8 für eine Berührung einer ersten Komponente, und der Beutel 20 definiert eine zweite Kammer 7, die von der ersten Kammer 8 getrennt ist, zum eine zweite Komponente aufzunehmen bzw. zu speichern. Eine Ventilschale 13, die allgemein aus Metall gebildet ist, wird um einen umfänglichen Rand 6 des Kanisters 11 gefalzt, wobei ein verschlossener Behälter gebildet wird, der unter Druck gesetzt werden kann.
Die Ventilschale 13 weist eine zentrale Ventilöffnung 14 auf, in welcher eine eigenständige Ventileinheit 17 angebracht ist, so dass eine modulare Ventileinheit 5 (3) gebildet wird. Die inneren Komponenten der Ventilteileinheit 17, die nachstehend im Text näher beschrieben sind, werden zur leichteren Herstellung vormontiert. Somit ist es nicht erforderlich, eine Reihe loser Teile während der Herstellung des Abgabesystems 10 zusammenzusetzen, was signifikante Kosteneinsparungen zur Folge hat. Die Ventilteileinheit 17, die in der Abbildung aus 3B dargestellt ist, weist einen Ventilschaft 74, eine Feder 72, eine Ventildichtung 82 und eine Unterlegescheibe 71 auf, die alle nachstehend im Text näher beschrieben werden. Diese Komponenten werden vormontiert, indem die Feder 72 über dem Schaft 74 platziert wird, gefolgt von der Unterlegescheibe 71. Danach wird die Ventildichtung 82 auf den Schaft gedrückt, welcher die funktionalen Komponenten des Ventils dicht zusammen hält. Die Teileinheit 17 kann danach als eine Einheit zu einer herkömmlichen Einrichtung für eine Befestigungsschaleneinheit für die Endmontage zur modularen Ventileinheit 5 transportiert werden, wie dies in der Abbildung aus 3 dargestellt ist.
Wie dies in der Abbildung aus 3A dargestellt ist, weist die modulare Ventileinheit 5 zusätzlich zu den Komponenten der Ventilteileinheit 17 die Ventilschale 13, einen Ventilkörper 60, eine Ventildichtung 78 und eine Beuteldichtung 61 auf. Die modulare Ventileinheit kann zusammengesetzt werden, indem die Ventilteileinheit 17 von oben in den Ventilkörper 60 abgelassen wird, wobei die Ventildichtung 78 angebracht wird, und wobei die Ventilschale 13 an dem Ventilkörper 60 durch Sicken bzw. Pressen angebracht wird.
Die modulare Ventileinheit 5 kann leicht in den Kanister 11 abgelassen und während der Hochgeschwindigkeitsfertigung durch Sicken bzw. Pressen an dem Rand 6 angebracht werden. Diese Operation kann an leeren Behältern ausgeführt werden, die in der Folge unter Druck gesetzt und gefüllt werden, wie dies nachstehend im Text näher beschrieben wird. Das untere Ende der Ventilteileinheit 17 wird in Fluidübertragungsverbindung mit dem Auslass 3 des länglichen bzw. gereckten Beutels 20 positioniert.
Ein Abgabekopf 50 ist über der Ventilschale 13 angebracht und weist ein Betätigungselement bzw. ein Stellglied 52 auf, das ein bewegliches Scharnier aufweist, welches es ermöglicht, dass das Betätigungselement durch einen Benutzer niedergedrückt wird, und wenn es niedergedrückt wird, wird die Ventilteileinheit 17 betätigt, wie dies nachstehend im Text näher beschrieben wird. Der Abgabekopf 50 definiert einen ersten Kanal 54 für den Fluss der ersten Komponente aus der Kammer 8 und einen koaxial angeordneten zweiten Kanal 56 für einen Fluss der zweiten Komponente aus der Kammer 7. Die Kanäle 54 und 56 befinden sich in Fluidübertragungsverbindung mit der Düse 58, durch welche das Produkt abgegeben wird.
Ein Kolben 15 greift dicht verschließend und verschiebbar mit der inneren Oberfläche des Kanisters 11 ein, wobei eine Treibmittelkammer 4 definiert wird, die so gestaltet ist, dass sie einen Treibmittelkanister (nicht abgebildet) aufnimmt, um das Abgabesystem unter Druck zu setzen. Der dicht verschließende Eingriff des Kolbens 15 mit der Innenwand des Kanisters 11 verhindert es effektiv, dass Treibmittel in die Kammer 8 eindringt. Die Schiebebewegung des Kolbens 15 in Richtung der Abgabekopfes 50, bewirkt durch den durch das Treibmittel ausgeübten Druck, drückt beide Komponenten gleichmäßig und konstant aus der Düse 58, wenn das Betätigungselement 52 durch einen Benutzer niedergedrückt wird, wobei die Ventilteileinheit geöffnet wird. Wenn das Produkt leer bzw. erschöpft ist, komprimiert der Kolben 15 den Beutel 2l und die Falze 21 kollabieren bzw. fallen zusammen wie ein Balg, bis im Wesentlichen die ganze zweite Komponente aus der Kammer 7 verbraucht ist.
Die Funktionsweise der Ventilteileinheit 17 wird nachstehend im Text in Bezug auf die Abbildungen der 2 und 2A näher beschrieben. Die Ventilteileinheit 17 weist einen Ventilkörper 60 auf, der in der Abbildung aus 4 näher dargestellt ist, der so gestaltet ist, dass er an der Ventilschale 13 angebracht und an der Verwendungsposition durch Sicken angebracht wird. Der Ventilkörper 60 definiert einen zentralen Durchgang 62 (2) und eine Mehrzahl von Seitenöffnungen 64. Die Innenwand 66 des Ventilkörpers 60 weist eine Mehrzahl von Rippen 68 und eine Schulter 70 (4) auf, um eine Feder 72 (2) zu stützen. Der Ventilschaft 74 ist in der Feder 72 angebracht, welche den ersten Ventilabschnitt 76 gegen die erste Ventildichtung 78 vorbelastet, und welche den zweiten Ventilabschnitt 80 gegen die zweite Ventildichtung 82 vorbelastet, so dass beide Ventilabschnitte an eine geschlossene Stellung vorbelastet werden. Vorzugsweise handelt es sich bei den Ventildichtungen 78 und 82 um elastische Dichtungen, um einen fluiddichten Verschluss bereitzustellen, wenn sich das Ventil an einer geschlossenen Stellung befindet, wie dies in der Abbildung aus 2 dargestellt ist. Der Ventilschaft 74 weist ferner eine zentrale Bohrung 79 auf, die sich in Übertragungsverbindung mit dem Durchgang 56 des Abgabekopfes befindet, und mit einer Mehrzahl von Öffnungen 81, die für den Fluidfluss aus der Kammer 7 nicht zur Verfügung stehen, wenn das Ventil geschlossen ist, wobei sie es aber ermöglichen, dass die zweite Komponente aus der Kammer 7 in den Durchgang 56 fließt, wenn sich das Ventil öffnet.
Der Abgabekopf 50 weist einen Betätigungsschaft 84 auf, der sich in einen schalenförmigen Bereich 86 des Ventilschafts 74 erstreckt und in diesem sitzt. Wenn das Betätigungselement 52 niedergedrückt wird, drückt der Betätigungsschaft 84 den Ventilschaft 74 nach unten, gegen die Vorbelastungskraft der Feder 72. Diese Bewegung bewegt gleichzeitig beide Ventilabschnitte weggehend von den entsprechenden Ventildichtungen, wobei das Abgabesystem sich an ihre offene Stellung bewegt, wie dies in der Abbildung aus 2A dargestellt ist. Es ist von Bedeutung, dass beide Hälften gleichzeitig geöffnet werden, und wobei kein Material aus einer der Kammern in die Durchgänge zu der Düse freigesetzt wird, bis das Betätigungselement niedergedrückt wird. Wenn die Ventile geöffnet werden, fließt die erste Komponente aus der Kammer 8 durch die Öffnungen 64 in dem Ventilkörper und vorbei an dem Ventilabschnitt 76 in den Durchgang 54. Gleichzeitig fließt die zweite Komponente aus der Kammer 7 durch die Öffnungen 81 in dem Ventilschaft und in den Durchgang 56.
In vorteilhafter Weise sind die Öffnungen 64 und 81 verhältnismäßig groß, vorzugsweise so groß, wie dies durch die Designbeschränkungen des Ventilkörpers und des Ventilschafts zugelassen wird. Die großen Ventilöffnungen ermöglichen eine hohe Strömungsrate in die Düse während dem Füllen des Abgabesystems und minimieren die Abscherung an den ersten und zweiten Komponenten während dem Füllen und während der Abgabe. Vorzugsweise entspricht die Gesamtfläche der Öffnungen 64 mindestens etwa 4,5 mm² (0,007 Zoll²), wobei eine Fläche von mindestens 9,7 mm² (0,015 Zoll²) darüber hinaus bevorzugt wird, und wobei die Gesamtfläche der Öffnungen 81 mindestens 1,3 mm² (0,002 Zoll²) beträgt, wobei ein Wert von mindestens etwa 2,3 mm² (0,0035 Zoll²) darüber hinaus bevorzugt wird. Diese Flächen stellen die theoretischen Designabmessungen dar; wobei die tatsächlichen Flächen der Öffnungen Toleranzen und einem Versatz des Ventils während dem Einbau in dem Behälter unterliegen. Die Fläche der Öffnungen wird so ausgewählt, dass die ersten und zweiten Komponenten während einem Hochgeschwindigkeits-Herstellungsverfahren durch das Ventil in den Behälter zugeführt werden können. Es ist wünschenswert, das Füllen durch das Ventil vorzunehmen, da dies eine unmittelbare Hochgeschwindigkeitsvereinbarung erleichtert, und da diese Technik bei bestimmten Implementierungen (z.B. wenn das System einen Auskleidungsbeutel aufweist, wie dies nachstehend im Text beschrieben wird) das Laden bzw. Beschicken des Behälters mit Treibmittel vor dem Füllen ermöglicht. Das Laden bzw. Beschicken des Treibmittels vor dem Füllen ermöglicht es, dass im Wesentlichen die ganze Luft aus dem Behälter entzogen werden kann, wobei dies wiederum Probleme in Bezug auf das Produkt verhindert, wie zum Beispiel eine vorzeitige bzw. verfrühte Schaumbildung.
Der Einsatz eines inneren Ventilschafts gibt dem Design Platz für die Bereitstellung dieser verhältnismäßig großen Öffnungen. Der Einsatz eines inneren Ventilschafts ermöglicht es ferner, dass die Strömungsrate der Komponenten aus dem Behälter durch das Betätigungselement geregelt werden kann, anstatt durch das Ventil. Es ist allgemein leichter, di Strömung am letzten Austrittspunkt (dem Betätigungselement) zu regeln anstatt an den Ventilöffnungen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Ventilschaft um ein einzelnes, unitäres Bauteil, das die Herstellung erleichtert und besonders wirtschaftlich ist.
Die Abbildung aus 5 zeigt ein Abgabesystem 110. Das Abgabesystem 110 ist dem Abgabesystem 10 ähnlich. Das Abgabesystem 110 unterscheidet sich dahingehend, dass es einen Mischkopf 116 zum Mischen der separaten Komponenten während der Abgabe aufweist. (Hiermit wird jedoch festgestellt, dass ein Mischkopf nach Wunsch in dem System aus den Abbildungen der 1 bis 4 enthalten sein kann.) Die in dem Abgabesystem 110 eingesetzte Ventileinheit unterscheidet sich ebenfalls in gewisser Weise von der vorstehend beschriebenen Ventileinheit, und zwar dahingehend, dass es sich bei dem in dem Abgabesystem 110 verwendeten Ventilschaft um einen äußeren Ventilschaft an Stelle eines inneren Ventilschafts handelt. Diese Merkmale werden nachstehend im Text näher beschrieben.
Ebenso wie das vorstehend im Text beschriebene Abgabesystem 10 weist das Abgabesystem 110 einen Kanister 111 auf, und in dem Kanister 111 einen länglichen Beutel 120 mit gefalteten bzw. gefalzten Seiten 121. Eine Ventilschale 113 stellt eine zentrale Ventilöffnung 114 in den Kanister 111 bereit. Ein zylindrischer Kolben 115 greift dicht verschließend mit der inneren Oberfläche des Kanisters 111 ein und kann sich in dem Kanister verschiebbar bewegen. Eine nachstehend im Text näher beschriebene Ventileinheit 117 erstreckt sich aus dem Inneren des Kanisters 111 durch die Ventilöffnung 114, wobei das untere Ende der Ventileinheit 117 in den länglichen Beutel 120 gerichtet ist. Der Kanister 111 und der Beutel 120 definieren dazwischen eine Kammer 108, und der Beutel 120 definiert eine Kammer 107.
Das Abgabesystem 110 weist ferner einen Mischkopf 116 außerhalb des Kanisters 111 auf, der funktionsfähig an einer Ventileinheit 117 und durch Sicken an dem Rand der Ventilschale 113 angebracht ist. Eine flexible Verkleidung 118 kann zu Dekorationszwecken vorgesehen sein. Die Struktur und die Funktionsweise des Mischkopfes 116 werden nachstehend im Text in Bezug auf die Abbildungen der 6 und 6A näher beschrieben, in denen das Abgabesystem 110 vollständig montiert dargestellt ist, mit einem Mischkopf 116, der sich entsprechend an dessen geschlossenen (Lagerung) und offenen (Abgabe) Stellungen befindet.
Der Mischkopf 116 weist ein Betätigungsgehäuse 142, eine Abdeckung 143, einen Kolben 145, der dicht verschließend an der inneren Oberfläche des Gehäuses 142 eingreift, und eine Schraubenfeder 146 auf, die zwischen der inneren Oberfläche der Abdeckung 143 und der oberen Oberfläche des Kolbens 145 angeordnet ist, auf, wobei der Kolben an dessen unterste Stellung in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 142 vorbelastet wird. Ein Stöpsel 148, der in der Abbildung aus 8 dargestellt ist, ist in dem inneren Ventilschaft 124 positioniert.
Das Gehäuse 142 definiert eine Seitenöffnung 151 und eine zentrale Öffnung 152 und weist einen sich nach unten erstreckenden Flansch 154 auf, der sich in verschiebbarem, zusammenpassendem Eingriff mit der äußeren Oberfläche des äußeren Ventilschafts 126 befindet. Die untere Oberfläche des Kolbens 145 befindet sich im Kontakt mit dem oberen Ende des äußeren Ventilschafts 126, und der innere Ventilschaft 124 erstreckt sich nach oben in das Gehäuse 142. Ein sich nach oben erstreckender Flansch 153 des Kolbens 145 umgibt den inneren Ventilschaft 124 und ist im Verhältnis zu diesem verschiebbar. Der ganze Mischkopf 116 ist verschiebbar beweglich aufgrund des verschiebbaren Eingriffs der Flansche 153 und 154 mit den Ventilschäften 124 und 126. Die flexible Verkleidung 118 befindet sich in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Gehäuses 142 und der oberen Oberfläche der Ventilschale 114, sowohl für dekorative Zwecke als auch um die äußere Oberfläche des Ventilschafts 126 in einem Zustand für eine verschiebbare Bewegung des Gehäuses daran zu halten.
Wenn sich der Mischkopf 116 an der Verwendungsposition befindet, wird die gereckte Leitung 135 durch den Flansch 136 verschlossen, wobei sich die Öffnung 125 in dem Ventilkörperelement 127 befindet, und wobei die Materialien in dem Kanister 111 und dem Beutel 120 unter dem Druck während der Lagerung an der Verwendungsposition bleiben (6).
In Bezug auf die Abbildung aus 6A werden das Mischen und die Abgabe der Komponenten erreicht, indem ein Abwärtsdruck (Pfeil P) auf die Abdeckung 143 des Gehäuses 142 ausgeübt wird, wobei die innere Oberfläche der Abdeckung in Kontakt mit dem Stöpsel 148 gebracht wird. Dies wiederum bewegt den Kolben 145 aus dem Kontakt mit der unteren Oberfläche des Gehäuses 142, bis sich die Kolbenunterseite an dem oberen Ende des äußeren Ventilschafts 126 befindet, was den Kolben von einer Bewegung zurückhält, wenn das Gehäuse 142 nach unten bewegt wird. Diese Bewegung des Kolbens stellt eine offene Kammer 101 für die Aufnahme der Komponenten bereit, wenn die Ventileinheit 117 geöffnet wird.
Wenn sich das Gehäuse 142 nach unten bewegt, wird der Kolben 145 weiter von der Unterseite des Gehäuses 142 getrennt gehalten, und der Kontakt des Stöpsels 148 mit der unteren Oberfläche der Abdeckung 143 und dem oberen Ende des inneren Ventilschafts 124 bewirkt es, dass sich der innere Ventilschaft 124 nach unten bewegt, um die Leitung 135 zu öffnen sowie den inneren Durchgang des inneren Ventilschafts 124, was einen Materialfluss gemäß der Anzeige bewirkt (Pfeile aus 6A). Wie dies in der Abbildung aus 8 dargestellt ist, stellen die Oberseiten des inneren Ventilschafts 124 und des äußeren Ventilschafts 126 Schlitzöffnungen bereit, so dass beide Komponenten in alle Richtungen radial auswärts abgegeben werden, was ein Mischen der Komponenten in der Mischkammer 101 bewirkt. Folglich erfolgt während der Abgabe ein stärkeres Mischen der Komponenten, wobei das Ausmaß des erreichten Mischens von der Rheologie der jeweiligen Komponenten abhängig ist.
Wenn der Druck von der Abdeckung 143 freigegeben wird, kehrt der Kolben 145 an seine Ausgangsstellung zurück, an der sich dessen untere Oberfläche in vollständigem Kontakt mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 142 befindet, und wobei der Mischkopf 116 vollständig evakuiert ist. In Situationen, in denen die Komponenten reaktionsfähig sind, kann es wünschenswert oder erforderlich sein, dass der Mischkopf auf diese Weise luftleer gemacht wird, um eine Beschädigung des Mischkopfes durch die reagierenden Komponenten zu verhindern.
In vorteilhafter Weise sind der Beutel 120, der Zylinderkolben 115 und die Ventileinheit 117 so gestaltet, dass die Elemente der Einheit ineinander eingreifen, wenn das Produkt fast vollständig abgegeben worden ist (und der Beutel 120 somit erneut zusammengefallen bzw. kollabiert ist), wobei am Ende der Lebensdauer des Produkts nur eine geringe Restmenge des Produkts in dem Kanister 111 verbleibt.
Jedes der Elemente des Mischkopfes 116 mit Ausnahme der Feder 146, welche die Bestandteile nicht berührt, besteht allgemein aus einem Kunststoff. Der Mischkopf wird vorzugsweise als eine separate Einheit gestaltet und danach, nachdem das System gefüllt worden ist, dem Abgabesystem 110 hinzugefügt.
In folgendem Bezug auf die Abbildungen der 7 und 7A ist die Ventileinheit 117 zur besseren Veranschaulichung mit entferntem Mischkopf 116 dargestellt (dies zeigt auch den Zustand des Abgabesystems während dem Füllen der Komponenten in das Abgabesystem). Die Ventileinheit 117 weist ein inneres Ventil 122 und ein äußeres Ventil 123 auf, wobei das innere Ventil im Wesentlichen durch das äußere Ventil eingeschlossen wird und im Verhältnis zu diesem beweglich ist. Das innere Ventil 122 und das äußere Ventil 123 werden vorzugsweise aus einem steifen Kunststoff gebildet. Das innere Ventil besteht aus einem gereckten, zylindrischen inneren Ventilschaft 124, der einen Durchgang 109 definiert, und mit einem Paar von Öffnungen 125, die nahe der Unterseite des Ventilschafts ausgebildet sind. Das äußere Ventil 123 weist einen zylindrischen, gereckten äußeren Ventilschaft 126 auf, der durch das Ventilkörperelement 127 an der Verwendungsposition in der Ventilschale 113 verriegelt wird.
Das innere Ventil 122 ist so angeordnet, dass sich das untere Ende des inneren Ventilschafts 124 durch eine Öffnung 129 in dem Ventilkörperelement 127 erstreckt, wobei der innere Ventilschaft 124 O-Ringe 130 aufweist, um den Ventilschaft während der verschiebbaren Bewegung des Ventilschafts dicht an dem Körperelement 127 abzuschließen. Die Öffnungen 131 sind in dem Ventilkörperelement 127 vorgesehen, wobei eine Fluidübertragungsverbindung zwischen der äußeren Oberfläche des inneren Ventilschafts 124 und dem Kanister 111 bereitgestellt wird.
Der innere Ventilschaft 124 weist vier sich radial erstreckende Öffnungen 132 an dem oberen Ende des Schafts auf, und der äußere Ventilschaft 126 weist in ähnlicher Weise vier sich radial erstreckende Öffnungen 133 an dem obersten Ende des Schafts auf (8 und 9). Der äußere Ventilschaft 126 weist ferner eine Mehrzahl von axial angeordneten, sich einwärts erstreckenden Trägerfinnen 134 auf, welche den inneren Ventilschaft 124 berühren und eine gereckte bzw. längliche Leitung 135 zwischen dem inneren Ventilschaft 124 und dem äußeren Ventilschaft 126 bilden. Der innere Ventilschaft 124 weist einen sich radial auswärts erstreckenden Flansch 136 auf, der die Leitung 135 effektiv schließt, wenn das innere Ventil 122 durch die Schraubenfeder 137 nach oben vorbelastet wird, wie dies in der Abbildung aus 7 dargestellt ist.
Das innere Ventil 122 und das äußere Ventil 123 sind in der Abbildung aus 7 an der geschlossenen Stellung und in der Abbildung aus 7A an der offenen Stellung dargestellt. Der Strömungspfad der Komponenten durch das Ventil bei offenem Ventil ist durch die Pfeile in der Abbildung aus 6A dargestellt. Um das Ventil während der Abgabe oder dem Füllen zu öffnen, wird das innere Ventil 122 im Verhältnis zu dem äußeren Ventil 123 gegen die Vorbelastung der Feder 137 nach unten bewegt, wodurch die gereckte Leitung 135 in den Kanister 111 durch die Öffnung 131 geöffnet wird sowie der Einwärtspfad durch den Ventilschaft 122 in den Beutel 120 durch die Öffnungen 125.
Das Verfahren, durch das die Abgabesysteme gemäß der vorliegenden Erfindung mit den Komponenten des Produkts gefüllt werden, wird nachstehend in Bezug auf die Abbildungen der 10–10A und 11–11A beschrieben. Das Verfahren wird in Bezug auf das Abgabesystem 110 beschrieben; das Abgabesystem 10 wird auf ähnliche Weise gefüllt, wobei es sich bei dem einzigen Unterschied um die Art der verwendeten Einrichtung bzw. Armatur handelt (eine äußere oder innere Einrichtung wird je nach Verwendungszweck abhängig von der Art des eingesetzten Ventilschafts ausgewählt).
In Bezug auf die Abbildungen der 10 und 10A wird vor der Einführung der Komponenten in den Kanister 111 eine Einrichtung FV auf den Ventilschaften 124 und 126 platziert und niedergedrückt, um die Ventileinheit 117 an der offenen Stellung zu platzieren. Danach wird ein Vakuum erzeugt, um Luft aus dem Beutel 120 und dem Kanister 111 zu saugen, so dass die gefalzten Seiten 121 zusammengedrückt werden, wie dies in der Abbildung aus 10 dargestellt ist. Gleichzeitig oder alternativ wird Druck über eine Durchführung (nicht abgebildet) ausgeübt, die allgemein am unteren Ende des Kanisters 111 angeordnet ist, wobei der zylindrische Kolben 115 in dem Kanister 111 nach oben gedrückt wird, um die in der Abbildung aus 10A dargestellte Position anzunehmen. Der Abwärtsdruck auf die Ventileinheit 117 wird jetzt freigegeben, wobei das Ventil an dessen geschlossene Stellung zurückkehrt, und wobei die Einrichtung FV entfernt wird.
Als nächstes wird eine erste Komponente in die Kammer 108 gefüllt, und zwar zwischen dem Kanister 111 und dem Beutel 120. In Bezug auf die Abbildung aus 11 wird eine zweite Einrichtung FF an der Ventileinheit 117 angebracht, wobei die Einrichtung FF einen zentralen Stöpsel P aufweist, der über die Öffnungen 132 in den Ventilschaft 124 eingeführt wird und dicht abschließend mit der äußeren Oberfläche des äußeren Ventilschafts 126 eingreift. Der Stöpsel P verschließt somit den Durchgang des inneren Ventilschafts 124, während die Ventileinheit 117 geöffnet wird. Das reagierende Material wird danach nach unten (Pfeile aus 11) durch die gereckte Leitung 135 und nach außen durch die Öffnungen 131 in den Kanister 111 gedrückt, wobei der zylindrische Kolben 115 nach unten und von dem Beutel 120 weggehend in Richtung der in der Abbildung aus 10 dargestellten Position gedrückt wird. Die Einrichtung FF wird danach entfernt, was bewirkt, dass sich die Ventileinheit 117 durch die Wirkung der Feder 137 schließt.
In folgendem Bezug auf die Abbildung aus 11A wird eine zweite Komponente in den Beutel 120 eingeführt, unter Verwendung einer zweiten Fülleinrichtung FF'. Die Einrichtung FF' weist eine zentrale Öffnung auf, die so gestaltet ist, dass sie den Ventilschaft 124 an einem ringförmigen Abschnitt P berührt, der dicht abschließend mit der gereckten Leitung 135 eingreift, um eine Freisetzung des bereits abgeschiedenen Materials aus dem Inneren des Kanisters 111 zu verhindern, wenn sich die Ventileinheit 117 an der offenen Stellung befindet. Die Einrichtung FF' wird nach unten gedrückt, so dass sie den Ventilschaft 124 nach unten bewegt, um das Ventil zu öffnen. Danach wird Material aus der Einrichtung FF' durch das innere Ventil 122 und nach außen durch die Öffnung 125 in den Beutel 120 gedrückt. Der Beutel 120 wird ferner durch Innendruck nach unten gedrückt, so dass er die in der Abbildung aus 5 abgebildete Stellung annimmt, an der der Beutel den zylindrischen Kolben 115 berührt.
Die Einrichtung FF' wird danach entfernt, so dass die Ventileinheit 117 an die geschlossene Stellung zurückkehren kann. Somit sind beide Komponenten in dem Kanister 111 dicht eingeschlossen, durch den Beutel 120 voneinander getrennt.
Es ist allgemein erforderlich, das Abgabesystem in der vorstehend beschriebenen Reihenfolge zu füllen, d.h. die äußere Kammer 108 wird zuerst gefüllt, gefolgt von der inneren Kammer 107. Ansonsten kann in Vakuum in dem Abgabesystem gebildet werden, was eine ordnungsgemäße Befüllung verhindern würde.
Bei dieser Implementierung wird es allgemein bevorzugt, dass das Treibmittel in den Behälter geladen wird, nachdem die äußere Kammer und die innere Kammer befüllt worden sind. Ferner wird es allgemein bevorzugt, die Zeit zwischen den Füllschritten so gering wie möglich zu halten, im Besonderen wenn eine der Komponenten oder beide Komponenten ein Treibmittel aufweisen, das sich ausdehnen könnte, bevor das System unter Druck gesetzt wird.
Die Abgabevorrichtung aus den Abbildungen der 12 bis 14 unterscheidet sich von der Vorrichtung aus den Abbildungen der 1 bis 4 dadurch, dass sie einen äußeren Ventilschaft an Stelle eines inneren Ventilschafts aufweist. Die in den Abbildungen der 12 bis 14 dargestellte Vorrichtung entspricht ebenfalls der Abgabevorrichtung 110 aus den Abbildungen der 5–7A, mit der Ausnahme, dass das Mischen außerhalb der Vorrichtung erfolgt.
Ebenso wie die Abgabevorrichtung 110 weist die Abgabevorrichtung 200 einen Kanister 111, eine Ventilschale 113 und eine Ventilöffnung 114 auf. Der gereckte Beutel 120 weist gefalzte Seiten auf und wird durch einen zylindrischen Kolben komprimiert, wie dies vorstehend im Text beschrieben worden ist. Die Ventilstruktur 217 weist ein inneres Ventil 222 und ein äußeres Ventil 123 auf, wobei das äußere Ventil 123 mit dem in den Abbildungen der 5 bis 7A dargestellten und vorstehend beschriebenen Ventil identisch ist. Das innere Ventil 222 unterscheidet sich von dem inneren Ventil 122 dahingehend, dass sich der innere Ventilschaft 224 in größerem Ausmaß nach oben erstreckt als der innere Ventilschaft 124, wie dies in der Abbildung aus 12 dargestellt ist. Der äußere Ventilschaft 126 weist Trägerfinnen 134 auf, welche den inneren Ventilschaft 224 berühren, und wobei der innere Ventilschaft 224 einen sich radial auswärts erstreckenden Flansch 236 aufweist, der die Leitung 135 verschließt, wie dies vorstehend im Text in Bezug auf das vorherige Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist.
Der Mischkopf 116 des vorstehend beschriebenen Abgabesystems wird durch das Betätigungselement 250 ersetzt, das zylindrisch ist und allgemein aus einem Kunststoff besteht. Das Betätigungselement 250 ist mit einem Paar von Leitungen 251 und 252 versehen, wobei die Leitung 251 eine Öffnung in den inneren Ventilschaft 224 aufweist, und wobei sich die Leitung 252 in die gereckte Leitung 135 öffnet, wie dies in der Abbildung aus 12 dargestellt ist. Die Leitungen 251 und 252 öffnen sich in die Umgebung und können an ihrem Austrittspunkt zueinander hin leicht angewinkelt sein, um eine Vermischung der Materialien bzw. Stoffe zu gewährleisten, wenn diese aus dem Betätigungselement 250 austreten. Zur weiteren Verbesserung der Vermischung der Materialien, wenn diese aus der Abgabevorrichtung 200 austreten, weist die Leitung 251 einen runden Querschnitt auf, während die Leitung 252 einen halbmondförmigen Querschnitt aufweist (14). Die Leitung 252 ist um die Leitung 251 ausgebildet, um eine Konvergenz der Materialien zu gewährleisten sowie das zweckmäßige Vermischen, wenn die Komponenten die Abgabevorrichtung 200 verlassen.
Wie dies in der Abbildung aus 12 dargestellt ist, wird die Leitung 135 während der Lagerung der Abgabevorrichtung 200 durch den Flansch 236 verschlossen, und wobei das Paar von Öffnungen 125 in dem Ventilkörperelement 127 angeordnet ist. Die Materialien in dem Kanister 111 und in dem Beutel 120 bleiben somit an ihrer Position und stehen weiter unter Druck. In Bezug auf die Abbildung aus 12A wird durch das Ausüben eines Abwärtsdrucks auf die obere Oberfläche des Betätigungselements 250 eine Kraft auf die Oberseite des inneren Ventilschafts 224 ausgeübt, wobei dieser nach unten gedrückt wird und die Feder 137 komprimiert. Während sich der innere Ventilschaft 224 nach unten bewegt, wird der Flansch 236 aus dessen abdichtenden Position bewegt, und Material fließt aus dem Inneren des Kanisters 111 durch die gereckte Leitung 135 und aus der Leitung 252 (Pfeile aus 12A). Während sich der innere Ventilschaft 224 nach unten bewegt, werden gleichzeitig die Öffnungen 125 aus dem Ventilkörperelement 127 freigegeben, und Material fließt aus dem Beutel 120 aufwärts durch den inneren Ventilschaft und nach außen durch die Leitung 251, wobei die beiden Komponenten außerhalb des Betätigungselements 250 kombiniert werden. Nach der Freisetzung des Drucks von der oberen Oberfläche des Betätigungselements 250 führt die Feder 137 den inneren Ventilschaft 224 an die in der Abbildung aus 12 dargestellte Position zurück, und die Komponenten werden wiederum in dem Kanister 111 und in dem Beutel 120 unter Druck gehalten.
Das Füllen der Komponenten in den Kanister 111 und den Beutel 120 wird auf eine Art und Weise erreicht, die der vorstehend beschriebenen Art und Weise ähnlich ist, mit lediglich einer geringfügigen Veränderung der Einrichtungen FF und FV, um den Unterschieden zwischen den Ventilstrukturen 117 und 217 Rechnung zu tragen.
In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel gemäß der Abbildung aus 15 weist das Abgabesystem einen Auskleidungsbeutel 260 zwischen dem Kanister 11 und dem gereckten Beutel 20 auf. Ein Auskleidungsbeutel kann zum Beispiel vorgesehen werden, wenn die außerhalb des gereckten Beutels 20 zu lagernde Komponente mit dem Metallkanister in Reaktion treten kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in der Abbildung aus 15 zwar ein Kolben abgebildet, wobei es jedoch nicht erforderlich ist, einen Kolben zu integrieren, sofern es nicht erforderlich ist, dass die beiden Komponenten mit einem Verhältnis von 1:1 abgegeben werden. Durch den Verzicht auf den Kolben werden allgemein die Kosten reduziert und der Zusammenbau vereinfacht, uns somit kann es wünschenswert sein, diese Konfiguration zu verwenden, auch wenn die Komponente nicht mit dem Metallkanister reagiert.
Ferner ermöglicht die Bereitstellung des Auskleidungsbeutels das Laden des Treibmittels in den Kanister zwischen dem Auskleidungsbeutel und dem Kanister, bevor die anderen bzw. weiteren Komponenten dem Kanister zugeführt werden. Da der Kanister vor der Zufuhr der Komponenten unter Druck gesetzt wird, dehnt sich keine der Komponenten nach deren Zufuhr aus, und somit ist es nicht erforderlich, die Zeit zwischen den Füllschritten so gering wie möglich zu halten. Die Möglichkeit, das Treibmittel zuerst zuzuführen, stellt Flexibilität in Bezug auf die Herstellung bereit.
Geeignete Treibmittel für einen Einsatz in den vorstehend beschriebenen Systemen weisen allgemein Dampfdruckwerte auf Zimmertemperatur im Bereich von 103 bis 331 kPa (15 bis 48 Pfund je Quadratzoll) auf. Die Dose kann unter Verwendung einer Nicholson- oder Schirm-Durchführungs- bzw. Tüllendichtung dicht verschlossen werden oder ohne Dichtung, wenn eine Seildichtscheibe eingesetzt wird. Bei einer Nicholson-Dichtscheibe bzw. -durchführung wird ein Stift verwendet, um die Durchführung an die Verwendungsposition zu drücken und die Dose dicht zu verschließen. Die Schirmdichtung ist selbstabdichtend. Eine Seildichtscheibenvorrichtung, wie sie etwa von Tero Inc. hergestellt wird, dichtet die Dose ab, indem eine Gummistöpsel in die Öffnung geschoben wird.
Beispiel
Ein Abgabesystem ohne Kolben mit einem Auskleidungsbeutel und einem Innenbeutel wurde unter Verwendung der folgenden Vorgehensweise hergestellt. Der Auskleidungsbeutel und der Innenbeutel definierten erste und zweite Kammern, die mit einem Mehrkomponentenprodukt gefüllt wurden, bei dem es sich in diesem Fall um ein Rasiergel handelte, das so zusammengesetzt ist, dass es in der Hand des Benutzers Schaum bildet. Unter Verwendung des nachstehend beschriebenen Verfahrens wurde vor dem Füllen die Luft aus dem Behälter entfernt, um die vorzeitige Schaumbildung des fertig gestellten Rasiergels zu verhindern.
Zuerst wurde eine modulare Ventileinheit (gemäß der vorstehenden Beschreibung) an dem Innenbeutel angebracht.
Danach wurde die modulare Ventileinheit an die Dose gepresst, und zwar unter Verwendung eines herkömmlichen Pressverfahrens für einen Treibmittelventilring. Der Pressring hat das Ventilgehäuse verformt, so dass die Ventileinheit an der oberen Kräuselung der Dose dicht abgeschlossen wurde. Der äußere Auskleidungsbeutel wurde zwischen den Ventilschalenabschnitt der modularen Ventileinheit und die Dosenkräuselung gepresst.
Im nächsten Schritt wurde Treibmittel in die untere Kammer der Dose injiziert. Die Dose wurde danach in einer Vorrichtung platziert, die dicht um die untere Öffnung der Dose mit einer Dichtoberfläche abgedichtet hat. Die Vorrichtung injizierte danach ein Treibmittel in die Unterseite der Dose und verschloss die Dose dicht.
Durch die modulare Ventileinheit wurde ein Vakuum erzeugt, um Luft aus den beiden Kammern zu entfernen und den Auskleidungsbeutel und den Innenbeutel zu kollabieren. Dies wurde gleichzeitig zu der Injektion des Treibmittels erreicht, jedoch an einer separaten Station.
Das Vakuum wurde unter Verwendung eines Adapters erzeugt, der die Vakuumquelle dicht mit der Ventileinheit abgeschlossen und die inneren und äußeren Kammern gleichzeitig geöffnet hat. Da es sich bei dem verwendeten Ventilschaft um einen inneren Schaft gehandelt hat, verwendete der Adapter einen hohlen äußeren Stift für die Betätigung des Ventils und ein weiches Dichtungsmittel, das an der Oberseite der Ventilschalenöffnung ruht. Der äußere Stift war so gestaltet, dass er die Ventilfeder niederdrückt, um die Innenkammeröffnung frei zu legen, und wobei ferner Entlüftungsrillen vorgesehen waren, um auch einen Zugang zu der Außenkammer vorzusehen.
Nach der Erzeugung des Vakuums war die Dose bereit für das Füllen mit dem Rasiergelkonzentrat. Da die Dose unter Druck stand, konnte das Vakuum in den inneren und äußeren Kammern über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden.
Unter Verwendung einer Vorrichtung zum Füllen und Mischen des Konzentrats wurden die Konzentrate mit einem unterstützenden Treibmittel vor der Injektion in die Einheit über das Aerosolventil gemischt. Die Mischvorrichtung wies einen statischen Mischer auf, um das unterstützende Treibmittel mit dem Konzentrat vorab zu mischen. (Es eignen sich statische Mischer von Koflo, Chemineer Kenics und Sultzer. Die Scherraten für die statischen Mischer sollten zwischen 10 und 10⁴ l/Sek. liegen.)
Nach dem Mischen mit dem statischen Mischer wurde die Mischung aus Konzentrat und unterstützendem Treibmitel weiter geschert, um das unterstützende Treibmittel weiter zu emulsifizieren. Es wurden Scherraten von 10⁴ bis 10⁶ l/Sek. eingesetzt. (Eine Blende gemäß der Beschreibung in den U.S. Patenten US-A-4.733.702, US-A-4.727.914 und US-A-4.651.503 kann geeignete Scherraten bereitstellen. Die Blenden bzw. Lochscheiben können 1 bis 6 Löcher aufweisen, mit einem Lochdurchmesser zwischen 0,51 mm (0,020'') und 1,8 mm (0,070''). Bei diesem Experiment wurde eine Blende mit vier Löchern und einem Lochdurchmesser von 1,17 mm (0,046'') verwendet. Das Scheren kann auch unter Verwendung einer Ventilfederplatte erreicht werden, wie diese etwa von Aerofill (GB) hergestellt wird.)
Als nächstes erfolgte das Füllen mit Konzentrat. Zuerst wurde der äußere Auskleidungsbeutel gefüllt. Das gescherte Konzentrat wurde in den unter Druck stehenden Behälter gefüllt. Der Druck verhinderte es, dass sich das Konzentrat zu Schaum ausdehnte, da der durch den Dampfdruck des Treibmittels erzeugte Innendruck größer gewesen ist als der Dampfdruck des unterstützenden Treibmittels.
Die Scherkonzentrate wurden unter Verwendung von Adaptern in den Behälter gefüllt, wobei die Adapter eine Kammer zu einem Zeitpunkt abgedichtet haben, während sich die andere Kammer füllen konnte. Zum Füllen der äußeren Kammer hat der füllende Adapter die Innenkammeröffnung von dem Strömungspfad des Konzentrats isoliert. Danach wurde das Konzentrat zu dem Außenkammer-Strömungspfad gerichtet, und zwar durch radiale Umleitung des Konzentrats in das Ventil. Der Konzentratströmungspfad wurde an dem Adapter in zwei Anschlüsse aufgeteilt. (Der Strömungspfad kann in zwei bis vier Pfade aufgeteilt werden. Die Anzahl der Anschlüsse bzw. Öffnungen beeinflusst das Scheren, welches der Adapter an dem Konzentrat vornimmt sowie die Strömungsrate des Konzentrats in das Ventil.)
Die Innenkammer wurde zuletzt gefüllt. Zum Füllen der Innenkammer wurde der Strömungspfad der Außenkammer von dem Konzentratfluss isoliert, und der Adapter betätigte den Innenkammer-Strömungspfad.
Die äußeren Abmessungen der Adapter waren die gleichen. Der Unterschied lag in dem Strömungspfad des Adapters. In dem Fülladapter für den äußeren Beutel befanden sich nur radiale Löcher, während sich in dem Fülladapter für den inneren Beutel keine radialen Löcher befanden, stattdessen führte lediglich ein zentraler Strömungspfad direkt zu der Innenbeutelöffnung des Ventils.
Andere Beispiele sind gemäß den Ansprüchen möglich.
Gemäß der Abbildung aus 16 kann der Ventilkörper 60 zum Beispiel ein ringförmiges Fingerelement 300 mit einer scharfen Kante 302 aufweisen. Wenn die zweite Kammer 7 abwärts (Pfeil A) gedrückt wird, zum Beispiel durch Druck während dem Füllen der Kammer 7, so wird das Fingerelement abgelenkt, wie dies durch die gestrichelten Linien aus 16 dargestellt ist. Folglich bohrt sich das ringförmige Fingerelement in den Hals 304 der Kammer 7 und neigt dazu es zu verhindern, dass die Kammer 7 aus dem Ventilkörper 60 gedrückt wird. Somit erzeugt der höhere Druck, der den Beutel nach unten drückt, einen noch dichteren Verschluss zwischen der Kammer 7 und dem Ventilkörper. Der Ventilkörper 60 kann auch Stachel bzw. Haken 306 (16) aufweisen, die in einen Eingriff mit den Schultern 308 der Kammer 7 gedrückt werden können, um es weiter zu verhindern, dass die Kammer 7 aus dem Ventilkörper 60 gedrückt wird.

Claims

Unter Druck stehendes Spendersystem (10) zur Abgabe eines Mehrkomponentenprodukts, wobei das System folgendes umfasst: einen äußeren Körper (11), der eine erste Kammer (8) definiert, die so gestaltet ist, dass sie eine erste Komponente des genannten Produkts aufweist; einen inneren Behälter (20), der in dem genannten Körper (11) angeordnet ist, wobei dieser Behälter eine zweite Kammer (7) definiert, die so gestaltet ist, dass sie eine zweite Komponente des genannten Produkts aufweist und die genannte zweite Komponente getrennt von der genannten ersten Komponente hält; einen Spenderkopf (50), der sich in Fluidübertragungsverbindung mit den genannten ersten (8) und zweiten Kammern (7) befindet, durch welchen das Produkt abgegeben wird; und eine modulare Ventileinheit (5), die ein Ventil aufweist, das so gestaltet ist, dass es sich zwischen einer geschlossenen Stellung, an der die genannten ersten und zweiten Kammern verschlossen sind, und einer offenen Stellung bewegt, an der die genannten ersten und zweiten Komponenten gleichzeitig aus den genannten ersten und zweiten Kammern zu dem genannten Spenderkopf strömen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil einen inneren Ventilschaft (74) aufweist, der einen äußeren Betätigungselementschaft (84) aufnimmt, mit einem ersten Ventilabschnitt (76) zum dichten Verschließen mit einer ersten Ventildichtung (79), um die genannte erste Kammer (8) zu verschließen, und mit einem zweiten Ventilabschnitt (80) zum Verschließen mit einer zweiten Ventildichtung (12), um die genannte zweite Kammer (7) zu verschließen.
Spendersystem nach Anspruch 1, wobei die genannte Ventileinheit (5) eine Ventilschale (13) und einen Ventilkörper (60) umfasst, die gemeinsam eine Kammer definieren, und in der Kammer mit einer Ventilteileinheit (17) und einer oberen Ventildichtung (76).
Spendersystem nach Anspruch 2, wobei die Ventilteileinheit (17) einen Ventilschaft (74) umfasst, der mit einer unteren Ventildichtung (82) abschließt, und mit einer Feder (72) zur Vorbelastung des Ventilschafts (74) an die geschlossene Stellung.
Spendersystem nach Anspruch 3, wobei die untere Ventildichtung (82) so gestaltet ist, dass sie die Ventileinheit (17) zusammenhält.
Spendersystem nach Anspruch 3, wobei es sich bei dem Ventilschaft um ein einzelnes unitäres Element handelt.
Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der genannte innere Behälter einen flexiblen Beutel (20) umfasst.
Spendersystem nach Anspruch 6, wobei der flexible Beutel (20) eine Balgform aufweist.
Spendersystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei dieses ferner einen mittels Treibmittel betätigten Kolben (15) umfasst, der so gestaltet ist, dass er den genannten Beutel (20) komprimiert, und um die genannte erste Komponente aus der genannten Kammer (7) zu drängen, wenn der genannte Spenderkopf (50) durch einen Benutzer betätigt wird.
Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Produkt durch ein Treibmittel aus dem Spendersystem gedrückt wird, und wobei das genannte Treibmittel getrennt von den genannten ersten und zweiten Komponenten gehalten wird.
Spendersystem nach Anspruch 8, wobei der genannte Kolben (15) und der genannte äußere Körper (11) eine dritte Kammer (4) zum Halen eines Treibmittels definieren.
Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannten ersten und zweiten Komponenten miteinander reagieren.
Spendersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei die genannte Ventilschale so gestaltet ist, dass sie dicht verschließend mit einem Randabschnitt des äußeren Körpers (11) eingreift.
Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der genannte äußere Körper einen steifen Kanister umfasst.
Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der genannte Spenderkopf (50) ferner eine Mischkammer und die genannten ersten und zweiten Komponenten umfasst.
Spendersystem nach Anspruch 14, wobei der genante Spenderkopf (50) ferner einen beweglichen Abschnitt umfasst, der so gestaltet ist, dass er die genannte Mischkammer jedes Mal evakuiert, nach dem das genannte Produkt aus der genannten Düse abgegeben worden ist.
Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannten ersten und zweiten Komponenten von einem Kontakt mit den metallischen Komponenten des Spendersystems getrennt sind.
Spendersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Ventilkörper ein ringförmiges Fingerelement umfasst, das so gestaltet ist, dass es als Reaktion auf einen Abwärtsdruck auf den inneren Behälter abgelenkt wird, wobei der innere Behälter mit dem Ventilkörper (60) dicht verschlossen wird.