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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Aerosol-Abgabevorrichtungen und insbesondere
Ventilanordnungen, die den Aerosol-Inhalt in vorbestimmten zeitlichen
Abständen
selbsttätig
ausgeben, ohne elektrischen Strom zu erfordern.
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Mit
Aerosoldosen lassen sich zahlreiche Stoffe ausgeben. Typischerweise
wird ein Wirkstoff mit einem Treibmittel gemischt, das sich in der
Dose mindestens teilweise im gasförmigen Zustand befindet, aber
auch mindestens teilweise in einer Flüssigkeit gelöst sein
kann, die den Wirkstoff enthält.
Typische Treibgase sind eine Propan/Butan-Mischung oder Kohlenstoffdioxid.
Die Mischung wird in der Aerosoldose unter Druck gehalten. Die Wirkstoffmischung
wird dann versprüht,
indem man ab- oder seitwärts
auf einen Betätigungsknopf
am oberen Ende der Dose drückt,
der ein Freigabeventil steuert. Für die Zwecke der vorliegenden
Anmeldung soll der Begriff "(chemischer)
Wirkstoff" denjenigen
Teil des Behälterinhalts
(gleichgültig
ob als Emulsion, als einzelne oder als mehrere Phasen vorliegend)
bezeichnen, der sich im Behälter
in der flüssigen
Phase befindet (unabhängig
von der Phase außerhalb
des Behälters)
und der einen Soll-Wirkstoff wie bspw. ein Insektenbekämpfungsmittel
(abstoßend,
abtötend
oder wachstumsregulierend), einen Duftstoff, ein Desinfektionsmittel
und/oder ein Deodorant allein und/oder mit einem Lösungsmittel
und/oder mit einem Teil des Treibmittels gemischt enthält.
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Der
Druck auf einen Ventil-Betätigungsknopf wird
typischerweise mit einem Finger aufgebracht. Für Duftstoffe, Deodorantien,
Insektizide und bestimmte andere Wirkstoffe, die direkt in die Umluft versprüht werden,
ist zuweilen erwünscht,
die Wirkstoffkonzentration in der Umluft periodisch aufzufrischen.
Dies kann manuell erfolgen; manchmal ist dies jedoch unzweckmäßig. Soll
bspw. anstatt eine verbrennbare Mückenspirale einzusetzen, ein
Insektenbekämpfungsmittel
versprüht
werden, um einen Raum über
Nacht zu schützen,
will der Anwender nicht in der Nacht aufwachen müssen, nur um mehr Insektenbekämpfungsmittel
zu versprühen.
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Es
gibt eine Anzahl bekannter Systeme, die selbsttätig Wirkstoffe intermittierend
in die Umluft abgeben. Die meisten von ihnen benötigen elektrischen Strom, um
den Abgabevorgang zu aktivieren oder zu steuern. Wo elektrischer
Strom nötig
ist, können
die Kosten der Abgabevorrichtung unnötig hoch sein. Für einige
Anwendungen ist der Strombedarf so hoch, dass eine Batteriespeisung
unpraktisch wird. Dann lässt
die Vorrichtung sich nur einsetzen, wo ein Anschluss an herkömmliche
Stromquellen erreichbar ist.
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Andere
Systeme geben einen Wirkstoff auch ohne elektrischen Strom selbsttätig intermittierend aus
einer Aerosoldose aus. Bspw. die US-PS 4 077 542 arbeitet mit einer
unter Vorspannung gesetzten Membran, um ein Aerosolgas in Intervallen
auszustoßen.
Vergl. auch die US-PSn 3 477 613 und 3 658 209. Systeme mit vorgespannter
Membran leiden jedoch unter Zuverlässigkeitsproblemen (bspw. Verstopfen,
Undichtigkeiten, ungleichmäßige Ausgabe) und
lassen sich zuweilen nicht fest genug an die Aerosoldose ansetzen.
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Darüber hinaus
macht der Kostenaufwand für
einige bekannte intermittierende Sprühsteuersysteme es unpraktisch,
sie als Einweg- bzw. Wegwerfprodukte auszugestalten. Für einige
Anwendungen geben die Verbraucher einem vollständig entsorgbaren Produkt den
Vorzug.
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Bei
vielen Ausgabevorrichtungen kann jedoch eine Flüssigkeit mit dem Wirkstoff
eine Anzahl enger Steuerdurchlässe
im Ventil durchströmen.
Mit der Zeit kann das Ventil sich dadurch zusetzen und beginnt dann,
ungleichmäßig zu arbeiten.
Die US-PS 4 396 152 schlägt
ein Aerosol-Abgabesystem vor, das auf die Dampf- und die Flüssigphasen
des Materials im Behälter
separat zugreift. Diese Vorrichtung erreichte jedoch keinen zuverlässigen selbsttätigen Betrieb.
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Die
Druckschrift
JP 56 037070 zeigt
eine Ventilanordnung zum intermittierenden Versprühen eines
Produkts aus einer Aerosoldose. Die Anordnung weist zwei Leitungen
auf, die in das Doseninnere führen.
Die eine Leitung führt
zu dem Produkt im Boden der Dose, die andere zur Gaskammer im Dosenoberteil
und zu einer Sammelkammer. Indem die Sammelkammer sich füllt, gibt
eine Membran Druck von der axial abgewandten Seite eines Hauptventils für das Produkt
frei. Sinkt der Druck unter einen kritischen Wert, öffnet ein
Haupt-Produktventil. Dadurch tritt das Produkt als Stoß durch
die Hauptdüse
aus der Vorrichtung aus. Bei weiterem Füllen der Sammelkammer wird
ein mittiger Schaft auf der Membran vom axial abgewandten Ende des
Hauptventils weg gezogen, um einen zugewiesenen Ausgabekanal für das Treibgas
freizulegen, der direkt zur Umluft führt.
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Die
Druckschrift
JP 56 070865 zeigt
ein anderes, intermittierend arbeitendes Ventil für eine Aerosoldose,
die separate Kanäle
für das
Treibgas und das Produkt enthält.
Das Treibgas wird über
ein Regelventil und eine seitliche Speiseleitung zur abgewandten
Seite einer Membran geleitet, wo es die Sammelkammer beaufschlagt.
Die Membran drückt auf
einen Knopf, der seinerseits ein stromabwärtiges Hauptventil für das Produkt öffnet. Das
Betätigen
des Hauptventilschafts öffnet
auch ein Hilfsventil, das die Ausgabe von Treibgas aus der Sammelkammer
an die Umluft ermöglicht.
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Eine
noch andere bekannte Anordnung zeigt die
JP 57 174173 . Dort weist eine Dose
ein Ventil mit zwei Arbeitszuständen
auf. Eine kleine Bewegung lässt
nur Treibgas durch einen Gasauslass austreten. Bei weiterem Druck
kann Produkt durch einen Produktauslass austreten. Bei an der Dose
befestigter Ventilanordnung wird das Ventil im Dosenoberteil betätigt, bis
Treibgas in eine zum von der Dose abgewandten Ende der Anordnung
führende
Leitung strömen
kann. Über
ein Steuerventil strömt
es in eine Sammelkammer. Ist diese bis zu einem Sollwert gefüllt, springt
eine Membran um und beaufschlagt den Oberteil eines Ventilkörpers, der
weiter auf das Ventil der Aerosoldose drückt, so dass Produkt entweichen kann.
Ist dies der Fall, öffnet
eine Lüftungsöffnung, durch
die das Treibgas in der Sammelkammer direkt an die Umluft austreten
kann.
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Folglich
besteht nach wie vor Bedarf an verbesserten, kostengünstig zu
erstellenden und selbsttätigen
Aerosol-Abgabevorrichtungen, die ohne elektrischen Strom arbeiten.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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In
einem Aspekt stellt die Erfindung eine Ventilanordnung nach dem
Anspruch 1 bereit. Die Anordnung ist geeignet zur Ab- bzw. Ausgabe
eines chemischen Wirkstoffs aus einem Aerosolbehälter, der einen ersten Bereich
zur Aufnahme eines Treibgases und einen zweiten Bereich für einen
chemischen Wirkstoff aufweist. Die Anordnung kann selbsttätig zwischen
einer Sammelphase, in der Gas aus dem Behälter übernommen wird, und einer Sprühphase stetig
umschalten, in der der chemische Wirkstoff selbsttätig ausgegeben
wird. Die Bereiche brauchen nicht voneinander getrennt zu sein.
In der Tat ist in der bevorzugten Form der erste Bereich der Oberteil
der Dose, wo Treibgas sich über
eine Flüssigphase
des restlichen Doseninhalts gesammelt hat.
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Es
liegt ein Gehäuse
vor, das auf einen Aerosolbehälter
aufsetzbar ist. Dem Gehäuse
ist eine bewegbare Membran zugeordnet und mit einer Dichtung verbunden;
die Membran ist zu einer ersten Konfiguration vorbeaufschlagt. Eine
Speicher- bzw. Sammelkammer im Gehäuse übt einen variablen Druck gegen
die Membran aus. Ein erster Durchlass im Gehäuse ist geeignet, den ersten Bereich
des Aerosolbehälters
mit der Sammelkammer zu verbinden, und ein zweiter Durchlass verbindet
den zweiten Bereich mit einem Auslass der Ventilanordnung.
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In
der ersten Konfiguration der Membran kann die Dichtung die Strömung des
chemischen Wirkstoffs aus der Ventilanordnung hinaus drosseln. Übersteigt
der Druck der Chemikalie in der Sammelkammer einen bestimmten Schwellenwert,
kann die Membran in eine zweite Konfiguration übergehen, in der der chemische
Wirkstoff als Sprühstrahl
aus der Ventilanordnung austreten kann.
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In
bevorzugten Formen ist im ersten Durchlass ein poröses Material
angeordnet, um die Strömung
des Treibgases in ihm zu regulieren. Die Membran springt aus der
zweiten in die erste Konfiguration zurück, wenn der Druck des Treibgases
in der Sammelkammer unter einen Schwellenwert absinkt.
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Die
Sammelkammer gibt das Gas aus, wenn die Membran sich in der zweiten
Konfiguration befindet. Das Treibgas und der chemische Wirkstoff
mischen sich in der Ventilkammer außerhalb der Dose.
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Es
können
auch ein Behälter,
der mit der Ventilanordnung verbunden ist, und ein Betätigungsteil
des Gehäuses
vorliegen, der verdrehbar ist, damit das Treibgas aus dem Behälter aus-
und in den ersten Durchlass einströmen kann. Die Dichtung kann
in einer axialen Richtung verschiebbar sein, damit Treibgas durch
den ersten Durchlass in die Sammelkammer strömen kann.
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Es
werden auch Verfahren zur Anwendung dieser Ventilanordnungen mit
Aerosolbehältern
offenbart und die Erfindung gibt ein Verfahren nach Anspruch 7 an.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine sichere Halterung einer Ventilanordnung
auf einer Aerosoldose, bietet aber auch ein Betätigungselement mit zwei Betriebszuständen. In
einer Betriebsart ist die Ventilanordnung betrieblich vom Betätigungsventil des
Aerosolbehälters
getrennt (dieser Betriebszustand ist für den Versand oder die Langzeitlagerung geeignet).
Ein anderer Betriebszustand verbindet die Ventilanordnung mit dem
Inneren des Aerosolbehälters
und leitet den Zyklus der periodischen und selbsttätigen Ausgabe
des chemischen Wirkstoffs aus diesem ein. Wichtig ist, dass ein
periodisches Arbeiten erreicht wird, ohne elektrischen Strom aufwenden
zu müssen,
um das Ventil zu betätigen
oder zu steuern.
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Die
Ventilanordnung hat wenige Teile und ist kostengünstig zu erstellen und zusammenzusetzen. Der
separate Zugriff auf das Treibgas lässt zu, dass dieses (im Gegensatz
zur viscoseren Flüssigkeit)
die Membran bewegt, so dass man ein saubereres und zuverlässigeres
Arbeiten erreicht. Da die Flüssigkeit und
der Dampf das poröse
Medium nicht gemeinsam durchströmen
müssen,
ist die Wahrscheinlichkeit eines Verstopfens bei längerer Benutzung über Monate
weitaus geringer. Bei Anwendung des hier beschrieben Konzepts der
Komponententrennung wird das Produkt unter vollem Druck mit flüssigem Treibmittel
(wie bei einer typischen handbetätigten
Aerosoldose) freigesetzt und so ein sehr wirksames Aufbrechen zu
Teilchen erreicht. Würde
man in einer Vorrichtung wie der erfindungsgemäßen das Treibgas nicht vom
Hauptprodukt trennen, könnte
die Trennung in der Sammelkammer oder sonst wo in der Vorrichtung
stattfinden, so dass die Ergebnisse ungleichmäßig werden.
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Die
vorgehenden und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, die
zur Erläuterung,
nicht Einschränkung
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung zeigen. Diese Ausführungsformen
repräsentieren
nicht unbedingt den vollen Umfang der Erfindung; dieser folgt vielmehr
aus den Ansprüchen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Schnitt durch eine selbsttätig
arbeitende Ausgabeventilanordnung im AUS-Zustand;
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2 entspricht
der 1, zeigt aber das Ventil im EIN-Zustand in der
Sammelphase des Ausgabezyklus;
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3 zeigt
vergrößert einen
Teil der Ventilanordnung nach 1;
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4 entspricht
der 3, zeigt aber das Ventil in der Sprühphase des
Ausgabezyklus;
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5 ist
ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße, selbsttätig arbeitende Ausgabeventilanordnung
im AUS-Zustand;
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6 entspricht
der 5, zeigt aber das Ventil im EIN-Zustand in der
Sammelphase des Ausgabezyklus;
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7 ist
ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer selbsttätigen Ausgabeventilanordnung
im AUS-Zustand;
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8 entspricht
der 7, zeigt aber das Ventil im EIN-Zustand in der
Sammelphase des Ausgabezyklus;
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9 entspricht
der 8, zeigt aber die Ventilanordnung in der Sprühphase;
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10 zeigt
vergrößert ein
Treibgassteuerventil der Ventilanordnung der 7; und
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11 zeigt
vergrößert das
Treibgasventil der Ventilanordnung der 8, aber
in einem anderen Zustand des Ventils.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die 1 zeigt
eine Ausgabevorrichtung 120 auf eine Dose 122 aufgesetzt,
und zwar über eine äußere Wand 144 mit
einem Innengewinde, das mit einem Außengewinde auf der Wandung 136 verschraubt
ist. Eine Abdeckung 149 erstreckt sich vom axial äußeren Ende
der Wand 144 im wesentlichen radial einwärts. Die
Wandung 136 hat an ihrer axial inneren Fläche einen
Flansch, der mit der Kuppel 139 der Dose in den Eingriff
tritt. Die Wand 136 geht einteilig in einer winklige Wand 147 über, die
sich radial einwärts
und axial stromabwärts
von ihr erstreckt. Die Wand 147 ist an ihrer radial inneren
Kante einteilig mit einer Wand 154 verbunden, die axial
stromaufwärts
verläuft
und einen Flansch aufweist, der den Rand 129 untergreift.
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Die
Steuereinrichtung 120 hat weiterhin einen Hebel 171,
der mit der Wand 144 mitgedreht wird, um die Steueranordnung 132 in
der Axialrichtung zu verschieben, wie oben beschrieben. Weiterhin
hat der Hebel 171 zwischen sich und der Wand 144 eine
perforierte Lasche (nicht gezeigt), die zerrissen wird, bevor die
Ausgabevorrichtung sich betätigen
lässt.
Man erhält
so eine Anzeige, ob unbefugt versucht worden ist, die Ausgabevorrichtung
zu betätigen.
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Die
Dose 122 hat ein erstes und ein zweites Ventil 137 bzw. 140,
die sich in die Dose 122 hinein erstrecken. Das Ventil 137 ist
mit einer Leitung 133 verbunden, die axial zum Boden der
Dose verläuft und
die Chemikalienmischung aufnimmt. Das Ventil 140 endet
im oberen Bereich 135 der Dose 122 und nimmt Treibgas
auf. Die Ventile 137, 140 weisen einen abwärts auslenkbaren
Kanal 138 bzw. 143 auf, die sich axial aus der
Dose 122 hinaus erstrecken. Folglich lässt sich die Ausgabevorrichtung
als separates Teil bereit stellen, das auf die Dose 122 aufsetzbar
ist, indem man die Wand 144 relativ zur Wand 136 verdreht.
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Die 3 zeigt
die Wirkstoff-Ventilanordnung 157 mit einer ringförmig umlaufenden
Wand 177, deren axial inneres Ende auf den Kanal 137 aufgeschoben
ist. Von der Wand 177 erstreckt sich ein Flansch 173 radial
einwärts
zum äußeren Ende
des Kanals 138. Der Flansch 173 umgreift einen
mittig verlaufenden Kanal 165, der axial mit dem Kanal 138 fluchtet.
Eine ringförmig
umlaufende Wand 141 sitzt in der Wand 177 und
verläuft
vom Flansch 173 axial stromabwärts; sie umschließt einen
axial verlaufenden Kanal 175, der in Strömungsverbindung
mit dem Kanal 165 steht. Der Kanal 165 verläuft aus
der Ausgabevorrichtung 120 hinaus als Auslass 167 zur
Umluft. Die Wandung 141 umgreift wei terhin einen zweiten
Kanal 152, der axial zwischen einem Treibgasablass 156 und
der Umluft verläuft.
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Ein
zwischen den Kanälen 175, 165 angeordneter
Stopfen 164 sperrt den Kanal 165, so dass, wenn
die Ausgabevorrichtung 120 sich nicht in der Sprühphase befindet,
der chemische Wirkstoff nicht aus ihr austreten kann. Ein Paar O-Ringe 163 liegt zwischen
der Innenfläche
der Wand 177 und der Außenfläche der Wand 141,
um weiter zu gewährleisten,
dass kein Wirkstoff oder Treibgas durch die Lüftungsleitung 156 in
der Wand 141 aus der Ausgabevorrichtung 120 austreten
kann. Ein Kanal 153 verläuft um den Stopfen 164 herum
und stellt in der Sprühphase
eine Strömungsverbindung
zu den Kanälen 165, 175 her,
wie unten ausführlicher
beschrieben.
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Die
Treibgasventilanordnung 151 weist eine ringförmige Wand 179 auf,
die einen Kanal 142 umgreift, der vom Ventilschaft 143 axial
hinweg in eine Speicher- bzw. Sammelkammer 146 verläuft. Die Sammelkammer
ist von einer Membran 150 begrenzt, die sich von einer
Wand 161 an der Grenzfläche
zwischen der Abdeckung 149 und dem axial äußeren Ende
de Wand 179, dem axial inneren Teil der Wand 161,
der Innenfläche
der Wand 179 und der Außenfläche der Wand 141 radial
hinweg erstreckt. Die Membran 150 ist weiterhin an ihren
radial inneren Ende mit der Wand 141 verbunden.
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Die
Wand 179 hat einen Flansch 159 ähnlich dem
Flansch 173 der Wand 177, der am Ventilschaft 143 anliegt
und einen Kanal 181 umschließt, der in Strömungsverbindung
in den Ventilschaft 143 und den Kanal 142 übergeht.
Ein poröses
Strömungssteuerelement 158 ist
axial stromabwärts
vom Flansch 159 im Kanal 142 angeordnet, um den
Treibmittelzustrom in die Sammelkammer 146 zu regulieren.
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Beim
anfänglichen
Aufsetzen der Ausgabevorrichtung 120 auf die Dose 122 werden
weder der Durchgang 138 noch der Durchgang 143 betätigt. Wie
je doch die 2 zeigt, werden mit dem Drehen der
Ausgabevorrichtung 120 in den EIN-Zustand, womit die Sammelphase
beginnt, die Flansche 159, 173 axial stromaufwärts versetzt
und drücken
den Ventilschaft 143 bzw. 138 hinab. Dann strömt Wirkstoff durch
den Kanal 133 und das Ventil 137 in den Kanal 165.
Der Verschluss, den der Stopfen 164 und die O-Ringe 163 bilden,
verhindert einen Zufluss von Wirkstoff in den Kanal 175.
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Das
Treibmittel strömt
durch das Ventil 140, den Kanal 181, das poröse Element 158 und
den Durchlass 142 in die Sammelkammer 146. Übersteigt
der auf die Innenfläche
der Membran 150 wirkende Druck des Treibmittels einen vorbestimmten Schwellenwert,
verformt die Membran sich aus dem normalen Schließzustand,
den die 9 zeigt, in den Offenzustand
der 4.
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Dadurch
wird eine Sprühphase
eingeleitet, in der die Membran 150 bewirkt, dass die Wand 141 axial
stromaufwärts
ausgelenkt wird, so dass der Zulauf zum Kanal 175 vom Stopfen 164 abgehoben wird.
Folglich strömt
Wirkstoff in Richtung des Pfeils N aus dem Durchlass 138 durch
den Kanal 153 in den Kanal 175, wo er die Ausgabevorrichtung 120 am
Auslass 167 verlässt.
Zusätzlich
verlässt
der äußere O-Ring
die Innenfläche
der Wand 141, wenn diese sich verschiebt.
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Im
Ergebnis strömt
Treibmittel aus der Sammelkammer 164 durch den Spalt zwischen
den radial inneren Flächen
der Wand 177 und der Wand 141 in Richtung des
Pfeils O durch den Kanal 156 und in den Kanal 152,
wo es als separater Strom aus der Ausgabevorrichtung austritt. Sobald
der Druck in der Sammelkammer 146 sinkt, springt die Membran
in den Schließzustand
zurück
und beginnt eine nachfolgende Sammelphase.
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Die 5 zeigt
eine erfindungsgemäße Ausgabevorrichtung 220 mit
einem ansonsten gleichen Aufbau wie dem oben beschriebenen. Die
primären Unterschiede
liegen im Wirkstoffventil 257 und im Treibmittelventil 251.
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So
weist das Wirkstoffventil 257 eine ringförmig umlaufende
Lippe 225 auf, die axial stromaufwärts in die Leitung 233 verläuft und
einen Innenraum 224 umschließt. Das axial stromaufwärtige Ende
der Lippe 225 steht in den Kanal 233 hinein vor, um
Wirkstoff an das Ventil 237 auszugeben.
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Das
Treibmittelventil 251 weist eine flexible Dichtung 234 auf,
die vom Element 225 radial auswärts absteht, so dass die axial äußere Fläche der Dichtung 234 an
der axial inneren Fläche
eines Sitzes 254 anliegt. Der Sitz 254 liegt im
Becher 234 und nimmt dort ein inneres und ein äußeres Gabelelement 259 auf.
Die Gabel 259 bildet das axial innere Ende einer Wand 279,
die einen Kanal 242 umgibt, die in eine Sammelkammer 246 führt. Im
Kanal 242 befindet sich ein poröses Strömungssteuerelement 258.
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Befindet
die Ausgabevorrichtung sich in dem in 5 gezeigten
AUS-Zustand, verhindert die Dichtung 234 den Zustrom von
Treibmittel in den Kanal 242. Wie jedoch die 6 zeigt,
werden, wenn man die Ausgabevorrichtung an der Anordnung 232 weiter
in den EIN-Zustand dreht, die Gabelelemente 259 axial stromaufwärts gegen
die Dichtung 234 gedrückt,
die vom Sitz 254 weg auswärts auslenkt. Da das innere
Gabelelement axial stromabwärts
vom äußeren Gabelelement
weg versetzt ist, wird der Zulauf zum Kanal 242 zum oberen
Bereich 235 der Dose 222 hin freigelegt, so dass
Treibmittel über
den Kanal 242 in die Sammelkammer 246 einströmen kann.
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Wie
nun die 7–10 zeigen,
ist nach einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung eine Ausgabevorrichtung 520 auf eine Dose 522 aufgesetzt.
Ein herkömmlicheres
Behälter-Austrittsventil 537 erstreckt
sich vom Ventilbecher 527 weg aufwärts. Das Ventil 537 hat
einen aufwärts
vorstehenden Schaft 538, den eine Feder 569 in
Auswärtsrichtung
beaufschlagt und durch den das Wirkstoffgemisch der Dose 522 ausgestoßen werden
kann. Das Ventil 537 ist als vertikal betätigbar dargestellt
und lässt
sich durch direktes Abwärtsdrücken des
Schafts 538 betätigen.
Stattdessen ließe
sich ein seitlich kippbares Ventil verwenden, das man betätigt, indem man
den Ventilschaft zur Seite und geringfügig abwärts kippt.
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Die
Steueranordnung 532 hat eine Außenwand 544 mit einem
Gewinde auf der Innenfläche, das
mit dem Gewinde auf der Wand 536 kämmt, das mit der Kuppel 539 der
Dose verbunden ist. Folglich kann der Benutzer durch Verdrehen der
Wand 544 die Vorrichtung zwischen dem AUS- und dem EIN-Zustand
(7 bzw. 8) hin und her schalten.
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Die
Wand 544 wird an ihrem axial äußeren Ende von der Wand 522 abgestützt, die
in einer Nut an ihrem unteren Ende das obere Ende einer Haltewand 541 aufnimmt.
An der Grenzfläche
zwischen den Wänden 552, 541 befindet
sich ein O-Ring 563. Eine monostabile flexible Membran 550 erstreckt sich
radial von der Grenzfläche
zwischen dem O-Ring 563 und der Wand 552 hinweg.
Der O-Ring 563 schafft also einen Abschluss, der Treibgas
daran hindert, in der Sammelphase aus der Sammelkammer 546 zu
entweichen. Weiterhin hat die Wand 541 einen Flansch 543,
der axial stromabwärts
zur Membran 550 hin verläuft. Eine umgekehrt L-förmige Wand 561 ist
an die Innenfläche
der Membran 550 angesetzt und nimmt das axial äußere Ende
des Flansches 543 auf, um in der Sammelphase ein Entweichen
von Treibgas zu verhindern.
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Wie
insbesondere die 10 zeigt, weist die Ausgabevorrichtung 520 auch
ein Treibgasventil 551 und ein Wirkstoffventil 557 auf.
Eine Wand 541 im Treibgasventil 551 umgibt einen
Hohlraum, der ein poröses
Element 558 enthält.
Ein Kolben 556 mit einer Spitze 559 sitzt in einem
Sitzelement 554 axial stromaufwärts des porösen Elements 558.
Das Sitzelement 554 ist am Becher 527 befestigt.
Der Kolben 556 ist ringförmig und umgreift einen Kanal 553,
der axial stromabwärts
der Spitze 559 liegt und die Mündung der Sammelkammer 546 umgibt.
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Eine
flexible Dichtung 534 erstreckt sich vom T-Stück 525 radial
auswärts
und liegt an der axial inneren Fläche des Sitzelements 554 an.
Folglich verhindern zwei Abschlüsse,
dass bei im AUS-Zustand befindlicher Ausgabevorrichtung Treibgas
in die Sammelkammer 546 gelangt. Die Dichtung 534 minimiert
Leckverluste beim Füllen
der Dose und stellt einen redundanten dichten Abschluss gegen den
Kolben dar. Der Kanal fluchtet radial mit dem Sitzelement 554;
der resultierende dichte Abschluss verhindert ein Eindringen von
Treibgas in den Kolben.
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Eine
Wirkstoffventilanordnung 557 (vergl. die 7)
weist eine Nabe 515 auf, die aus der radial inneren Oberfläche der
ringförmigen
Haltewand 541 gebildet ist. Die Nabe umschließt einen
Kanal 569, durch den in der Sprühphase die Wirkstoffmischung aus
dem Ventilschaft 538 strömt. An die axial innere Oberfläche der
Membran 550 ist ein Stopfen 564 angesetzt, der
axial einwärts
vorsteht und den Kanal 569 verschließt, so dass in der Sammelphase
kein Wirkstoff aus der Ausgabevorrichtung 520 austreten kann.
Die Membran 550 enthält
am Stopfen 567 eine ringförmige Öffnung 567, durch
die in der Sprühphase
Wirkstoff aus der Nabe und der Ausgabevorrichtung 520 ausströmen kann,
wie unten beschrieben.
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Wird
die Steueranordnung 532 gedreht, um die Ausgabevorrichtung
in den EIN-Zustand zu bringen, beginnt die Sammelphase. Insbesondere
werden die Wand 541 und der Kolben 556 abwärts beaufschlagt,
so dass die Spitze 559 die Dichtung 534 vom Sitz 554 weg
in Richtung des Pfeils H auslenkt. Der Kolben 556 wird
herab gedrückt,
so dass der Kanal 553 axial stromaufwärts des Sitzes 554 verschoben
wird und Treibgas unter Druck in Richtung des Pfeils I in den Kanal 553 einströmen kann.
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Der
Stopfen 564 ist gegen die Nabe 565 beaufschlagt,
die den Ventilschaft 538 herabdrückt, so dass der chemische
Wirkstoff gegen den Stopfen unter Druck gesetzt wird. Der dichte
Abschluss zwischen dem Stopfen 564 und der Nabe 565 verhindert,
dass in der Sammelphase Wirkstoff aus der Ausgabevorrichtung austreten
kann.
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Das
Treibgas strömt
durch das poröse
Element in den Zulauf 560 der Sammelkammer 546.
Der konstante Zustrom von Treibgas in die Sammelkammer 546 bewirkt
einen Druckanstieg in ihr; dieser Druck wirkt auf die Innenfläche der
Membran 550. Ist die Sammelkammer 546 hinreichend
mit Treibgas geladen, so dass der Druck einen vorbestimmten Schwellenwert
erreicht, verformt die monostabile Membran 550 sich aus
dem normalen Schließzustand
(vergl. 8) in den Offenzustand, den
die 9 zeigt.
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Damit
wird die Sprühphase
eingeleitet, während
der die Membran 550 und somit auch der Stopfen 564 axial
stromabwärts
beaufschlagt werden. So bildet sich zwischen dem Stopfen 564 und
der Nabe 565 ein Auslasskanal, durch den Wirkstoff unter Druck
in Richtung des Pfeils J aus der Ausgabevorrichtung heraus als Sprühstoß in die
Umluft austreten kann. Weiterhin wird die Wand 561 axial
stromabwärts
des Flansches 543 verschoben, so dass während der vorgehenden Sammelphase
in der Sammelkammer 546 aufgenommenes Treibgas in Richtung des
Pfeils K strömen,
sich mit dem Wirkstoff mischen und aus der Ausgabevorrichtung 520 austreten
kann.
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Da
während
der Sprühphase
der Kanal 553 unter dem Sitz 554 liegt, strömt weiter
Treibgas in die Sammelkammer 546. Da jedoch mehr Treibgas
die Sammelkammer 546 verlässt als in sie einströmt, sinkt
der Druck in ihr in der Sprühphase
rasch ab. Sobald der Druck in der Kammer 546 unter einen
vorbestimmten Schwellwert abgesunken ist, springt die Membran 550 in
die Normallage zurück
und stellt den dichten Abschluss zwischen dem Stopfen 564 und dem
Kanal 569 wieder her. Das Treibgas strömt weiter in die Sammelkammer 546,
um die nächsten Sprühphase einzuleiten.
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Die
vorgehende Beschreibung betrifft bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung. Für
den Fachmann ist einzusehen, dass an ihnen zahlreiche Abänderungen
möglich
sind, ohne die Erfindung, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert
ist, zu verlassen.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung stellt selbsttätige Ausgabevorrichtungen bereit,
mit denen die Inhalte von Aerosoldosen sich ausgeben lassen, ohne
dass wiederholt elektrischer Strom oder ein Betätigen von Hand erforderlich
wäre.