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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Fluidspender und spezieller einen Schaumspender,
der in der Lage ist, Luft und eine schäumbare Flüssigkeit zur Erzeugung eines
Schaums zu kombinieren.
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Hintergrund
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Schaumspender
fallen in zwei grundsätzliche
Kategorien: Handdruckflaschen und Schaumaerosole. Handdruckflaschen
sind nicht Aerosolschaumspender. Beim Drücken wird Schaum durch das
Vermischen von Fließströmen verschäumbarer Flüssigkeit
und Luft in einem unterschiedlichen Mischbereich erzeugt. Schaum
wird erzeugt, wenn diese Fließströme in ein
schwammartiges, schaumerzeugendes Element hinein absorbiert werden. Die
Handdruckflaschen verwenden in typischer Weise eine andere Bahn
für in
die Flasche wieder eintretende Luft als eine für die Abgabe von Schaum verwendete
Bahn. Diese Flaschen haben jedoch Nachteile, da sie so gestaltet
sind, daß sie
in der Hand gehalten und betätigt
werden und deshalb größenmäßig beschränkt sein
müssen.
Handdruckflaschen leiden auch unter dem Nachteil, daß die verschäumbare Flüssigkeit
aus der Flasche auslaufen kann, wenn die Flasche nicht aufrecht
gehalten wird. Ein anderer üblicher
Nachteil der Handdruckflaschen besteht darin, daß sie beim Wiederauffüllen der
Vorratsflasche mit einer adäquaten
Luftmenge versagen. Infolgedessen hat der Vorrat eine ungleiche
Menge an verschäumbarer
Flüssigkeit
und Luft und ist deshalb nicht in der Lage, einen guten Schaum zu
erzeugen.
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Zum
Beispiel beschreibt das US-Patent Nr. 5,033,654 von Bennett einen
Schaumspender mit einem deformierbaren Vorrat an verschäumbarer
Flüssigkeit
und Luft sowie ein schaumerzeugendes Segment, welches einen Schaumfilter
einschließt.
Wenn der Schaumspender in Betrieb kommt, vermischt sich die Luft
aus dem Inneren des Vorrates mit der verschäumbaren Flüssigkeit zur Erzeugung eines Schaums.
Um Luft in den Vorrat zurück
wieder aufzufüllen,
nachdem der Schaum abgegeben wurde, wird ein Rückschlagventil in der Form
einer sich bewegenden Kugel in einem Zylinder verwendet. Das Rückschlagventil
ist außerhalb
der Fließbahn
des Schaums angeordnet. Die Patentschrift offenbart, daß wenn der
deformierbare Vorrat zusammengedrückt wird, die Wände der
Vorratsflasche kollabieren und Luft in dem Vorrat veranlassen, die
Kugel gegen ein Ende des Zylinders zu stoßen, wodurch der Luftdurchgang
aus dem Rückschlagventil
blockiert wird. Unmittelbar nach der Abgabe von Schaum kehren während der
sogenannten Erholungsstufe die elastischen Wände der Vorratsflasche in ihre
ursprüngliche
Gestalt zurück
und erzeugen ein relatives Vakuum. Der Rückdruck läßt die Kugel des Rückschlagventils
von einem Ende des zylindrischen Gehäuses zu dem anderen abfallen
und erlaubt es der Umgebungsluft, den Vorrat wieder aufzufüllen. Weil
der als Vorrat verwendete Kunststoffbehälter relativ schwach ist, kann
er nur mäßige Erholungskräfte bieten.
Zum Beispiel kann ein typischer Behälter in der Lage sein, ein
Vakuum von nur 0,5 psi zu erzeugen, wenn er in seine ursprüngliche
Gestalt zurückkehrt. Wenn
außerdem
die Kugel in den Sitz gegen das Ende des zylindrischen Gehäuses gelangt,
wird die Luftbahn in den Vorrat hinein mindestens teilweise blockiert.
Infolgedessen versagen diese und ähnliche Gestaltungen, um zeitgerecht
und adäquat
den Vorrat mit Luft wieder aufzufüllen. Das relativ langsame Wiederauffüllen oder
Füllen
von Luft läßt die Flasche nicht
zu ihrer ursprünglichen
Größe zurückkehren. Infolgedessen
kann das Meiste ihres Volumens aus Flüssigkeit bestehen. Beim nächsten Zusammendrücken wird
ein unpassendes Verhältnis
von Luft/Fluid erzeugt, wodurch die Schaumqualität verschlechtert wird und in
den schlechtesten Fällen
nur Flüssigkeit erzeugt
wird (kein Schaum). Bei Abwesenheit einer guten Luftmenge in dem
Vorrat wird die Schaumproduktion erschwert.
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Ein
anderes wichtiges Erfordernis des Verfahrens zum Wiederauffüllen von
Luft ist die Wirksamkeit während
des Abgabehubes. Wenn während des
Abgabehubes Luft aus dem Wiederauffülldurchgang entweicht, dann
wird weniger Schaum erzeugt und abgegeben.
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Aerosolschaumspender überwinden
nur einige Probleme der Handdruckflaschen. Bei Schaumaerosolen treiben
Kohlenwasserstoffgase unter Druck, und in der Vergangenheit ebenso
Fluorkohlenstoffgase, die aktiven Substanzen aus dem Vorrat heraus. Die
Aerosole haben jedoch andere Nachteile. Fluorkohlenstoffe sind aus
Umweltgründen
verworfen worden, und Kohlenwasserstoffe sind wegen der Entflammbarkeit
nicht betriebssicher. Betriebssichere Treibmittel, die auf die Abhilfe
dieser Bedenken gerichtet sind, schließen kompressible Gase ein,
wie zum Beispiel Stickstoff oder Druckluft. Diese betriebssicheren
Treibmittel sind jedoch nicht in flüssigen aktiven Substanzen wie
Kohlenwasserstoffen löslich.
Dadurch wird es bei diesen betriebssicheren Treibmitteln schwierig,
den Druck ausreichend hoch zu halten und ein wirksames Versprühen beizubehalten,
wenn die aktiven Substanzen verbraucht sind. Schwieriger ist es
ferner bei solchen Treibmitteln, nützliche Aerosolschäume aus
Kombinationen eines herkömmlichen
Ventils und eines Spenderkopfes zu erhalten.
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Es
besteht daher ein Bedürfnis
nach einem Schaumspender, der zeitgerecht und wirksam Luft wieder
auffüllen
kann, wohingegen während
der Speicherung und des Transportes eine hermetische Dichtung zur
Verfügung
gestellt werden kann.
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EP-A-0
613 728 beschreibt einen Pumpenbehälter mit Schaumspender zum
Abgeben von Schaum durch Vermischen von Luft und einer verschäumbaren
Flüssigkeit.
Die Pumpe hat einen Behälter
und einen Doppelzylinder mit einem großen Luftzylinder und einem
kleinen Flüssigkeitszylinder. Der
Luftzylinder hat ein Luftloch zum Einführen von Luft in den Behälter. Das
Luftloch bleibt offen, während
der Luftkolben sich nach oben oder unten bewegt und bis er entweder
die obere oder die Bodentotposition erreicht hat.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese
und andere Nachteile werden bei den verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ins Auge gefaßt.
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Aspekte
der Erfindung werden in den anliegenden Ansprüchen bestimmt.
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Bei
einer Ausführungsform
weist die Spendervorrichtung einen Vorrat für Luft und eine verschäumbare Flüssigkeit
auf, ein Gehäuse,
welches mit dem Vorratsbehälter
gekoppelt ist, und weist eine Kammer auf, die innerhalb des Gehäuses beweglich angeordnet
ist. Die Kammer kann sich in dem Gehäuse aus einer ersten Position
zu einer zweiten Position in Abhängigkeit
von dem Druckunterschied zwischen dem Innendruck des Vorratsbehälters und dem
Umgebungsdruck bewegen. Wenn sie sich in der ersten Position befindet,
bilden die Kammer und das Gehäuse
einen ersten Einlaß für das Verbinden von
Luft zwischen der Atmosphäre
und dem Vorratsbehälter.
In der zweiten Position dichten die Kammer und das Gehäuse den
ersten Einlaß ab
und bilden einen zweiten Einlaß,
der es der Kammer erlaubt, Luft und verschäumbare Flüssigkeit aus dem Vorrat aufzunehmen.
Packungsmaterial oder Filter können
innerhalb der Kammer angeordnet sein, um eine ausreichend große Oberfläche vorzusehen,
um die Luft mit der verschäumbaren
Flüssigkeit
zu vermischen.
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Die
Erfindung sieht auch ein Verfahren zum Vermischen mindestens zweier
Fluide vor. Bei einer Ausführungsform
wird durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen zur Erzeugung
von Schaum durch Verlagern einer Luftmenge und einer Menge an verschäumbarer
Flüssigkeit
aus dem Vorratsbehälter
in die Kammer hinein, zum Vermischen von Luft mit verschäumbarer
Flüssigkeit
innerhalb der Kammer, um Schaum zu erzeugen, und Abgeben des Schaums aus
der Kammer.
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Eine
Ausführungsform
eines Schaumspenders nach der Erfindung ist gegenüber herkömmlichen
Schaumspendern vorteilhaft, weil der Spender dieser Ausführungsform
in der Lage ist, die Zufuhr von Vorratsluft zeitgerecht und vollständig wieder aufzufüllen, nachdem
die Luft zusammen mit Schaum abgegeben wurde.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Verschiedene
Merkmale der Erfindung ergeben sich unter gleichzeitiger Bezugnahme
auf die folgende Beschreibung und die anliegenden Zeichnungen, wobei
gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente beschreiben, wobei gilt:
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung der 1, während die
Vorrichtung in Benutzung ist;
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3 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung der 1 in der
geschlossenen Position;
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung;
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5 zeigt
die Ausführungsform
der 4, während
die Vorrichtung in Benutzung ist;
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6 ist
eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung nach einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, wobei sich die Kappe in der geschlossenen Position
befindet;
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7 ist
eine Querschnittsansicht der 6 um die
Achse herum; und
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8 zeigt
die Ausführungsform
der 7 in der Eingriffsposition.
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Ausführliche
Beschreibung der Ausführungsformen der
Erfindung
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Es
sei bemerkt, daß die
Erfindung zwar unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben wird,
die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung aber nicht auf diese
beschränkt
ist.
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1 veranschaulicht
eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung in der Wiederauffüllposition.
Bei dieser Ausführungsform
ist die Vorrichtung in einem Schaumspender gezeigt unter Anbringung
an einer drückbaren
Flasche 11, die einen Behälter 10 bildet. Die
Vorrichtung dieser Ausführungsform
schließt
einen Verschluß 101 in
der Form eines hohlen Zylinders ein, der an seinem äußeren Ende
ein Innengewinde 13 hat. Oben an dem Zylinder befindet
sich ein kegelstumpfförmiger
Abschnitt 15, welcher den Zylinder mit einem ringförmigen Ringabschnitt 17 verbindet.
Nach außen
von diesem radial inneren Teil des Ringes erstreckt sich ein zylindrischer
Teil 19, der radial nach außen verläuft. Neben dem Ringteil 17 der inneren
Oberfläche
befindet sich eine Dichtung 102. Diese Ausführungsform
ist lösbar
an der Flasche 11 durch ein Gewinde 13 in dem
Verschluß 101 mit
der Dichtung 102 angebracht, welche gegen die Oberseite
des Flaschenhalses 23 abdichtet. Von dem ringförmigen Abschnitt 17 erstreckt
sich ein Gehäuse 104 einwärts und
hat eine zylindrische Seitenwand 29 und einen Boden 31.
Der Boden 31 endet in einem kegelstumpfförmigen Abschnitt 33 axial
einwärts,
wobei er zu einem zylindrischen Schaft 35 führt. Der
zylindrische Schaft 35 nimmt ein Tauchrohr 106 auf, welches
den Schaft 35 mit einer Preßpassung umgibt. Ein mittlerer
Durchgang 37 in dem Schaft 35 ist ein Einlaßdurchgang
für in
das Gehäuse 104 eintretendes
Fluid. Oben am Gehäuse 104 befindet
sich eine Mehrzahl von Öffnungen 105,
welche das Gehäuse
mit dem Behälter 10 innerhalb
der Flasche 11 in Verbindung bringen.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung kann der Verschluß 101 mit
dem Gehäuse 104 wie ein
Stück integriert
sein. Bei einer anderen Ausführungsform
können
das Gehäuse 104 und
der Verschluß 101 zwei
alleinstehende Komponenten sein, die wie ein Stück zusammengebaut werden können, zum
Beispiel durch Vorsehen komplementärer Gewinde auf jedem Werkstück. Diese
Ausführungsform ist
besonders vorteilhaft, denn sie kann leicht an unterschiedliche
Flaschenhälse
angebracht werden.
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Innerhalb
des Gehäuses 104 befindet
sich gleitbar eine Kammer 107. Diese Kammer 107 hat eine
zylindrische Seitenwand 41, ein offenes äußeres Ende 43 (108)
und einen Boden 45. Der Boden 45 hat ein axial
einwärts
vorstehendes zylindrisches Teil 47, das hohl ist, und eine
abgeschrägte
Oberfläche 49 an
seinem inneren Ende. Die Oberfläche 49 sitzt gegen
die innere Oberfläche
des kegelstumpfförmigen
Abschnittes 33, um ein Einlaßventil für das Gehäuse 104 zu bilden.
In der gezeigten Position, wenn das Einlaßventil 111 geschlossen
ist, ist der Boden 45 der Kammer 107 im Abstand
vom Boden 31 des Gehäuses 104.
Eine Öffnung 110 ist
im Boden 45 gebildet.
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Ein
Anschlag 103 mit allgemeiner Ringform ist mit Preßpassung
auf dem äußeren offenen
Ende der Kammer 107 angebracht. Die Außenseite seines äußeren Endes
weist einen verjüngten Abschnitt 51 auf.
Die Innenseite der zylindrischen Seitenwand 29 weist an
ihrem axialen inneren Ende auch einen verjüngten Abschnitt 53 auf.
Wie in größerer Einzelheit weiter
unten beschrieben wird, bilden diese Oberflächen ein Lufteinlaßventil 113 (oder
Luftströmungsbahn)
von der Außenseite
zum Behälter 10,
wenn sich die Vorrichtung in der gezeigten Position befindet. Wie
weiter unten beschrieben wird, schließt das Einlaßventil 113 durch
axiale Auswärtsbewegung
der Kammer 109, wenn die Vorrichtung unter Druck gesetzt
ist, um Schaum abzugeben.
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Die
Kammer 107 nimmt im Bereich 109 ein (nicht gezeigtes)
Filterelement auf. Das Filterelement sorgt für eine notwendige Oberfläche für die Vereinigung
der verschäumbaren
Flüssigkeit
und der Luft, welche durch die Einlaßöffnung 110 in die
Kammer 107 eintritt. Das Filterelement kann Gaze oder ein
anderes geeignetes Material einschließen, um den erforderlichen
Oberflächenbereich
für das
Vermischen der verschäumbaren
Flüssigkeit
und der Luft vorzusehen. Spalte 3, Zeilen 10–22 der US-Patentschrift Nr.
3,937,364 von Wright, die hier unter Bezugnahme als Hintergrundinformation
eingeschlossen wird, offenbart verschiedene poröse Materialien mit einer Eignung
zur Schaffung gewundener Bahnen für ein inniges Vermischen der
verschäumbaren
Flüssigkeit und
der Luft. Beispielsweise weisen nicht kompressible, poröse Materialien
kleine Öffnungen
aufweisendes Glasmaterial, gesintertes Glasmaterial oder nicht kompressiblen
Kunststoff auf, wie zum Beispiel poröses Polyethylen, Polypropylen,
Nylon und Rayon. Ferner können
zwei Maschensiebe (nicht gezeigt) an beiden Enden der Kammer 107 angeordnet sein.
Diese Siebmaschen erschweren den Fluß durch die Kammer 109 und
erzeugen einen relativ großen
Druckabfall über
die zwei Enden der Kammer. Dieser Druckabfall läßt die Kammer 107 in
dem Gehäuse 104 gleiten.
Dies ist bedeutsam im Gegensatz zum Stand der Technik, da die Kammer 107 in dem
Gehäuse 104 zu
gleiten veranlaßt
wird.
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Die
Einlaßöffnung 110 in
dem Boden 31 der Kammer 107 ist offen zu dem Raum
zwischen dem Boden 31 der Kammer 107 und dem Boden 45 des Gehäuses 104 und
ist die Stelle, wo verschäumbare Flüssigkeit
und Luft aus dem Tauchrohr 106 und dem Behälter 10 in
die Kammer eintreten.
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Eine
Kappe 20 umgibt das axiale äußere Ende des Gehäuses 104.
Der zylindrische Teil 19 des Gehäuses 104 nimmt einen
sich einwärts
erstreckenden, ringförmigen
Abschnitt 22 der Kappe 20 auf. Der ringförmige Abschnitt 22 ist über dem
zylindrischen Teil 19 für
ein axiales Gleiten auf diesem angebracht. Auf der Kappe 20 sind
auch ein mit einer Ausnehmung versehener Abschnitt 24 und
Verbindungsseitenwände 25 gebildet,
welche eine Fließbahn
für Schaum
bestimmen, der aus dem Mischbereich 109 austritt. Die Kappe 20 weist
auch eine Düse 112 auf, die
sich von dieser und in Kommunikation mit dem Raum über der
Kammer 107 erstreckt. Das axial innere Ende der Kappe 20 ist
zylindrisch und umgibt das axial äußere Ende des Verschlusses 101 und
ist für
eine axiale Gleitbewegung auf diesem gehaltert. Sie wird am Platz
gehalten durch Zusammenwirken eines ringförmigen, radial einwärts vorspringenden Flansches
auf dem zylindrischen Ende und einem auswärts vorstehenden Flansch an
dem axial äußeren Ende
des zylindrischen Teils des Verschlusses 101. Die Kappe 20 weist
einen Anschlag 18 auf, der mit der inneren Oberfläche des
zylindrischen Teils 19 des Verschlusses 101 an
seinem axialen äußeren Ende
in Eingriff tritt, wenn die Kappe axial einwärts gestoßen wird. Die Kappe 20 kann
optional entweder mit dem Gehäuse 104 oder
dem Verschluß 101 verbunden
werden. Die Kappe 20 kann auch dadurch geschlossen werden,
daß sie
gegen den Verschluß 101 nach
unten gleitet. Wahlweise können
die Kappe 20 und das Gehäuse 101 komplementäre Gewinde haben,
wodurch der Verschluß der
Kappe mit einer Schraubtätigkeit
versehen wird.
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2 veranschaulicht
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung, während sich diese im Spender-
bzw. Abgabemodus befindet. Im Betrieb drückt der Benutzer die zusammendrückbare Flasche 11 ein.
Hierdurch wird die Flüssigkeit
das Tauchrohr 106 nach oben, durch den mittigen Durchgang 35 und
gegen den abgeschrägten
Abschnitt 49 gezwungen, der vom Sitz abgehoben wird, um
das Einlaßventil 111 zu öffnen. Gleichzeitig
wird Luft in dem Überkopfraum
des Behälters 10 durch
die Öffnungen 105 gedrückt. Der
Eintritt von Luft durch die Einlässe 105, kombiniert
mit dem Fluiddruck, welcher durch das Tauchrohr 106 und
den zylindrischen Schaft 35 läuft, schiebt die Kammer 107 innerhalb
des Gehäuses 104 axial
nach außen.
Die Bewegung der Kammer 107 innerhalb des Gehäuses 104 schließt das Lufteinlaßventil 113,
welches zwischen den verjüngten Abschnitten 51 und 53 gebildet
ist, um das Entweichen von Luft aus diesem zu vermeiden. Auf diese Weise
wird die Vorratsluft durch die Öffnungen 105 zum
Einlaß 110 gezwungen,
wie schematisch mit dem Pfeil 301 gezeigt ist. Der Eintritt
verschäumbarer Flüssigkeit
durch den Einlaß 110 und
in den Filterbereich 109 ist mit dem Pfeil 302 schematisch
gezeigt. Verschäumbare
Flüssigkeit 302 und
Luft 301 treten in die Kammer 107 ein und bilden
Schaum in dem Filter- oder Packungsmaterial (nicht gezeigt), welches in
dem Raum 109 eingeschlossen ist. Der Schaum tritt aus der
Kammer 107 durch eine Öffnung
aus, die zwischen dem distalen Ende 27 des zylindrischen Teils 19 und
den Verbindungsseitenwänden 25 gebildet
ist. Bei der Ausführungsform
der 1 und 2 wird der Schaum durch die
Düse 112 abgegeben.
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Wenn
man die Flasche losläßt, kehren
die zusammenquetschbaren Wände
der Flasche 11 in ihre ursprüngliche Gestalt zurück, um ein
relatives Vakuum innerhalb der Flasche im Vergleich zu dem Umgebungsdruck
zu erzeugen. In demjenigen Fall, bei welchem der Behälter aus
Kunststoff hergestellt ist, kann der Kunststoff genug eingeformtes
Memory haben, um eine ausreichende Kraft zu erzeugen, um den Behälter 10 schnell
wieder aufzufüllen.
Der Unterdruck innerhalb der Flasche zieht die Kammer 107 in
die in 1 gezeigte Position wieder zurück. Sobald die Kammer 107 in
die Position der 1 zurückgleitet, dichtet das zylindrische
Teil 47 gegen das kegelstumpfförmig Segment 33 ab,
um das Ventil 111 zu schließen. Der Flüssigkeitsstrom wird blockiert, und
das Tauchrohr bleibt mit verschäumbarer
Flüssigkeit
voll. Die Rückkehr
der Kammer 107 in die Position der 1 veranlaßt auch
die verjüngten
Abschnitte 51 und 53, sich zu trennen und eine
Bahn für Umgebungsluft
zu öffnen,
um den Behälter 10 wieder aufzufüllen. Dies
ist eine relativ große
Bahn über
der Kammeranordnung und ermöglicht
es der Umgebungsluft, den Behälter
schnell und vollständig
wieder aufzufüllen.
Die Strömung
der Luft hinein in die Flasche 11 hört auf, wenn der Druck innerhalb
der Flasche ein Gleichgewicht mit außerhalb erreicht. Während das
Hereinströmen
von Luft aufhören
kann, sobald der Behälter
wieder aufgefüllt
ist, bleibt die Luftströmungsbahn
offen, bis die Flasche gequetscht oder anderweitig unter Druck gebracht
wird. Schließlich
kondensiert jeder Schaum, welcher den Spenderdurchgang eingenommen
hatte, allmählich
und bildet eine Flüssigkeit.
Da die wiederauffüllende
Umgebungsluft über
die Düse 112 strömt, wird
jeder Restschaum, der in den Durchgängen enthalten ist, zuerst
in den Behälter
zurückgezogen.
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Es
sei bemerkt, daß die
vorliegende Erfindung gegenüber
herkömmlichen,
oben diskutierten Schaumspendern insbesondere unter anderen Gründen wegen
ihrer Fähigkeit
vorteilhaft ist, die Luft in dem Behälter schnell und vollständig wieder
aufzufüllen.
Wie kurz in dem Abschnitt bezüglich
des Standes der Technik diskutiert wurde, versagen die herkömmlichen
Handdruckflaschen, um richtig die Luft innerhalb des Behälters wieder
aufzufüllen.
Für die
nachfolgenden Tätigkeiten
folgt daraus, daß sie
ein unvollständiges
Luft-/Schaumverhältnis
haben. Infolgedessen nimmt die Schaumqualität mit später folgenden Benutzungen ab.
Die vorliegende Erfindung überwindet
diesen Mangel durch Schaffen eines relativ großen und nicht blockierten Luftströmungsweges,
welcher die Vorratsflasche schnell und vollständig wieder auffüllen oder
entlüften
kann, um die Schaumqualität
selbst nach vielen Anwendungen zu halten.
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Die
Schaumqualität
kann durch Verändern des
stöchiometrischen
Verhältnisses
von Luft und verschäumbarer
Flüssigkeit
eingestellt werden. Zum Beispiel kann ein sogenannter dicker Schaum
eine höhere
Menge an verschäumbarer
Flüssigkeit
haben als Luft. Der Schaumspender gemäß der vorliegenden Erfindung
kann angepaßt
werden, um unterschiedliche Schaumklassen dadurch zu erzeugen, daß man den
Kanalquerschnitt für
die Flüssigkeit
(für die
Flüssigkeitsströmungssteuerung)
und den Spalt zwischen dem Kammeraufbau und dem Gehäuse (für die Luftströmungssteuerung)
größenmäßig verändert. Somit
kann die Größe der Luftströmungsbahn
oder das Lufteinlaßventil
eingestellt werden, um die Schaumqualität zu beeinflussen. Mit anderen Worten
kann die Bahn der Luft in den Flaschenbehälter 113 hinein relativ
größer bemessen
werden (dadurch Verschieben eines größeren Luftvolumens in einer
Zeiteinheit) als jede der Bahnen 301 und 110.
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Das
Herunterdrücken
auf die Kappe 20 läßt den ringförmigen Abschnitt 22 den
zylindrischen Teil 19 des hohlen Zylinders 11 nach
unten schieben und schließt
den Lufteinlaß/Schaumauslaß, welcher durch
die Verbindungswände 25 und
das distale Ende 27 bestimmt ist. Bei einer Ausführungsform kann
die Kappe 20 aus einer geschlossenen Position durch quetschendes
Drücken
der Schaumflasche infolge des Anstiegs von Schaum aus der Oberfläche 108 geöffnet werden. 3 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung der 1 in der
geschlossenen Position. In dieser Position wird die Kappe 20 auf dem
zylindrischen Teil 19 des Verschlusses 101 nach unten
gedrückt.
Im Gegensatz zu den 1 und 2, wo das
distale Ende 27 gegen den Flansch 28 in Widerlage
ist, wird der Flansch 28 in der geschlossenen Position
von dem distalen Ende 27 getrennt. Dieses Separieren kann
man durch Herabdrücken der
Kappe 20 formen oder alternativ durch Formen von (nicht
gezeigten) Nuten, um eine Drehkappentätigkeit zwischen der Kappe 20 und
dem Verschluß 101 zu
bestimmen. In der geschlossenen Position kommt der ringförmige Abschnitt 22 der
Kappe 20 mit dem zylindrischen Teil 19 des Gehäuses 104 in
Eingriff. Im Vergleich zu den Ausführungsformen der 1 und 2 kann
man leicht sehen, daß in
dieser Position ein größerer Abschnitt
des ringförmigen Abschnittes 22 mit
dem zylindrischen Teil 19 in Eingriff tritt. Wie in Bezug
auf 1 diskutiert wurde, bestimmen der mit Ausnehmungen
versehene Abschnitt 24 und die Verbindungswände 25 einen
Fließweg
für aus
dem Mischbereich 109 austretenden Schaum. 3 zeigt,
daß in
der geschlossenen Position die Verbindungswände 25 gegen den zylindrischen
Teil 19 anliegen, um die Fluidemission aus dem äußeren Ende 43 des
Filters 109 zu blockieren. Schließlich sieht man in der geschlossenen
Position, daß der
abgeschrägte
Abschnitt 49 des vorstehenden zylindrischen Teils 47 gegen
den kegelstumpfförmigen
Abschnitt 33 in den Sitz kommt, wodurch die Öffnung 110 geschlossen
wird. 3 zeigt auch genutete Abschnitte 114 (in
gestrichelten Linien gezeigt), um eine Plattform für Filterpackungsmaterial (nicht
gezeigt) zu kennzeichnen.
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Wie
man aus den Ausführungsformen
der 1–2 sehen
kann, kann die Kombination der Kammer 107 und des Gehäuses 104 wie
ein Ventil zusammenwirken. Auf diese Weise verschiebt sich die Kammer 107 aus
der ersten Position zu der zweiten Position in Abhängigkeit
von einer Druckveränderung
in dem Behälter
oder in Abhängigkeit
von einer Druckdifferenz über
beide Enden des Filters 109. Durch das Bewegen aus der
ersten Position in die zweite Position schließt und öffnet die Kammer eine oder
mehrere Öffnungen,
um eine Fluidverbindung zu und von der Umgebung und dem Vorratsbehälter zu
ermöglichen.
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung. Bei der Ausführungsform
der 4 ist die Anordnung 125 geeignet ausgestaltet,
um mit einem (nicht gezeigten) Behälter in Eingriff zu kommen.
Die Anordnung 125 weist einen Gewindeverschluß 122 mit
einem proximalen Ende 126, einem distalen Ende 128,
einen Gewindeabschnitt 127 und einen Flansch 121 auf.
Der Gewindeabschnitt 127 tritt mit einer Flasche mit Außengewinde
in Eingriff. Der Flansch 121 sitzt gegen den Flansch 120 des
Gehäuses 104.
Sobald die Anordnung 125 mit dem (nicht gezeigten) Flaschenbehälter in
Eingriff ist, hält
der Flansch 121 über
den Flansch 120 das Gehäuse 104 am
Platz. Eine optionale Dichtung 117 ist auch vorgesehen,
um die Anordnung 125 an den Flaschenbehälter abzudichten.
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Bei
der Ausführungsform
der 4 ist das Gehäuse 104 separat
von der Kappe 20. Um die Kappe 20 an der übrigen Anordnung 125 zu
befestigen, ist das Gehäuse 104 mit
einem Außenringabschnitt 123 versehen,
der ein Außengewinde 118 für die Aufnahme
des ringförmigen
Gewindeabschnitts 22 der Kappe 20 hat. Der ringförmige Gewindeabschnitt 22 schließt ein Gewinde 118 ein,
welches mit dem Gewinde 120 in Eingriff kommt. Eine Rippe 129 verbindet
die ringförmige
Seitenwand 124 mit dem Hauptteil des Gehäuses 104.
Wie in 4 gezeigt ist, enthält die Rippe 129 eine
Vielzahl von Schlitzen oder Hohlräumen 134, die für die Umgebungsluft
die Möglichkeit
vorsehen, in den Flaschenbehälter
einzutreten. Die Luftschlitze 134 gestatten die Verbindung
von Luft zwischen der Außenseite
und der Behälterflasche.
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Bei
der Ausführungsform
der 4 ist die Kammer 107 ohne Packungsmaterial
oder Tauchrohr gezeigt. Das Tauchrohr (nicht gezeigt) steht in Eingriff mit
dem zylindrischen Schaft 35. Wie bei der Ausführungsform
der 1 füllt
Luft den Flaschenbehälter durch
die Düse 112 zwischen
dem Spalt, der zwischen dem Anschlag 103 und der ringförmigen Seitenwand
gebildet ist, über
Luftschlitze 134 und in den Behälter hinein wieder auf. 4 zeigt
die Vorrichtung in einer nicht betätigten Position während des Wiederauffüllens der
Luft.
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5 zeigt
die Ausführungsform
der 4, während
sich die Vorrichtung in Benutzung befindet (d.h. wenn die zusammendrückbare Flasche
gequetscht ist). Wie in 5 gezeigt ist, ist das Einlaßventil 111 geöffnet, wenn
das vorstehende zylindrische Teil 47 von dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 33 des
Gehäuses 104 vom
Sitz abgehoben ist. Die verschäumbare
Flüssigkeit
und die Luft treten durch den Raum 131, der zwischen den
Speichen 130 gebildet ist, in das Gehäuse 104 ein. Zur selben
Zeit tritt Luft von dem oben liegenden Raum der Behälterflasche
in die Kammer aus dem proximalen Ende 126 ein, strömt durch
den Schlitz 134 und zwischen Gehäuse 104 und Kammer 107 und
tritt durch die Räume 131 in
die Kammer 104 ein. Die Luft wird zwischen die äußeren Wände der
Kammer 107 und den Innenumfang des Gehäuses 104 gedrückt, um
mit der Flüssigkeit
vereint zu werden, die gleichzeitig über das Tauchrohr nach oben
gedrückt
wird. Durch den offenen Einlaß 111 hat
die verschäumbare
Flüssigkeit
die Möglichkeit,
aus dem Flaschenbehälter durch
das Tauchrohr (nicht gezeigt) einzutreten. In 5 sieht
man auch, daß das
Einlaßventil 113 (siehe 1),
welches zwischen den verjüngten
Abschnitten 51 und 53 gebildet ist, geschlossen
ist, um ein Entweichen von Luft aus diesen zu vermeiden. Stattdessen
wird die Luft gezwungen, sich mit der verschäumbaren Flüssigkeit in dem Packungsmaterial
zu vermischen, welches in der Kammer 107 enthalten ist.
Der Schaum tritt an dem offenen äußeren Ende 43 aus.
Ein ringförmiger
Verschluß in
der Form einer Lippe 26 steht von der Kappe 20 vor
und begrenzt den durch die Düse 112 strömenden Schaum. Weil
der ringförmige
Gewindeabschnitt 22 gegen die ringförmige Seitenwand 124 dichtet,
wird der Schaum durch die Düse 112 herausgedrückt.
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6 ist
eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung nach einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, wobei die Kappe 20 in der geschlossenen Position
gezeigt ist. Wie man bei dieser Ausführungsform sieht, ist die Kappe 20 derart
abgesenkt, daß das
proximale Ende der Lippe 26 unter Abdichten gegen das distale
Ende der ringförmigen
Seitenwand 124 anliegt. Somit kann der Inhalt des Flaschenbehälters nicht
entweichen. Bei einer Ausführungsform schließt der Aufbau 125 ein
Drehverriegelungssystem ein, bei welchem die Drehung der Kappe 120 im Uhrzeigersinn
bezüglich
des übrigen
Aufbaus 125 die Lippe 26 mit den ringförmigen Seitenwänden 124 in
Eingriff bringt. Der Verriegelungsmechanismus kann durch die Drehung
von 90 oder 180 Grad der Kappe 20 im Uhrzeigersinn bezüglich des
Aufbaus 125 betätigt
werden. Die Drehung im Gegenuhrzeigersinn kann die Kappe von dem
Rest des Aufbaus 125 außer Eingriff bringen.
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7 ist
eine Querschnittsansicht der 6 um die
X-Achse. 6 zeigt den vorstehenden zylindrischen
Abschnitt 47, der radial mit der Kammer 107 über Speichen 130 verbunden
ist. Die Räume 131 erlauben
den Eintritt des Fluids in die Kammer 107. Radial außerhalb
von der Kammer 110 bewegt sich das Gehäuse 104. Aus der Ausführungsform
der 7 kann man leicht sehen, daß der Spalt 134 zwischen der
Kammer 107 und 104 erlaubt. Der Spalt 134 ermöglicht den
Eintritt von Luft in die Kammer 107 aus dem Behälter (siehe
die vorstehenden Diskussionen bezüglich des Lufteintritts in
die Kammer 107). Der Drehverriegelungsmechanismus, der
oben mit Bezug auf 6 diskutiert wurde, ist durch
den Anschlag 120 und die Lippe 26 gezeigt. Bei
der Ausfüh rungsform
der 7 steht der Drehverriegelungsmechanismus nicht
in Eingriff. Die Anschläge 120 können auf
den ringförmigen
Seitenwänden 124 des
Gehäuses 104 gebildet
sein. 8 zeigt äußere ringförmige Abschnitte 133 (die
Kappe 20 in 6), die im Uhrzeigersinn so
gedreht sind, daß die
Anschläge 120 mit
der Lippe 26 in Eingriff kommen. In der Eingriffsposition
ist die Kappe am Platz verriegelt und kann nicht leicht von dem
Aufbau 125 außer
Eingriff gebracht werden. Das Lösen
der Kappe in 7 erfordert das Lösen des
Anschlags 120, zum Beispiel durch Wegdrücken der Anschläge 120 von
der Lippe 26. Die Kappe kann aus der Eingriffsposition
dadurch entriegelt werden, daß man
die Kappe in einer Gegenuhrzeigerrichtung bezüglich des Aufbaus 125 dreht.
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Der
Behälter
kann aus herkömmlichem,
wiederformbarem und flexiblem Kunststoff aufgebaut sein. In ähnlicher
Weise können
die Kammer 107 und das Gehäuse 104 aus geeignetem
Kunststoff oder Nichtkunststoffmaterial hergestellt werden. Bei
den Ausführungsformen
der 1 und 2 ist das Gehäuse 104 auf
eine Behälterflasche
und ein Tauchrohr mit einer Dichtung 102 geschraubt, die
zwischen der Flasche und dem Verschluß 101 angeordnet ist. Die
Dichtung 102 verhindert eine Leckage von verschäumbarem
Fluid aus der Behälterflasche 11.
Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung können das
Gehäuse 104 und
die Kammer 107 wie eine Einheit ganzheitlich für einen
späteren
Anbau an einen Behälter
gebildet sein.
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Obgleich
in den beispielhaften Ausführungsformen
nicht gezeigt, kann die Schaumspendervorrichtung der Erfindung auch
bei anderen Behältern als
einer zusammendrückbaren
Flasche verwendet werden. Obwohl in einer Ausführungsform nicht gezeigt, bei
welcher Druck durch Quetschen einer Flasche erzeugt wird, heißt das,
daß die
offenbarte Anordnung auch bei anderen Ausführungsformen verwendet werden
kann, bei denen andere Druckquellen benutzt werden. Zum Beispiel
kann eine kleine Handpumpe oder ein Balg an die Flasche angekoppelt
werden, um den gewünschten
Innendruck zur Verfügung
zu stellen. Es versteht sich somit für den Fachmann, daß diese
Modifikation der beispielhaften Ausführungsformen, die hier offenbart
sind, nicht von dem erfindungsgemäßen Konzept abweicht und als im
Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung enthalten zu betrachten
ist.