DE69411897T2

DE69411897T2 - Schaumerzeugungseinheit, sowie sprühkopf und sprühdose mit einer solchen einheit

Info

Publication number: DE69411897T2
Application number: DE69411897T
Authority: DE
Inventors: Edgar Ivo Maria Nl-1827 Na Alkmaar Van Der Heijden
Original assignee: Airspray International BV
Current assignee: Airspray International BV
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: DE69411897D1; AU6386694A; WO1994021384A1; CA2158953A1; JPH09500052A; NL9300517A; EP0690750B1; BR9406151A; EP0690750A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaumbildungseinheit, die insbesondere für eine Sprühdose gedacht ist.
Schaumbildungseinheiten sind allgemein bekannt und werden in Sprühdosen verwendet, um in Schaumform eine große Vielzahl von Produkten wie z. B. Rasierschaum, Haarfestigungsmittel, Reinigungsmittel, Isolierschaum und dergleichen zu erzeugen.
Die Sprühdose enthält eine Flüssigkeit, die in Schaumform gespendet werden soll, sowie ein Treibmittel. Beide Bestandteile werden miteinander vermischt, wobei ein Schaum gebildet wird, indem die Mischung durch einen oder mehrere schaumbildende Teile geleitet wird.
Die Ausströmöffnung der obenerwähnten Schaumbildungseinheiten besitzt im wesentlichen die Form einer Sprühdüse, die Teil eines Sprühkopfes bildet, der das Ende des Auslaßkanals bildet. Eine Sprühdose mit einer Schaumbildungseinheit wird im allgemeinen betätigt, indem mit einem Finger auf den Sprühkopf gedrückt wird.
Schaumbildende Sprühdosen, die mit Luft als Treibmittel arbeiten, müssen vor Gebrauch mit Luft unter Druck gesetzt werden. Zu diesem Zweck enthält die Schaumbildungseinheit häufig ein Rückschlagventil, durch das Luft in den Flüssigkeitsbehälter der Sprühdose gedrückt werden kann. In diesem Zusammenhang wird auf die niederländische Patentanmeldung NL-A-77 05241 Bezug genommen, die eine gemeinsame Sprühdose-Zerstäuber-Einheit und einen Flüssigkeitsbehälter offenbart, die mit Luft als Treibmittel arbeiten. Ein ringförmiger Zwischenraum, der um die Zerstäubereinheit angeordnet ist, sowie ein hohler Kolben ermöglichen, daß der Behälter in einem Pumpvorgang unter Druckluft gesetzt wird. Während dieser Druckbeaufschlagung dient der ringförmige Zwischenraum als Führung und als Druckkammer, die mit der Druckkammer im hohlen Kolben in Verbindung steht. Der in den Druckkammern während des Pumpens erzeugte Druck öffnet ein Rückschlagventil, das in der Zerstäubereinheit vorhanden ist, wobei Luft in den Behälter gedrückt wird. Während des Pumpvorgangs ist die Ausströmöffnung in der Druckkammer angeordnet.
Wenn die schaumbildenden Teile in den Weg der Flüssigkeit/Gas-Mischung in einer solchen Zerstäubereinheit eingesetzt werden sollen, kann die letztere als eine Schaumbildungseinheit dienen, wodurch die Sprühdose Schaum spenden kann.
Wenn eine solche Sprühdose erneut unter Druck gesetzt werden soll, nachdem eine gewisse Menge an Schaum gespendet worden ist, ist die Ausströmöffnung in der Druckkammer angeordnet, weshalb während des Pumpens auch der Druck im Auslaßkanal erhöht wird, der mit der Ausströmöffnung in Verbindung steht. Da häufig Reste des Schaums in diesem Auslaßkanal verbleiben, nachdem Schaum gespendet worden ist, werden auch diese Reste unter Druck gesetzt. Aufgrund des ansteigenden Drucks werden die Schaumreste zuerst komprimiert, mit dem Ergebnis, daß während einer anschließenden Absenkung des Drucks während der Bewegung des Kolbens in der Gegenrichtung eine Ausdehnung stattfindet, wobei die Schaumreste unter dem Einfluß der vorhandenen schaumbildenden Teile erneut aufgeschäumt werden, wodurch sie ein größeres Volumen einnehmen. Dies bedeutet, daß während des Pumpens häufig Schaum über die Ausströmöffnung in der Druckkammer aus dem Auslaßkanal herausläuft. Die Schaumbildungseinheit und der hohle Kolben können folglich verschmutzt werden. Die gebildeten Schäume bilden im allgemeinen eine schmutzige Schicht, wenn sie trocknen, und können das Pumpen mit dem Kolben schwierig machen, wobei auch eine Blockierung der Ausströmöffnung oder schaumbildenden Teile auftreten kann. Da Sprühdosen mit einem Finger bedient werden, indem auf den Sprühkopf gedrückt wird, in welchem die Ausströmöffnung angeordnet ist, ist auch eine Verschmutzung der Ausströmöffnung und somit des Sprühkopfes unerwünscht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaumbildungseinheit zu schaffen, die nicht die obenerwähnten Nachteile besitzt.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird somit eine Schaumbildungseinheit geschaffen, insbesondere für eine Sprühdose, mit wenigstens einer Mischkammer, die einen Treibmitteleinlaß und einem Einlaß für eine in Schaumform auszugebende Flüssigkeit enthält, wobei die Mischkammer über ein mit einer Rückflußeinrichtung versehenes Steuerventil mit einem Auslaßkanal verbunden werden kann, der in eine Ausströmöffnung mündet, wobei im Weg zwischen den Einlässen und der Ausströmöffnung ein oder mehr schaumbildende Teile vorhanden sind, wobei die Einheit außerdem ein Nichtrückflußventil enthält, durch das eine Sprühdose unter Verwendung einer Druckbeaufschlagungseinrichtung mit Druck beaufschlagt werden kann, wobei während dieses Vorgangs die Ausströmöffnung mit der Druckbeaufschlagungseinrichtung in Verbindung steht, wobei die Schaumerzeugungseinheit ferner Ventileinrichtungen enthält, die die Verbindung zwischen den Schaumbildungsteilen und der Umgebung wenigstens in einer Richtung während der Verwendung der Druckbeaufschlagungseinrichtung unterbrechen und die geöffnet werden können, wenn die Sprühdose zum Ausgeben des Schaums verwendet werden soll.
Das Vorhandensein der Ventileinrichtung stellt sicher, daß während der Druckbeaufschlagung eine Sprühdose unter Druck gesetzt wird, wobei verhindert wird, daß der Druck an der Position der schaumbildenden Teile abwechselnd erhöht und gesenkt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Ausströmöffnung - und somit der Sprühkopf - immer im Wesentlichen frei von Schaumresten bleibt. Ein zusätzlicher Vorteil, der erwähnt werden kann, besteht darin, daß dann, wenn die Ventilöffnung während des Spendens von Schaum geöffnet wird, auch verhindert wird, daß Schaumreste in der Ausströmöffnung, dem Auslaßkanal und den schaumbildenden Teilen trocknen.
Die Ventileinrichtung ist vorgesehen, um die Verbindung zwischen den schaumbildenden Teilen und der Umgebung wenigstens in einer Richtung zu unterbrechen, wie aus der folgenden Beschreibung der Erfindung deutlich wird, so daß eine Druckerhöhung oder eine Drucksenkung an der Position der schaumbildenden Teile keines der obenbeschriebenen Probleme hervorruft.
Diesbezüglich wird ferner Bezug genommen auf die FR-A-2 206 743, die eine Schaumbildungseinheit offenbart, die eine Mischkammer enthält mit einem Treibmitteleinlaß und einem Einlaß für eine in Schaumform zu spendende Flüssigkeit, wobei die Mischkammer so beschaffen ist, daß sie mittels eines Steuerventils mit einem Auslaßkanal in Verbindung steht, der sich in eine Ausströmöffnung öffnet. Ferner sind im Weg zwischen den Einlässen und der Auslaßöffnung ein oder mehrere schaumbildende Teile vorhanden. Die Druckeinrichtung ist jedoch als eine separate Einheit ausgeführt, die ferner das Rückschlagventil enthält. Das Rückschlagventil bildet somit nicht einen Teil der Schaumbildungseinheit, sondern der Druckeinrichtung. Die Schaumbildungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Baueinheit, die auf einem Sprühdosenbehälter montiert werden kann. Die Probleme, die mit der Schaumbildungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt werden, werden von der Sprühdose gemäß der FR-A-2 206 743 nicht beseitigt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, in der Weise mit Druck zu beaufschlagen wie in der NL-A-7705241 beschrieben ist, sondern erstreckt sich auf Schaumbildungseinheiten für Sprühdosen, die z. B. mittels einer Abdeckung über der Schaumbildungseinheit mit Druck beaufschlagt werden können, wobei die Abdeckung mit der Druckeinrichtung in Verbindung steht. In der vorliegenden Beschreibung ist die in Schaumform zu spendende Flüssigkeit nicht auf Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität beschränkt, statt dessen erstreckt sie sich auch auf viskosere Produkte oder sogar pastenähnliche Produkte und pulverhaltige Produkte, die in Schaumform gespendet werden sollen.
Die Ventileinrichtung zum Unterbrechen der Verbindung zwischen den schaumbildenden Teilen und der Umgebung werden vorzugsweise gebildet vom Steuerventil, das ein Rückschlagventil ist. Ferner wird vorzugsweise das Rückschlagventil zum Beaufschlagen einer Sprühdose mit Druck vom Steuerventil gebildet.
Auf diese Weise besitzt das Steuerventil mehrere Funktionen, wobei die Anzahl der Komponenten für die Schaumbildungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert wird. Wie später mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wird, ist es möglich, das Steuerventil als ein Rückschlagsteuerventil zu entwerfen, was bedeutet, daß dann, wenn auf die Schaumbildungseinheit ein externer Druck ausgeübt wird, das Steuerventil geöffnet werden kann und ein Treibmittel, wie z. B. Luft, in die Einheit und die Sprühdose, auf der diese montiert ist, gedrückt werden kann. Hierbei wird verhindert, daß während eines anschließenden Pumphubes, bei dem der Druck häufig sogar bis zu einem Unterdruck abgesenkt wird, das Steuerventil verhindert, daß der Druck an der Position der schaumbildenden Teile ebenfalls abgesenkt wird.
Zum Beaufschlagen der Sprühdose mit Druck kann ein separates Rückschlagventil verwendet werden, durch das das Treibmittel, wie z. B. Luft, in die Sprühdose gedrückt wird, wobei es jedoch zum Reduzieren der Anzahl der Komponenten vorteilhaft ist, das Steuerventil als Rückschlagventil zu verwenden, durch das die Sprühdose unter Druck gesetzt wird.
Das Steuerventil ist vorzugsweise ein Kippventil, das vorteilhaft mit einer flexiblen Abdeckung in Wechselwirkung treten kann, welche den Auslaßkanal bildet und mit einer Auslaßöffnung versehen ist.
Diese Ausführungsform wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer erläutert.
Die Einheit gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß während der Druckbeaufschlagung irgendwelche Schaumreste, die im Auslaßkanal hinter dem Steuerventil vorhanden sind, in die Sprühdose zurückgeblasen werden, während eine Kompression und Expansion von Schaumresten an den schaumbildenden Teilen verhindert wird.
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Kippventil einen scheibenförmigen Ventilkörper und einen Stielabschnitt besitzt, und wenn der scheibenförmige Ventilkörper mit einem Dichtungsring in Wechselwirkung treten kann. Der Dichtungsring bildet vorzugsweise auch die Dichtung des Rückschlagventils.
Im letzteren Fall erfüllt die Dichtung zwei Funktionen gleichzeitig, was bedeutet, daß nur eine Dichtung hergestellt und eingesetzt werden muß. In Abhängigkeit von den spezifischen Entwurfseigenschaften kann es vorteilhaft sein, entweder nur ein Steuerventil zu haben, das auch als Rückschlagventil funktioniert, durch das die Sprühdose unter Druck gesetzt werden kann, oder daß ein separates Rückschlagventil vorhanden ist, durch das die Sprühdose unter Druck gesetzt wird.
Insbesondere in dem Fall, in dem das Beaufschlagen der Sprühdose mit Druck über das Steuerventil stattfindet, ist es vorteilhaft, wenn die Einheit ein zweites Rückschlagventil stromaufseitig des Steuerventils umfaßt, in der beabsichtigten Strömungsrichtung des Schaums betrachtet, das die Funktion hat, während des Beaufschlagens der Sprühdose mit Druck den Auslaßkanal unter Umgehung des Treibmitteleinlasses und des Flüssigkeitseinlasses direkt mit dem Inneren der Sprühdose zu verbinden.
Wenn eine Sprühdose durch das Steuerventil mit Druck beaufschlagt wird, muß das Treibmittel durch den Treibmitteleinlaß und den Flüssigkeitseinlaß gedrückt werden, die üblicherweise relativ eng sind, weshalb die zum Drücken des Treibmittels durch die Kanäle erforderliche Kraft relativ hoch ist. Das Vorhandensein eines Rückschlagventils beseitigt den erhöhten Kraftaufwand, da es bei einem bestimmten Druck, der relativ niedrig ist, geöffnet wird.
In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß in der Schaumbildungseinheit gemäß der Erfindung vorzugsweise ferner ein drittes Rückschlagventil vorhanden ist, das als eine Kugel ausgeführt sein kann, um die Verbindung zwischen dem Auslaßkanal und dem Treibmitteleinlaß und dem Flüssigkeitseinlaß während der Beaufschlagung mit Druck unterbricht, um zu verhindern, daß das Treibmittel durch den Einlaß vordringt. Auf diese Weise wird die restliche Flüssigkeit, die stromaufseitig des dritten Rückschlagventils vorhanden ist, nicht in die Sprühdose zurückgeblasen, was den Vorteil hat, daß dann, wenn die Sprühdose erneut nach einer Beaufschlagung mit Druck verwendet wird, die Zeitspanne reduziert wird, die zwischen dem Öffnen des Steuerventils und dem Spenden von Schaum verstreicht.
Die Ventileinrichtung zum Unterbrechen der Verbindung zwischen den schaumbildenden Teilen und der Umgebung in wenigstens einer Richtung kann ferner auch auf viele andere Arten sowie in anderen bevorzugten Ausführungsformen ausgelegt sein, welche im Auslaßkanal stromabseitig des Steuerventils, in der beabsichtigten Strömungsrichtung des Schaums, angeordnet sind.
Die Ventileinrichtung besitzt vorteilhaft die Form eines Dreh- oder Schiebeventils im Auslaßkanal, wobei das Ventil mit dem Steuerventil verbunden ist und mit einer Rückifihrungseinrichtung versehen ist. Diese Ventileinrichtung öffnet sich in dem Moment, in dem das Steuerventil niedergedrückt wird. Die Verbindung zwischen dem Auslaßkanal und der Umgebung ist somit immer dann unterbrochen, wenn die Schaumbildungseinheit nicht benutzt wird.
Die Ventileinrichtung kann ferner vom Steuerventil unabhängig sein, wobei in diesem Fall die Ventileinrichtung vorzugsweise in Form eines Rückschlagventils vorliegt. Eine bestimmte praktische Ausführungsform desselben ist eine Kugel, die mittels einer Feder in einer zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Schaums entgegengesetzten Richtung vorbelastet ist. Ein Rückschlagventil ist als ein Ventil aufzufassen, das bei einem einstellbaren Druck geöffnet wird. Mit anderen Worten, ein solches Ventil ist immer geschlossen, bis das Steuerventil niedergedrückt wird und die Schaumbildungseinheit in Betrieb gesetzt wird und wenn der Druck des zu spendenden Gemisches ausreichend hoch ist.
Der Druck sinkt während der Verwendung ab, insbesondere im Fall von Sprühdosen, die mit Luft als Treibmittel arbeiten. Wenn der Druck in der Sprühdose zu niedrig wird und das Rückschlagventil schließt, ist das ein Hinweis für den Benutzer, daß die Sprühdose erneut unter Druck gesetzt werden muß.
Eine weitere Ausführungsform der Einheit gemäß der Erfindung ist so beschaffen, daß die Dichtungseinrichtung in Form eines mit einer Rückkehreinrichtung versehenen Drehventils vorliegt, wobei das Ventil einen zylindrischen Abschnitt umfaßt, der einen Durchlaß besitzt, der durch Drehung den Auslaßkanal mit der Umgebung in Verbindung setzen kann, derart, daß das Drehventil geöffnet wird, wenn das Steuerventil bewegt wird. Diese und die vorangehenden Ausführungsformen werden in der folgenden Beschreibung der Zeichnungen genauer erläutert.
Die Erfindung schafft ferner einen Sprühkopf für eine Schaumbildungseinheit, die wenigstens eine Sprühdüse und einen damit in Verbindung stehenden Kanal umfaßt, wobei der Sprühkopf dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine Ventileinrichtung des in einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13 beschriebenen Typs umfaßt, um die Verbindung zwischen den schaumbildenden Teilen und der Umgebung wenigstens in einer Richtung zu unterbrechen, wobei die schaumbildenden Teile im Sprühkopf und/oder in der Schaumbildungseinheit angeordnet sind.
Die Erfindung schafft schließlich eine Sprühdose, die wenigstens einen unter Druck stehenden oder mit Druck zu beaufschlagenden Behälter umfaßt, sowie eine Schaumbildungseinheit, wobei die Sprühdose dadurch gekennzeichnet ist, daß die obenerwähnte Schaumbildungseinheit eine Schaumbildungseinheit gemäß der Erfindung ist.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in welchen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Sprühdose des Standes der Technik zeigt;
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Schaumbildungseinheit gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 3a eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Sprühkopfes gemäß der Erfindung mit Drehventil zeigt;
Fig. 3b einen Schnitt des Sprühkopfes gemäß der Fig. 3a zeigt;
Fig. 4a eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Sprühkopfes gemäß der Erfindung mit Schiebeventil zeigt;
Fig. 4b einen Schnitt des Sprühkopfes gemäß der Fig. 4a zeigt;
Fig. 5a eine Vorderansicht eines Sprühkopfes gemäß der Erfindung mit Membrandichtung zeigt;
Fig. 5b einen Querschnitt der Ausführungsform gemäß der Fig. 5a zeigt;
Fig. 6 einen Schnitt eines Sprühkopfes gemäß der Erfindung mit einem Kugelventil zeigt;
Fig. 7a eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Sprühdose gemäß der Erfindung mit einem Schwingventilverschluß zeigt;
Fig. 7b einen Schnitt der Ausführungsform gemäß der Fig. 7a zeigt;
Fig. 8 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform der Sprühdose gemäß der Erfindung mit einem Schiebeventil zeigt; und
Fig. 9 einen schematischen Schnitt einer weiteren Ausführungsform einer Schaumbildungseinheit gemäß der Erfindung zeigt.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Zerstäubereinheit 1 des Standes der Technik, die in einer Sprühdose 2 angeordnet sein kann, indem sie zwischen einer Kappe 3 und einem Hals 4 der Sprühdose 2 eingesetzt ist. Eine solche Zerstäubereinheit ist in der NL-A-77 05241 beschrieben.
Die Zerstäubereinheit umfaßt einen ringförmigen Raum 6, der von einer Wand 5 umgeben ist und als eine erste Druckkammer dienen kann. Ein Sprühkopf 7 ist ebenfalls vorhanden. Die schaumbildenden Teile können im Sprühkopf angeordnet sein, um die Zerstäubereinheit zu einer Schaumbildungseinheit zu machen. Beispiele solcher Schaumbildungseinheiten sind hier als zwei kleine Gitter 8 gezeigt.
Die Ausströmöffnung ist mit 9 bezeichnet. Die Ausströmöffnung 9 steht mit einem Auslaßkanal 10 in Verbindung, der in einem Abschnitt 11 des Steuerventils angeordnet ist und mit einer Feder 12 versehen ist. Wenn der Sprühkopf 7 gegen die Wirkung der Feder 12 niedergedrückt wird, wird der Auslaßkanal 10 mit einer Mischkammer 13 verbunden, die ihrerseits - mittels eines Luftzuführungskanals 14 und eines Flüssigkeitzuführungskanals 15 - mit dem Inneren der Sprühdose in Verbindung steht. Der Flüssigkeitzuführungskanal 15 ist mit einem Steigrohr 16 verbunden, das in die Flüssigkeit ragt. Für eine gute Abdichtung zwischen dem Abschnitt und der Wand 17 ist ein Dichtungs ring 18 vorhanden. Die Befestigung des Dichtungsrings an der Wand 17 ist mit 18' gezeigt.
Ein Kolben 19 mit einem Querflansch 20, der dicht an der Innenseite der Wand 5 anliegt, ist ebenfalls gezeigt.
Der Kolben 19 ist in Baueinheit mit einer Kappe ausgebildet, die die Abdekkung 3 abdeckt.
Wenn der Kolben 19 nach unten bewegt wird, wird die im Raum 6 und in der Kammer 21 vorhandene Luft durch die Kanäle 22 in die Sprühdose gedrückt, welche während des Rückkehrhubes des Kolbens und während der Verwendung der Sprühdose von der Dichtung 18 geschlossen gehalten werden. Während des druckerhöhenden Pumphubes kann sich die Dichtung etwas von der Wand 17 wegbewegen, um Luft hindurchzulassen.
Wenn eine solche Zerstäubereinheit zum Bilden von Schaum verwendet wird, ist im Auslaßkanal 10 zwischen den Gittern 8 häufig Schaum vorhanden, der sich bis zur Düse 9 erstreckt. Wenn der Kolben 19 im ringförmigen Raum nach unten bewegt wird, wird in diesem Raum und in der Druckkammer 21 eine Druckerhöhung bewirkt, die auch im Auslaßkanal 10 auftritt. Wenn eine Aufwärtsbewegung des Kolbens bewirkt, daß der Druck erneut abfällt, oder sogar bewirkt, daß ein Unterdruck auftritt, dehnt sich der im druckerhöhenden Hub komprimierte Schaum durch die Gitter 8 erneut auf ein größeres Volumen aus und tritt aus der Düse 9 aus, wobei die obenerwähnte nachteilige Verschmutzung auftritt. Ein größeres Volumen bedeutet ein Schaumvolumen größer als das ursprünglich vorhandene Schaumvolumen vor der Kompression, d. h. vor dem Druckerhöhungshub des Kolbens.
Die Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Schaumbildungseinheit gemäß der Erfindung, mit dem gleichen Pumpmechanismus wie die Zerstäubereinheit gemäß Fig. 1. Hier ist wiederum eine Außenwand 23 mit einem ringförmigen Raum 24 vorhanden, in welchem ein Kolben auf und ab bewegt werden kann, so daß eine mit der Einheit gebildete Sprühdose mit Druck beaufschlagt werden kann.
In dieser Ausführungsform umfaßt die Schaumbildungseinheit vier Teile 25, 26, 27 und 28. Das Teil 25 besitzt an der Unterseite eine Öffnung 29, in der ein Tauchrohr befestigt sein kann. Dieses Teil 25 liegt ferner dicht an der Innenseite der Wand 31 bei 30.
Das Teil 27 umfaßt mehrere Nocken an der Außenseite, die sich gegen die Innenseite der Wand 31 abstützen, um dieses Teil zu zentrieren und die Kanäle 54 auszubilden.
Das Teil 28 enthält in diesem Fall vier Flügel 32, die eine Unterstützung für eine Feder 33 bilden. Die Feder 33 bildet die Rückkehreinrichtung der Ventilscheibe 34 eines Kippventils.
Die Ventilscheibe 34 besitzt einen vorstehenden Stielabschnitt 35, einen scheibenförmigen Abschnitt 36 mit angehobener Kante und mehrere Positionierungsnocken 37, die die Ventilscheibe zentrieren, indem sie sich gegen die Innenseite des Teils 28 abstützen. Die Ventilscheibe 34 liegt mit der angehobenen Kante des scheibenförmigen Abschnitts an einem Dichtring 38 an.
Die Wand 31 ist an der Oberseite mit mehreren Öffnungen 39, 40 und 41 versehen. Der Stielabschnitt 35 des Ventilkörpers 34 ragt durch die Öffnung 41. Die Öffnung 40 dient dazu, gebildeten Schaum hindurchzulassen. Schließlich bildet die Öffnung 39 mit dem Dichtungsring 38 ein Rückschlagventil.
Eine flexible Kappe 42 umgibt die Schaumbildungseinheit an der Oberseite. Die letztere besitzt eine Auslaßöffnung 43 und definiert einen Auslaßkanal 44.
In der folgenden Beschreibung der Funktionsweise der Einheit wird angenommen, daß die Einheit auf einem Sprühdosenbehälter befestigt ist und daß der Behälter die aufzuschäumende Flüssigkeit und die Druckluft enthält.
Wenn auf die Kappe an der Position 45 Druck ausgeübt wird, wird der Ventilkörper 34 in die mit gestrichelten Linien gezeigte Position bewegt. Das Steuerventil wird in diesem Moment geöffnet. Flüssigkeit strömt durch das (nicht gezeigte) Steigrohr durch die Öffnung 29 und den ringförmigen Raum 46 in eine Mischkammer 47. Der ringförmige Raum ist zwischen der Außen wand des Teils 26 und der Innenwand des Teils 25 ausgebildet. Das Treibmittel strömt durch die Durchlässe 48, die im Teil 25 vorhanden sind, und die Kanäle 49, 49', die von den Rillen in der Außenfläche und der Stirnfläche des Teiles 25 gebildet werden, ebenfalls in die Mischkammer 47, wo es sich mit der Flüssigkeit mischt.
Das Gemisch strömt anschließend über die Kanäle 50, 50' zu einem Raum 51. Die Kanäle 50, 50' werden von Rillen im Teil 26 gebildet. Es gibt eine zusätzliche Vermischung im Raum 51, der ebenfalls ein Gitter 52 enthält, durch das das Gemisch aufgeschäumt wird. Schließlich gelangt der gebildete Schaum über das Kippventil und den Auslaßkanal 44 zur Ausströmöffnung 43.
Die Verwendung einer Mischkammer, wie beschrieben, hat den Vorteil, daß die zum Erzeugen des Schaums erforderliche Luftmenge im Vergleich zu Schaumbildungsvorrichtungen des Standes der Technik reduziert ist. Hierbei wird auf die NL-A-8901877 des Anmelders Bezug genommen, die eine solche Mischkammer offenbart.
Ein Sprühdosenbehälter, auf dem die Einheit montiert werden kann, wird wie folgt mit Druck beaufschlagt. Luft wird über das Rückschlagventil 38, 39, die ringförmigen Räume 53 und die Kanäle 54 und schließlich die Öffnungen 48 in die Sprühdose gedrückt, indem ein Kolben 19 des in Fig. I gezeigten Typs oberhalb der Zerstäubereinheit im ringförmigen Raum 24 auf und ab bewegt wird. Irgendwelche Schaumreste, die im Auslaßkanal 44 zurückgelassen wurden, werden ebenfalls in den Behälter gedrückt.
Im Fall der in Fig. 2 gezeigten Schaumbildungseinheit wird sichergestellt, daß ein Druckanstieg und ein Druckabfall während des Pumpens (Beaufschlagen des Behälters mit Druck) an der Schaumbildungseinheit (Gitter 52) mit den in der Einleitung beschriebenen Nachteilen nicht abwechselnd auftreten. Der Auslaßkanal wird ferner von Schaumresten befreit, so daß mögliche Verstopfungen vermieden werden. Wenn der Druck so hoch wird, daß die Federspannung der Feder 33 überschritten wird, wird das Kippventil leicht geöffnet, jedoch ohne nachteilige Konsequenzen, da es erneut geschlossen wird, wenn der Druck anschließend fällt.
Die nächsten Figuren zeigen Ausführungsformen der Sprühköpfe gemäß der Erfindung, die eine Ventileinrichtung enthalten und für die Montage auf herkömmlichen Zerstäubereinheiten geeignet sind. Selbstverständlich können diese ebenfalls in Baueinheit mit der Zerstäubereinheit ausgeführt sein oder können abnehmbar sein. Sie sind alle für die in Fig. 1 gezeigte Einheit geeignet, jedoch ferner für andere Einheiten, die in einer ähnlichen Weise mit Druck beaufschlagt werden, d. h. in denen die Ausströmöffnung während der Operation der Beaufschlagung mit Druck in der Druckkammer angeordnet ist. Ein Beispiel sind Sprühdosen mit Schnellkopplungsmechanismus, bei denen der Sprühkopf und ein Teil des Sprühdosenbehälters selbst in einem Raum angeordnet sind, der mittels des Rückschlagventils unter Druck gesetzt werden kann. In diesem Fall treten ähnliche Probleme auf. Die letztere Druckbeaufschlagung ist ferner für die in Fig. 2 gezeigte Schaumbildungseinheit geeignet.
Die Fig. 3a und 3b zeigen eine erste Ausführungsform eines Sprühkopfes gemäß der Erfindung, in der ein Drehventil 55 mit einer Feder 56 als Rückifihrungseinrichtung verwendet wird, wobei das Drehventil 55 eine Betätigungslippe 57 besitzt, die mit der Feder 56 in Wechselwirkung tritt. Das Drehventil umfaßt ferner einen Durchlaß 58, der den Auslaßkanal 10 mit der Umgebung in Verbindung setzten kann, wenn die Lippe 57 niedergedrückt wird. Ein geeigneter Betriebsmodus kann in Abhängigkeit von der Federspannung der Feder 56 und der Federspannung der Feder 12 der Fig. 1 erreicht werden. Zum Beispiel kann das Ventil 55 zuerst geöffnet werden, bevor der Kanal 10 mit der Mischkammer 13 in Verbindung gesetzt wird.
Die Fig. 4a und 4b zeigen eine weitere Ausführungsform eines Sprühkopfes gemäß der Erfindung, mit einem Schiebeventil, das einen Schlittenabschnitt 59 mit einer verjüngten Aussparung 60 umfaßt, wobei der Schlittenabschnitt 59 von einer Feder 61 in einer geschlossenen Position gehalten wird. Es ist ein Bedienungsgriff 62 vorgesehen, der einen Stift 63 umfaßt, der mit der Schrägseite der Aussparung 60 des Schlittenabschnitts 59 in Wechselwirkung treten kann. Der Bedienungsgriff 62 ist ferner mittels eines Gelenks 64 mit dem Sprühkopf 7 verbunden. Hierbei kann die Federspannung wiederum in einer geeigneten Weise und entsprechend dem beabsichtigten Zweck eingestellt werden.
Die Fig. 5a und Sb zeigen eine Ausführungsform des Sprühkopfes gemäß der Erfindung mit einem Rückschlagventil, das aus einer Membran 66 besteht, die Öffnungen 67 enthält und mittels eines ringförmigen Abschnitts 65 gegen den Sprühkopf 7 gedrückt wird. Wenn der Druck vom Auslaßkanal 10 ansteigt, hebt sich die Membran etwas vom Sprühkopf 7 ab und gibt die Öffnungen 46 frei, mit dem Ergebnis, daß Schaum gespendet werden kann. Ein Druck von außen verschließt jedoch die Öffnungen 67.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform des Sprühkopfes mit Rückschlagventil in Form einer Kugel 69, die mittels einer Feder 68 vorbelastet ist und den Auslaßkanal 10 verschließt. Wenn der Druck im Auslaßkanal 10 von der Sprühdose die Spannung der Feder 68 überschreitet, wird die Kugel leicht angehoben, mit dem Ergebnis, daß Schaum gespendet werden kann.
Die Fig. 7a und 7b zeigen eine sehr einfache Ausführungsform eines Sprühkopfes gemäß der Erfindung, die ein Schwingventil 70 mit einer Lippe 71 umfaßt, wobei das Ventil die Ausströmöffnung 9 verschließen kann, indem es mit Vorsprüngen auf dem Sprühkopf 7 in Wechselwirkung tritt. Der Pfeil A zeigt, wie sich das Ventil öffnet, wobei die geöffnete Position mit gestrichelten Linien gezeigt ist. Die Abmessungen der Lippe 71 sind vorzugsweise so gewählt, daß in der geöffneten Position der Kolben 21 nicht über den Sprühkopf geschoben werden kann. Dies stellt sicher, daß die Sprühdose nicht mit Druck beaufschlagt wird, während sich das Schwingventil 70 noch in der geöffneten Position befindet.
Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Sprühkopfes mit einem Schiebeventil, bei dem der Gleitkopf 7 tatsächlich gegen die Wirkung einer Feder 72 über den Auslaßkanal 10 geschoben werden kann, um die Auslaßöffnung 9 hiermit in Verbindung zu setzen. Um eine gute Abdichtung sicherzustellen, ist am Ende des Auslaßkanals 10 ein Dichtungsring 73 angeordnet. Hierbei kann wiederum die Zugspannung der Feder 72 bezüglich der Zugspannung der Feder 12 so gewählt werden, daß im Gebrauch eines der beiden Ventile früher geöffnet wird, wobei vorzugsweise das Schiebeventil zuerst geöffnet wird.
Schließlich zeigt die Fig. 9 eine bevorzugte Ausführungsform, die eine modifizierte Version der Ausführungsform gemäß der Fig. 2 ist. Es wurden daher ähnliche Komponenten mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Schaumbildungseinheit umfaßt wiederum vier Teile 25, 74, 75 und 76. Das Teil 76 enthält wiederum mehrere Flügel 32, mit denen die Feder 33 unterstützt wird, welche die Rückführungseinrichtung des Ventilkörpers bildet, der einen scheibenförmigen Abschnitt 36 und einen Stielabschnitt 35 umfaßt. Der scheibenförmige Abschnitt besitzt wiederum eine angehobene Kante, die an einem Dichtungsring 77 anliegt.
Ferner besitzt die Wand 31 auf der Oberseite mehrere Öffnungen 40, durch die der gebildete Schaum in den Auslaßkanal 44 und zur Ausströmöffnung 43 gelangen kann.
Die Zuführung des Treibmittels und der Flüssigkeit ist in dieser Ausführungsform im Vergleich zur Ausführungsform der Fig. 2 insofern geändert, als das Teil 26 nicht vorhanden ist. Die Flüssigkeit kann durch das Steigrohr 15 in das Teil 25 strömen und wird in dessen oberem Abschnitt mit dem Treibmittel vermischt, welches über Durchlässe 48 und Kanäle 49, 49' zugeführt wird. Ferner strömt das Gemisch durch die Öffnung 78 in das Teil 74 und durch das Gitter 52.
In dieser Ausführungsform ist ein zweites Rückschlagventil vorhanden, das eine Öffnung 79 und einen Dichtungsring 80 umfaßt.
Ferner ist ein drittes Rückschlagventil in Form der Kugel 81 vorhanden.
Wenn eine Sprühdose, auf die die Schaumbildungseinheit gemäß der Fig. 9 montiert ist, unter mit Druck beaufschlagt werden soll, kann der Kolben 19 auf und ab bewegt werden, wobei während des Abwärtshubes Luft durch die Auslaßöffnung 43 in die Einheit gedrückt wird, in die Öffnungen 40 eintritt und die angehobene Kante des scheibenförmigen Abschnitts des Kippventils vom Dichtungsring 77 abhebt. Ferner wird die Kugel 81, die jedoch nicht unbedingt notwendig ist, in den Kanal 82 gedrückt und verschließt somit die Verbindung zwischen den Flüssigkeit- und Treibmitteleinlässen und dem Auslaß. Anschließend strömt die Luft durch die Öffnung 79 und hebt den Ring 80 vom Sitz 83 ab und tritt über die Kanäle 48 in den Sprühdosenbehälter ein. Es ist klar, daß infolge des Vorhandenseins der Kugel 81 der Raum im Kanal 82 und die Komponente 25 nicht geleert werden, d. h. es verbleibt ein Gemisch aus Flüssigkeit und Luft darin. Die Zeitspanne, die vom Moment der Betätigung des Kippventils bis zum Moment des Schaumspendens verstreicht, wird im Vergleich zu anderen Ausführungsformen reduziert, in welchen die gesamte Einheit mittels der durch die Einheit gedrückten Luft gereinigt wird.
Der Kanal 49' und die Durchlässe 78 sind vorzugsweise nicht ausgerichtet, so daß die über die Durchlässe 49 zugeführte Luft nicht direkt in die Öffnungen 78 geblasen wird. Üblicherweise sind zwei bis zehn dieser Kanäle und Durchlässe vorhanden, noch besser vier Kanäle und zwei Durchlässe.
Im Gebrauch wird das Druckventil durch Drücken auf das Teil 42 betätigt, wobei Schaum in der üblichen Weise gebildet wird, wie mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben worden ist. Der Dichtungsring 80 ist in Richtung zur ringförmigen Schulter 83 vorbelastet und wird ferner durch den Innendruck der Sprühdose gegen die Schulter gedrückt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Teil 45 der Kappe 42 als ein konvexes Teil ausgebildet, anstelle eines konkaven Teils, wie in den Fig. 2 und 9 gezeigt ist. Wenn eine konvexe Form verwendet wird, wird dieses Teil komprimiert, wenn Schaum gespendet wird, wodurch das Volumen des Auslaßkanals 44 reduziert wird. Wenn das Spenden unterbrochen wird, wird das Steuerventil geschlossen und das Teil 45 kehrt in seine ursprüngliche konvexe Form zurück, wodurch sich eine Volumenerhöhung des Kanals 44 ergibt. Diese Volumenerhöhung saugt Schaum aus der Auslaßöffnung 43 in den Kanal 45, wodurch die Öffnung 43 gereinigt wird und Schaumreste nahe der Öffnung 43 entfernt werden.

Claims

1. Schaumerzeugungseinheit, insbesondere für eine Sprühdose, mit wenigstens einer Mischkammer (47), die einen Treibmitteleinlaß (48) und einem Einlaß (29) für eine in Schaumform auszugebende Flüssigkeit enthält, wobei die Mischkammer (47) über ein mit einer Rückflußeinrichtung versehenes Steuerventil mit einem Auslaßkanal (44) verbunden werden kann, der in eine Ausströmöffnung (43) mündet, wobei im Weg zwischen den Einlässen und der Ausströmöffnung (43) ein oder mehr schaumbildende Teile (52) vorhanden sind, wobei die Einheit außerdem ein Nichtrückflußventil (38, 39) enthält, durch das eine Sprühdose unter Verwendung einer Druckbeaufschlagungseinrichtung mit Druck beaufschlagt werden kann, wobei während dieses Vorgangs die Ausströmöffnung mit der Druckbeaufschlagungseinrichtung in Verbindung steht, wobei die Schaumerzeugungseinheit ferner Ventileinrichtungen enthält, die die Verbindung zwischen den Schaumbildungsteilen (52) und der Umgebung wenigstens in einer Richtung während der Verwendung der Druckbeaufschlagungseinrichtung unterbrechen und die geöffnet werden können, wenn die Sprühdose zum Ausgeben des Schaums verwendet werden soll.

2. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen zum Unterbrechen der Verbindung zwischen den Schaumbildungsteilen (52) und der Umgebung durch das Steuerventil, das ein Nichtrückfluß-Steuerventil ist, gebildet sind.

3. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nichtrückflußventil (38, 39), mit dem eine Sprühdose mit Druck beaufschlagt wird, durch das Steuerventil gebildet ist.

4. Schaumerzeugungseinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil ein Kippventil (34) ist.

5. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippventil (34) mit einer flexiblen Kappe (42) zusammenwirken kann, die den Auslaßkanal (44) bildet und mit einer Ausströmöffnung (43) versehen ist.

6. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippventil einen scheibenförmigen Ventilkörper (36) und einen Schaftteil (35) enthält und daß der scheibenförmige Ventilkörper (36) mit einem Dichtungsring (38) zusammenwirken kann.

7. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (38) auch die Dichtung des Nichtrückflußventils (38, 39) bildet.

8. Schaumerzeugungseinheit nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit bei Betrachtung in der beabsichtigten Strömungsrichtung des Schaums stromaufseitig vom Steuerventil ein zweites Nichtrückflußventil (80, 83) enthält, das die Funktion hat, den Auslaßkanal (44) während der Druckbeaufschlagung einer Sprühdose mit dem Innenraum der Sprühdose unter Umgehung des Treibmitteleinlasses (48) und des Flüssigkeitseinlasses (29) zu verbinden.

9. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung zum Unterbrechen der Verbindung zwischen den Schaumbildungsteilen (52) und der Umgebung wenigstens in einer Richtung im Auslaßkanal bei Betrachtung in der beabsichtigten Strömungsrichtung des Schaums stromabseitig vom Steuerventil vorhanden sind.

10. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen die Form eines Dreh- oder Gleitventils im Auslaßkanal (44) haben, das mit dem Steuerventil verbunden und mit einer Rückflußeinrichtung versehen ist.

11. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen die Form eines Nichtrückflußventils haben.

12. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Nichtrückflußventil eine Kugel (69) ist, die mittels einer Feder (68) in einer Richtung vorbelastet ist, die der beabsichtigten Strömungsrichtung des Schaums entgegengesetzt ist.

13. Schaumerzeugungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen die Form eines mit einer Rückflußeinrichtung versehenen Drehventils haben, das einen zylindrischen Teil (55) aufweist, der einen Durchlaß (58) besitzt, der durch Drehung den Auslaßkanal mit der Umgebung verbinden kann derart, daß das Drehventil geöffnet wird, wenn das Steuerventil bewegt wird.

14. Sprühkopf für eine Schaumerzeugungseinheit, der wenigstens eine Sprühdüse und einen hiermit verbundenen Kanal enthält, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Ventileinrichtung des Typs, wie er in einem oder mehreren der Ansprüche 9-13 beschrieben ist, enthält, um die Verbindung zwischen den Schaumbildungsteilen und der Umgebung wenigstens in einer Richtung zu unterbrechen, wobei die Schaumbildungsteile im Sprühkopf und/oder in einer Schaumerzeugungseinheit vorhanden sind.

15. Sprühdose, das wenigstens einen Behälter enthält, der mit Druck beaufschlagt ist oder zu beaufschlagen ist, und einer Schaumerzeugungseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumerzeugungseinheit eine Schaumerzeugungseinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13 ist.