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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
verbesserte Systeme für
die Zerstäubung
von flüssigen
Produkten mit vergleichsweise höherer
Viskosität.
Die vorliegende Erfindung schafft insbesondere verbesserte manuell
betriebene Systeme für
die Zerstäubung,
die Zerstäubungsdüsen mit
Hochdruck-Pumpmechanismen
des Typs mit Vorkompression kombinieren, um einen konsistenten,
hochwertigen, feinzerstäubten
Sprühnebel
eines Fluids mit vergleichsweise höherer Viskosität zu schaffen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die Quantität von flüssigen Produkten, die abgegeben
werden, und die Qualität
der Sprühmuster
sind kritische Parameter, die einen wesentlichen Einfluß auf den
Wirkungsgrad eines flüssigen
Produkts besitzen, das über
einen zerstäubten
Sprühnebel
angewendet wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn das flüssige Produkt
als eine Dünnfilmbeschichtung
auf einer Oberfläche
verwendet wird (wie z. B. ein Kochgerät oder eine Pfanne, ein Fenster oder
selbst Haare oder Haut) und die Gesamtmenge des aufgebrachten flüssigen Produkts
und die Qualität
des Sprühmusters
die Dicke und die Gleichmäßigkeit
der Produktbeschichtung direkt beeinflußt.
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Im Hinblick auf die ständig steigende
Bewußtheit
und die Sorge der Verbraucher in bezug auf die Verwendung von Chlorfluorkohlenstoff-Treibgasen (CFC-Treibgasen)
(nunmehr weitestgehend ausgesetzt auf Grund ihres Einflusses auf
die Ozonschicht) und Treibgasen aus flüchtigen organischen Zusammensetzungen
(VOC-Treibgase) (die die Schadstoffprobleme in geringen Höhen verschlimmern
und von denen viele leicht entflammbar sind), gab es einen Trend
weg von mit einem Vordruck beaufschlagten Abgabesystemen des Kohlenwasserstoff-Aerosoltyps
zu Systemen, die einen Mechanismus des Typs mit manuell betätigter Pumpe
aufweisen, um ein Fluid durch eine speziell konstruierte Düsenbaueinheit zu
zwingen, um das flüssige
Produkt zu zerstäuben.
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Viele Produktzusammensetzungen erfordern die
Hinzufügung
von Verdünnungsmitteln
(wie etwa Wasser, Alkohol, Lösungsmittel
oder andere VOCs), um die Viskosität des Produkts auf ein Maß zu vermindern,
bei dem es mit herkömmlichen,
manuell betätigten
Sprühsystemen
zerstäubt
werden kann. Solche Verdünnungsmittel
sind jedoch aus der Verbraucherperspektive wegen ihres Einflusses
auf die Erscheinung des Produkts (wie etwa den Geschmack von Lebensmittelprodukten)
und (bei einigen Verdünnungsmitteln
wie Alkohol oder VOCs) den begleitenden Geruch des Verdünnungsmittels
und/oder begleitenden Problemen der Entflammbarkeit noch weniger
erwünscht.
Andere Verdünnungsmittel,
etwa Verdünnungsmittel
auf Wasserbasis, können
Probleme des mikrobiologischen Wachstums in das Produkt einführen.
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Während
die Vermeidung der Verwendung von Verdünnungsmitteln in Produktzusammensetzungen
sich den Problemen widmet, die durch die Verwendung entstehen, gibt
es jedoch noch weitere Probleme. Flüssige Produkte mit vergleichsweise
höherer
Viskosität
(unverdünnte
flüssige
Produkte) stellen in bezug auf die Zerstäubung eine zusätzliche Herausforderung
dar, da die Flüssigkeit
die Neigung besitzt, sich dem Aufbrechen zu widersetzen anstatt als
fein verteilter Nebel abgegeben zu werden. Als allgemeine Aussage
gilt, je weniger feinverteilt der erzeugte Sprühnebel abgegeben wird, desto
schwieriger ist es, eine vergleichsweise dünne und gleichmäßige Schicht
des Produkts auf der vorgesehenen Oberfläche zu erreichen, weshalb die
Wirksamkeit des Produkts im Gebrauch dementsprechend geringer ist.
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Es gibt viele Produkte, die über ein
manuell betätigtes
Sprühsystem
auf eine Oberfläche
aufgebracht werden können,
u. a. Reinigungsprodukte, Lebensmittelprodukte, Oberflächenbeschichtungen
sowie Produkte zur Gesundheits- und Schönheitspflege. Eine besondere
Produktanwendung, die gegenwärtig
von Interesse ist, besteht auf dem Gebiet von Fluidprodukten auf Ölbasis,
die bei der Lebensmittelzubereitung verwendet werden, wie etwa Pfannenbeschichtungen
und Geschmacksverbesserer. Eine dünne gleichmäßige Beschichtung des Produkts
auf Ölbasis
ist erwünscht,
um im Zusammenhang mit der Pfannenbeschichtung die Antihaft-Backcharakteristiken
zu schaffen und um die Überanwendung
von Geschmacksverbesserern zu verhindern. Diese Produkte enthalten
gewöhnlich
ein Speiseöl
und können wahlweise
eine kleine Menge von Zusätzen
für die Stabilität, das Aussehen
und zur Geschmacksverbesserung enthalten. Weitere Produkte, die
von Interesse sind, sind Haarsprays, die für eine zufriedenstellende Erscheinungsform
ebenfalls eine dünne gleichmäßige Beschichtung
erfordern.
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Eine gegenwärtig kommerziell verfügbare Pumpsprayeinrichtung
für Kochölprodukte
verwendet eine Düsenkonstruktion,
die zwei aufeinanderprallende Strahlen des Produkts erzeugt, die
außerhalb
der Düse
kollidieren, um das flüssige
Produkt zu zerstäuben.
Diese Spraysysteme des Aufpralltyps neigen insbesondere bei Produktzusammensetzungen
mit vergleichsweise höherer
Viskosität
dazu, einen Sprühnebel
zu erzeugen, der eine vergleichsweise breite Verteilung der Partikelgrößen aufweist.
Dies ist nachteilig in bezug auf die Gesamtsprühqualität, da größere Partikel dazu neigen,
weiter zu fliegen als kleinere Partikel und Bereiche mit stärkerer Produktkonzentration
zu bilden, während
kleinere Partikel dazu neigen, eine "Wolke" des Produkts zu bilden, die von der
zu beschichtenden Oberfläche
abprallt, um in der Luft herumzufliegen. Durch die Verwendung einer
begrenzten Zahl von aufeinandertreffenden Fluidströmen neigen
kommerziell verfügbare Systeme
des Aufpralltyps außerdem
dazu, mehrere Zonen der stärkeren
Produktanwendung zu erzeugen, deren Anzahl gleich der Anzahl der
aufeinandertreffenden Ströme
oder größer als
diese ist. Diese Tendenzen werden im allgemeinen mit dem Anwachsen
der Viskositäten
sowie bei kleineren Pumpdosierungen übermäßig groß.
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Der Wirkungsgrad dieser kommerziell
verfügbaren
Spraysysteme leidet außerdem
unter der Verwendung der herkömmlichen
Pumptechnologie, bei der es möglich
ist, daß am
Anfang und am Ende jedes Pumpenhubs, wenn der verfügbare Druck
geringer ist als der für
die Zerstäubung
erforderliche Druck, das Produkt als schlecht zerstäubter Sprühnebel austritt.
Fluide mit vergleichsweise höherer
Viskosität
besitzen typischerweise ein schmaleres Fenster der Betriebsdrücke, die
eine zufriedenstellende Zerstäubung
schaffen, als Fluide mit vergleichsweise geringerer Viskosität, wobei
diese Betriebsfenster mit steigender Viskosität immer schmaler werden. Unter bestimmten
Umständen,
z. B. wenn die Pumpe langsam betätigt
wird, wird ein Produkt mit vergleichsweise höherer Viskosität überhaupt
nicht zerstäubt
und tritt in einem Fluidstrom aus der Düsenbaueinheit aus. Bei dieser
speziellen Anwendung ist das Ergebnis ein Produktverlust und die Übersättigung
des Lebensmittels oder der Backfläche, die beschichtet werden
sollen. Außerdem
kann ein starkes Abtropfen des Produkts von der Sprüheinrichtung
auftreten, was im Bereich der Lebensmittelherstellung im allgemeinen
unsauber und unhygienisch ist.
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Während
weitere kommerziell verfügbare Abgabesysteme,
die Zerstäubungsdüsen des
Verwirblungstyps mit Einzelöffnung
verwenden, bei Zusammensetzungen mit vergleichsweise geringer Viskosität zufriedenstellend
arbeiten, leidet ihr Wirkungsgrad bei Zusammensetzungen mit vergleichsweise
höherer
Viskosität
infolge mehreren Faktoren. Erstens verhindert die Zähflüssigkeit
bei Fluiden mit vergleichsweise hoher Viskosität, daß das Fluid eine ausreichende
Verwirbelungsgeschwindigkeit erreicht, um einen konischen Film zu
bilden, und somit wird das Aufbrechen des Fluids in einen fein verteilten
Sprühnebel
nicht erleichtert. Zweitens widersteht die viskose Natur des Fluids
selbst dem Aufbrechen des Fluids. Die Rolle der Viskosität besteht
darin, das Anwachsen von Instabilitäten zu verhindern und im allgemeinen
das Einsetzen der Separierung zu verzögern. Dies bewirkt, daß die Zerstäubung in
größerer Entfernung
von der Düsenöffnung in
Bereichen geringerer Relativgeschwindigkeit auftritt; demzufolge
sind die Tropfenabmessungen vergleichsweise größer. Wenn die Viskosität zu groß wird,
wird die Zerstäubung
verhindert und es tritt ein Strömen
des Fluids auf. Während
man sich dem ersten Problem durch die Verwendung von höheren Abgabedrücken widmen
und es möglicherweise
bewältigen
kann, können
schließlich
eine Vielzahl der kommerziell verfügbaren Pumpensysteme die Drücke nicht
aushalten, die erforderlich sind, um Fluide mit vergleichsweise
höherer
Viskosität
zu zerstäuben.
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Selbst wenn kommerziell verfügbare Zerstäubungssysteme
des Verwirbelungstyps im allgemeinen (bei vergleichbaren Drücken und
Produktviskositäten)
eine engere Verteilung der Sprühpartikelgröße und eine
kontinuierlichere (gleichförmigere) Produktverteilung
(ohne diskrete Zonen mit stärkerer Anwendung)
als die kommerziell verfügbaren
Sprühsysteme
des Auftrefftyps erzeugen können,
leidet ihr Wirkungsgrad bei Zusammensetzungen mit vergleichsweise
höherer
Viskosität
unter der Tendenz, bei der Zerstäubung
des Produkts vollkommen zu versagen, wenn der Abgabedruck unzureichend
ist, was einen Strom des flüssigen
Produkts zu Folge hat, der aus der Düse ausgestoßen wird.
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Vorhandene Systeme, die eine Vordruckpumpe
umfassen, wie etwa in US-A-4.941.595, weisen ebenfalls Druckverluste
auf.
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Es wäre daher erwünscht, ein
manuell betätigtes
Produktfördersystem
des Pumpentyps zu schaffen, das einen gut zerstäubten, fein verteilten Sprühnebel des
Produkts mit gleichförmigeren
Partikelgrößen und
einem gleichförmigeren
Sprühmuster bei
allen Betätigungszuständen schafft,
wenn Zusammensetzungen mit vergleichsweise höherer Viskosität verwendet
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft
eine bessere Produktförderung,
wobei eine Zerstäubungsdüse mit einem
Hochdruck-Pumpmechanismus des Vorkompressionstyp kombiniert wird,
um einen konsistenten, hochwertigen, fein zerstäubten und gleichmäßig verteilten
Sprühnebel
eines Fluids mit vergleichsweise höherer Viskosität gemäß Anspruch
1 zu schaffen.
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Der Pumpmechanismus mit Vorkompression stellt
sicher, daß das
Produkt nur dann gefördert
wird, wenn für
die Zerstäubung
ein ausreichender Druck zur Verfügung
steht. Ungeachtet der Geschwindigkeit oder Entschlossenheit, mit
der Pumpmechanismus betätigt
wird, wird sich der Druck in der Pumpe ohne Produktförderung
akkumulieren, bis ein Schwellendruck erreicht ist, wobei zu diesem
Zeitpunkt ein Ventil öffnet,
um die Produktförderung
mit einem für
die Zerstäubung
ausreichenden Druck zu ermöglichen.
Wenn dementsprechend der zur Verfügung stehende Druck am Ende
eines Pumpenhubs zu fallen beginnt (oder wenn der Auslöser oder
der Aktuator während
eines unvollständigen
Zyklus freigegeben wird), schließt das Ventil, wenn der Pumpendruck
unter diesen Schwellenwert fällt,
wodurch ein Strömen
oder Abtropfen des Produkts am Ende des Abgabezyklus eliminiert
wird. Wenn das Fluid aus der Düse
in einem verwirbelten konischen Film gefördert wird, wird das Fluid
in einen fein verteilten Nebel aufgebrochen, der gegen die zu beschichtende
Oberfläche
gerichtet ist.
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Die vorteilhaften Aspekte des Wirkungsgrads
dieses Systems zur Produktförderung
der vorliegenden Erfindung werden konsistent erreicht wegen des
vergleichsweise hohen Schwellenwerts des Betriebsdrucks, der im
eigentlichen Pumpenmechanismus vorgesehen ist. Bei Zerstäubungsdüsen des Verwirbelungstyps
können
Fluids mit vergleichsweise höherer
Viskosität
erfolgreich zerstäubt
werden, wenn sie mit einer ausreichenden Geschwindigkeit durch die
Düse getrieben
werden. Diese Geschwindigkeiten können nur dann erreicht werden,
wenn ausreichende interne Betriebsdrücke zu Verfügung stehen, um das Fluid durch
die Düse
zu treiben.
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Pumpenmechanismen zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung enthalten spezielle Konstruktionsmerkmale,
die die Strömung
des vergleichsweise zähflüssigen Fluids
mit vermindertem Strömungswiderstand
und somit verminderten Druckverlusten erleichtert. Konstruktionsmerkmale sind
außerdem
enthalten, um eine verbesserte strukturelle Integrität zu schaffen,
damit solche Betriebsdrücke
besser ausgehalten werden und um eine verbesserte Zuverlässigkeit
zu schaffen. Die Kombination von Vorkompression und vergleichsweise
höheren
Betriebsdrücken
stellt sicher, daß das
Fluid mit vergleichsweise höherer
Viskosität
mit einem Druck (und somit einer Geschwindigkeit), der vergleichsweise
hoch ist und in einem vergleichsweise engen Bereich liegt, zur Düse geliefert
wird. Dies stellt wiederum einen fein verteilten Sprühnebel des
Produkts mit einer vergleichsweise engen Verteilung der Partikelgrößen bei
einem weiten Bereich der Betätigungsbedingungen
sicher.
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Das resultierende System zur Produktförderung
schafft einen konsistenten hochwertigen Sprühnebel für Produktzusammensetzungen
mit vergleichsweise höherer
Viskosität,
ist einfach zu verwenden und eliminiert die Notwendigkeit von Zusätzen, um
das Produkt zu verdünnen,
wie es in vielen anderen Systemen zu Produktförderung erforderlich ist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die vorliegende Erfindung wird besser
verständlich
bei Bezugnahme auf die folgende genaue Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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1 eine
geschnittene Draufsicht eines Systems zur Produktförderung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
vergrößerte geschnittene
Draufsicht der in 1 gezeigten
Düsenbaueinheit
ist;
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3 eine
Schnittansicht der Düsenbaueinheit
von 2 längs der
Linie 3-3 ist;
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4 eine
vergrößerte geschnittene
Draufsicht der Elemente des in 1 dargestellten
Pumpenmechanismus ist;
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5 und 6 vergrößerte Schnittansichten des
in 4 dargestellten inneren
Zylinders längs der
Linien 5-5 bzw. 6-6 sind; und
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7 eine
(teilweise geschnittene) Draufsicht eines Betätigungshebels ist, der zur
Verwendung bei einem System zur Produktförderung gemäß der vorliegenden Erfindung
geeignet ist.
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Falls nicht anders angegeben, sind
in allen Zeichnungen um der Einfachheit und der Klarheit willen
gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
eine verbesserte Pumpsprüheinrichtung 5 zur
Verwendung in einem System zur Produktförderung gemäß der vorliegenden Erfindung. Das
System enthält
einen Düseneinsatz 10,
der in einem Aktuatorknopf 15 enthalten ist, eine Verschlußeinrichtung 20 (mit
einer Dichtung 25), die zum Anbringen der Pumpsprüheinrichtung 5 an
einem geeigneten (nicht gezeigten) Behälter mit herkömmlichem Aufbau
geeignet ist, einen äußeren Zylinder 30,
einen Primärkolben 35,
einen inneren Zylinder 40, ein Förderventil 45, eine
Rückholfeder 50,
eine Vorkompressionsfeder 55, ein Rückschlagventil (Kugelventil) 60 und
ein Zuführrohr 65,
das sich vom Pumpmechanismus im Behälter nach unten erstreckt.
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Während
eine breite Vielzahl von Pumpmechanismen des Vorkompressionstyps
zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet sein kann,
ist die besondere Pumpenversion mit hin- und herbewegendem Finger,
die in 1 dargestellt
ist, ein Beispiel der Betriebsmerkmale, die für einen solchen Pumpmechanismus
typisch sind, und stellt eine gegenwärtig bevorzugte Konfiguration
für handelsübliche Anwendungen
dar. Eine genauere Beschreibung der Merkmale und Komponenten dieses
Typs der Pumpenbaueinheit kann in den US-Patenten Nr. 4.941.595,
das am 17. Juli 1990 an Montaner u. a. erteilt wurde, Nr. 5.025.958,
das am 25. Juni 1991 an Montaner u. a. erteilt wurde, und Nr. 5.064.105,
das am 12. November 1991 an Montaner u. a. erteilt wurde, gefunden
werden, die in dieser Beschreibung jeweils durch Bezugnahme eingeschlossen
sind. Pumpenbaueinheiten dieses allgemeinen Typs sind kommerziell
verfügbare
Versionen, die durch Calmar Dispensing Systems, Inc. unter der Handelsbezeichnung "Calmar Mark IV" verkauft werden.
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Die eigentlichen Arbeitsprinzipien
der Pumpmechanismen des Vorkompressionstyps sind im allgemeinen
wohlbekannt, wobei ein kurzer Überblick ihrer
Arbeitsweise in bezug auf die Systeme zur Produktförderung
gemäß der vorliegenden
Erfindung folgendermaßen
lautet: Um einen Pumpzyklus zu beginnen, wird der Aktuatorknopf 15 durch
Fingerdruck betätigt
(nach unten gedrückt),
wodurch der Fluiddruck in der Druckkammer 70 erhöht wird,
indem das Volumen der Druckkammer vermindert wird, wenn der Primärzylinder 35 im äußeren Zylinder 30 nach unten
gedrückt
wird. Das Rückschlagventil 60 verhindert,
daß Fluid
im Zuführrohr 65 nach
unten in den (nicht gezeigten) Behälter zurückgetrieben wird, wenn sich
der Druck in der Druckkammer 70 erhöht. Das mit Druck beaufschlagte
Fluid wirkt auf ein Förderventil 45 und
bewirkt, daß es
zu einem Förderdurchlaßkanal 75 öffnet, wenn
die Kraft auf das Förderventil 45 die
Vorspannkraft einer Vorkompressionsfeder 55 übersteigt.
Das rnit Druck beaufschlagte Fluid bewegt sich durch den Förderdurchlaßkanal 75 zur
Düsenbaueinheit 10,
wo es als ein fein zerstäubter
Produktsprühnebel
gefördert
wird. Wenn der Primärkolben 35 das
Ende seiner Wegstrecke erreicht (oder wenn der Aktuatorknopf während eines
unvollständigen
Zyklus freigegeben wird), vermindert sich der Druck in der Pumpenbaueinheit
bis zu dem Punkt, an dem das Förderventil 45 nicht
mehr offengehalten wird, das Förderventil 45 schließt unter
der Wirkung der Vorkompressionsfeder 55 und das Ausströmen des
Fluids aus der Düse 10 endet.
Wenn der Aktuatorknopf 15 dann freigegeben wird, bringt
eine Rückholfeder 50 den
Aktuatorknopf 15 in seine Anfangsposition zurück (wobei
Fluid durch das Zuführrohr 65 am
Rückschlagkugelventil 60 vorbei
und in die Druckkammer 70 hochgezogen wird), in der er
für den
nächsten
Pumpzyklus bereit ist.
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2 und 3 stellen mit größerer Deutlichkeit den
Aufbau und die Funktionsweise einer typischen Zerstäuberdüsenbaueinheit
des Verwirbelungstyps des in 1 dargestellten
Typs dar. Das Fluidprodukt wird im Düseneinsatz 10 um einen
Mittelpfosten 11 und in einen oder mehrere (in diesem Falls
drei) tangentiale Kanäle 12 geleitet,
die das Fluid zu einer Verwirbelungskammer 16 liefern.
Da das Fluid tangential in die Verwirbelungskammer eingeführt wird, wird
dem Fluid eine Dreh- oder Wirbelbewegung verliehen, wie durch die
kleinen Pfeile angegeben ist. Das verwirbelte Fluid wird dann an
der Auslaßöffnung 13 als
ein expandierender hohler Konus gefördert. Wenn der Konus expandiert,
vermindert sich seine Filmdicke bis das Fluid beginnt, in Bruchstücke aufzubrechen,
die wiederum weiter in kleine Tröpfchen
aufbrechen (wie beim Bezugszeichen 14 angegeben ist). Dieses
Aufbrechen wird ferner durch die Umgebung unterstützt (Luftturbulenz).
Der allgemeine Aufbau und die Wirkungsweise der Zerstäuberdüsen des
Verwirbelungstyps dieser allgemeinen Vielfalt sind herkömmlich und
die dargestellte Konfiguration ist lediglich beispielhaft für die Zwecke
der nachfolgenden Erläuterung.
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Eines der Merkmale, das zum Erreichen
der Eigenschaften der verbesserten Zerstäubung des Fördersystems gemäß der vorliegenden
Erfindung wesentlich ist, ist die Einbeziehung eines Pumpenmechanismus
des Vorkompressionstyps, der einen vergleichsweise hohen Betriebsdruck
erzeugt.
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Um eine zufriedenstellende Zerstäubung bei Düsenkonstruktionen
des Verwirbelungstyps zu erreichen, erfordern Fluide mit vergleichsweise
höherer Viskosität höhere Betriebsdrücke, um
das Fluid mit Geschwindigkeiten anzutreiben, die ausreichend sind,
um das Fluid zu zerteilen und eine Zerstäubung zu erreichen. Solche
Fluide besitzen außerdem
ein engeres Betriebsfenster der Drücke, bei denen ein zufriedenstellendes
Ergebnis erzielt wird, insbesondere in bezug auf einen vergleichsweise
höheren Schwellenwert
des unteren Druckwerts, wobei unter diesem Wert das resultierende
Sprühmuster
nicht zufriedenstellend sein wird. Wenn der zur Verfügung stehende
Betriebsdruck kleiner als dieser Schwellenwert ist, wird das im
Ergebnis abgegebene Fluid dazu neigen, in einem Strom auszutreten
und nicht als ein Dunst oder Sprühnebel.
Ein starkes Abtropfen des Produkts von der Sprüheinrichtung kann außerdem auftreten,
was aus Sicht des Verbrauchers im allgemeinen unsauber und unerwünscht ist.
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Die Schwierigkeit, die beim Pumpenmechanismus
des Direktwirkungstyps vorkommt, besteht darin, daß der Druck
dazu neigt, sich während
frühen Stufen
eines Pumpenhubs schrittweise aufzubauen, irgendwo während des
Betätigungswegs
der Pumpe zum Endanschlag einen Maximalwert zu erreichen, und dann
rasch abzufallen, wenn der Anschlag erreicht ist. Der Spitzendruck
ist häufig
geringer (und der Druckanstieg ist eher allmählich), wenn der Pumpenmechanismus
relativ langsam betätigt
wird, und wenn die Betätigung
langsamer erfolgt als das Fluid durch die Düsenöffnungen tritt, kann sich niemals
ein bedeutender Druck im Fördersystem
aufbauen.
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Das Fluid wird bei Düsenkonstruktionen
des Verwirbelungstyps überhaupt
nicht zerstäubt,
wenn der Fluidstrom eine unzureichende Geschwindigkeit besitzt,
sondern wird aus der Auslaßöffnung ausströmen, was
eine Produktvergeudung und eine Überanwendung
an der gewünschten
Oberfläche
sowie eine Verunreinigung und weitere unerwünschte Konsequenzen zur Folge
hat. Außerdem
wird das Produkt dann, wenn einmal ein Strömungszustand erreicht wurde,
nicht mehr in einem verwirbelten konischen Film übergehen und weiter in einem
Strom austreten, selbst wenn der Abgabedruck den kritischen Druck erreicht.
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Die Verwendung eines Pumpenmechanismus
mit Vorkompression in Systemen zur Produktförderung gemäß der vorliegenden Erfindung
stellt sicher, daß das
Produkt lediglich dann gefördert
wird, wenn zur Zerstäubung
ein ausreichender vergleichsweise hoher Druck zur Verfügung steht.
Dies wird durch die Verwendung eines Förderventils realisiert, das
typischerweise eine Vorkompressionsfeder unter einer besonderen
Vorbelastung verwendet, um wirksam zu verhindern, daß während der
Periode des anfänglichen
Druckanstiegs und während
des raschen Druckabfalls am Ende des Pumpenzyklus Fluid aus der
Pumpkammer ausströmt.
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Ungeachtet der Geschwindigkeit oder
Entschlossenheit, mit der der Pumpenmechanismus betätigt wird,
wird der Druck in der Pumpe ohne Produktförderung ansteigen bis ein Schwellenwertdruck erreicht
wird, wobei zu diesem Zeitpunkt ein Ventil öffnet, um eine Produktförderung
mit einem für
die Zerstäubung
ausreichenden Druck zu ermöglichen. Wenn
demzufolge am Ende eines Pumpenhubs der verfügbare Druck zu fallen beginnt,
schließt
das Ventil, wenn der Druck unter diesen Schwellenwert fällt, wodurch
ein Strömen
oder Tropfen des Produkts am Ende des Abgabehubs eliminiert ist.
Das Produkt wird somit lediglich dann gefördert, wenn der Betriebsdruck
in einem Betriebsbereich oder "Fenster" liegt, das auf Grundlage
der Produktzusammensetzung und der verwendeten Düsengeometrie eine zufriedenstellende
Zerstäubung
gewährleistet.
Der Schwellenwertdruck stellt somit das untere Ende dieses Betriebsbereichs
oder "Fensters" von zufriedenstellenden
Betriebsdrücken
dar. Wenn das Fluid die Düsenöffnung als
ein expandierender hohler konusförmiger
Film verläßt, besitzt
das Fluid eine ausreichende Geschwindigkeit, um in einen fein verteilten Nebel
aufgebrochen zu werden, der dann auf eine zu beschichtende Oberfläche gerichtet
werden kann.
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Die nützlichen Aspekte des Wirkungsgrads des
Systems zur Produktabgabe der vorliegenden Erfindung werden dauerhaft
erreicht infolge des vergleichsweise hohen Schwellenwerts des Betriebsdrucks,
für den
der eigentliche Pumpenmechanismus konstruiert ist. Bei Zerstäuberdüsen des
Verwirbelungstyps können
Fluids mit vergleichsweise höherer Viskosität erfolgreich
zerstäubt
werden, wenn sie mit ausreichender Geschwindigkeit durch die Düse getrieben
werden. Diese Geschwindigkeiten können erreicht werden, wenn
ausreichende innere Betriebsdrücke
verfügbar
sind, um das Fluid durch die Düse zu
treiben. Kommerziell verfügbare
Pumpen sind jedoch nicht dafür
konstruiert oder nicht in der Lage, solche vergleichsweise hohen
Vorkompressionskräfte
oder Drücke
zu erzeugen oder auszuhalten.
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Pumpenmechanismen zur Verwendung
bei der vorliegenden Erfindung enthalten spezielle Konstruktionsmerkmale,
die die Strömung
von vergleichsweise zähflüssigen Fluiden
mit vermindertem Strömungswiderstand
und somit verminderten Druckverlusten erleichtern. Es sind außerdem Konstruktionsmerkmale
enthalten, um eine verbesserte strukturelle Integrität zu schaffen,
um solchen Betriebsdrücken
besser zu widerstehen und eine bessere Zuverlässigkeit zu schaffen. Die Kombination aus
Vorkompression und vergleichsweise höheren Betriebsdrücken stellt
sicher, daß das
Fluid mit vergleichsweise höherer
Viskosität
an die Düse
mit einem Druck (und somit einer Geschwindigkeit) geliefert wird,
der vergleichsweise hoch ist und in einem vergleichsweise engen
Bereich liegt. Dies wiederum stellt bei einem weiten Bereich der
Betätigungsbedingungen
einen fein verteilten Sprühnebel
des Produkts mit einem vergleichsweise engen Bereich der Partikelgröße sicher.
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In 4 kann
deutlicher erkannt werden, daß das
Förderventil 45 in
einer bevorzugten Ausführungsform
vorzugsweise nicht hohl ist, sondern einen massiven Aufbau besitzt,
um der Kraft der Vorkompressionsfeder sowie den Hydraulikdrücken, den
es im Verlauf der Pumpoperationen ausgesetzt ist, dauerhaft besser
zu widerstehen. Das Förderventil 45 enthält außerdem vorzugsweise
eine feste Schulter 46 mit ausreichender Größe, um die
Vorkompressionsfeder 55 fest zu kontaktieren und der durch
die Feder ausgeübten
Kraft zu widerstehen. Die Vorkompressionsfeder 55 selbst
besitzt eine Vorbelastungsspannung, die gemäß des Pegels der Vorkompression
und somit des Pegels des Schwellenwertdrucks ausgewählt ist,
der in einer bestimmten Anwendung und für eine vorgegebene Konfiguration
des Pumpenmechanismus erwünscht
ist.
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Während
des Betriebs baut sich der Druck in der Akkumulationskammer 95 auf
und wirkt über
den Ventilflansch 47 auf das Förderventil. Wenn das mathematische
Produkt aus dem Druck, der auf diese Fläche ausgeübt wird, mit der Fläche selbst
die Vorbelastungskraft übersteigt,
die durch die Vorkompressionsfeder ausgeübt wird, bewegt sich der Endabschnitt 90 des
Förderventils 45 vom
Ventilsitz 85 am Primärkolben 35 weg
und ermöglicht,
daß Fluid durch
den Abgabekanal 75 im Primärkolben 35 zur Düsenbaueinheit 10 nach
oben getrieben wird. Es ist nicht nur möglich, die Vorbelastungsspannung
der Vorkompressionsfeder bedarfsgemäß einzustellen (in ihrer Ausgangsposition
bei geschlossenem Förderventil),
es kann außerdem
die Federrate der Feder geändert
werden, um in einem Pumpenmechanismus bestimmter Größe den gewünschten
Kraftpegel zu schaffen.
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In 4 (eine
gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsform)
werden außerdem
Modifikationen an der Pumpenbaueinheit gezeigt, die die Strömung des Fluids
mit vergleichsweise hoher Viskosität erleichtern. Die Druckverluste
in der Pumpenbaueinheit sind Funktionen mehrerer Faktoren, die u.
a. die Viskosität,
die Dichte, die Durchlaßgröße, die
Oberflächenrauhigkeit
und die Geschwindigkeit enthalten. Die Pumpenelemente sind dementsprechend
modifiziert worden, um die Strömung
von Fluiden mit vergleichsweise höherer Viskosität mit dem
kleinsten möglichen
Widerstand und in den größten möglichen Volumina
zu erleichtern.
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Um einen verbesserten Zugang des
Fluids in das Innere der Akkumulationskammer 95 vom ringförmigen Bereich
zwischen den inneren und äußeren Zylindern
zu schaffen, enthält
der innere Zylinder 40 wenigstens einen (und vorzugsweise
mehrere) radiale Durchlaßkanäle 80,
die einen direkten Zugang des Fluids in das Innere der Akkumulationskammer 95 schaffen,
ohne daß das
Fluid einen gewundenen Weg zurücklegen
muß. Die
Anzahl und die Größe dieser
Durchlaßkanäle 80 können so
zugeschnitten sein, daß sie
für eine
bestimmte Produktanwendung geeignet sind, sie dürfen jedoch nicht so groß und/oder
zahlreich sein, daß sie
die strukturelle Integrität
des inneren Zylinders 40 beeinträchtigen. Die Akkumulationskammer 95 besitzt
außerdem
einen großen
Durchmesser im Vergleich zum Durchmesser des oberen Abschnitts des
Förderventils 45,
um die Strömung
des Fluids mit vergleichsweise höherer Viskosität durch
diesen ringförmigen
Raum auf seinem Weg zum Förderdurchlaßkanal 75 zu
erleichtern, wenn das Förderventil 45 sich
aus dem Ventilsitz 85 entfernt, um dadurch die Druckverluste
zu minimieren.
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Die Fluidströmung durch die Akkumulationskammer 95 wird
außerdem
durch die Verjüngung
der Wand 99 der Kammer vom unteren Ende nahe der Verbindung
des Primärkolbens 35 mit
dem inneren Zylinder 40 zum oberen Ende des Ventilsitzes 85 erleichtert.
Dieser allmähliche Übergang
ohne scharfe Kanten oder abrupte Profiländerungen unterstützt die Aufrechterhaltung
einer gleichmäßigen Fluidströmung und
vermindert Druckverluste. Diese Verjüngung erhöht außerdem allmählich die Geschwindigkeit des
Fluids, wenn es sich von einer größeren Durchlaßfläche nahe
an den Durchlaßkanälen 80 zu einer
kleineren Fläche
im Bereich des Ventilsitzes 85 und des Abgabedurchlaßkanals 75 bewegt.
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In bezug auf die strukturelle Integrität des Pumpenmechanismus
sind die Verbindungsbereiche 36 bzw. 41 zwischen
dem Primärkolben 35 und
innerem Zylinder 40 an ihrem gesamten Umfang zur maximalen
Stärke
vorzugsweise massiv sowie ausreichend dick, um den auftretenden
Kräften
zu widerstehen. Diese zusammenpassenden Verbindungsbereiche besitzen
vorzugsweise ein in gewisser Weise "stacheliges" Profil, das einen relativ einfachen
Zusammenbau ermöglicht,
während
es für
sie jedoch äußerst schwierig
bleibt, im Betrieb außer
Eingriff zu gelangen, wenn sie den auftretenden starken Kräften und
Belastungen ausgesetzt sind. Da der Fluidzugang zur Akkumulationskammer 95 durch
die Durchlaßkanäle 80 gewährleistet
ist, besteht keine Notwendigkeit, diese Verbindungsbereiche in Form
von ineinandergreifenden Fingern zu bilden oder Öffnungen zu lassen, die dazu
neigen, diese kritische Fläche
zu schwächen.
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Im Vergleich zu gegenwärtig kommerziell verfügbaren Pumpenmechanismen
dieses allgemeinen Typs ist die Verbindungsanordnung außerdem dahingehend
umgekehrt, daß sich
der Verbindungsabschnitt 41 des inneren Zylinders 40 innerhalb
des Verbindungsabschnitts 36 des Primärkolbens 35 befindet.
Da der Primärkolben 35 typischerweise
aus einem weicheren nachgiebigeren Material als der innere Zylinder 40 hergestellt
ist, um über
Dichtflansche 37 eine bessere Abdichtung gegen die Wand
des äußeren Zylinders 30 zu
schaffen, plaziert diese Ausrichtung das unter Belastung weichere
Material zwischen den inneren Zylinder 40 und den äußeren Zylinder 30,
wodurch die Neigung des weicheren Materials, sich zu deformieren
und aus einem sicheren Verbindungseingriff mit dem starreren Material
des inneren Zylinders 40 zu lösen, vermindert ist.
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5 erläutert deutlicher
die massive Struktur des Aufbaus des inneren Zylinders 40 in
der Nähe des
Verbindungsabschnitts 41, während 6 die Ausrichtung der Fluidzugang-Durchlaßkanäle 80 deutlicher
erläutert,
die sich durch die Wand des inneren Zylinders 40 erstrecken.
Diese Durchlaßkanäle sind
vorzugsweise radial ausgerichtet und gleichmäßig beabstandet, um das mögliche Ausmaß der Einführung von
Turbulenzen in das Fluid zu minimieren, wenn es in die Akkumulationskammer 95 eintritt. Die
Durchlaßkanäle 80 können jede
gewünschte Form
aufweisen, die mit den verwendeten Herstellungsverfahren konsistent
sind, wie etwa kreisförmig, elliptisch,
quadratisch, rechteckig usw. Die Anzahl und Größe der Durchlaßkanäle können geändert werden,
um die Eigenschaften des Fluids und die strukturellen Eigenschaften
des Material des inneren Zylinders zu berücksichtigen, es wird jedoch
gegenwärtig
angenommen, daß in
bezug auf Strömungswiderstand
und Druckverluste eine kleinere Anzahl von vergleichsweise längeren Durchlaßkanälen besser ist
als eine größere Anzahl
von vergleichsweise kleineren Durchlaßkanälen.
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Während
diese Modifikationen mit Bezug auf einen bestimmten, gegenwärtig bevorzugten
Typ des Pumpenmechanismus beschrieben wurden, ist es selbstverständlich,
daß Modifikationen
in bezug auf weitere Typen des Pumpenmechanismus aus der Vielzahl
der Typen mit Vorkompression ausgeführt werden können, um
einen Pumpenmechanismus zu schaffen, der die strukturelle Integrität besitzt,
um die für
die vorliegende Erfindung erforderlichen Kräfte zu erzeugen und aufrechtzuerhalten,
wobei die internen Druckverluste minimiert werden.
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Bei der Konstruktion der Elemente
des Pumpenmechanismus der vorliegenden Erfindung können alle
geeigneten Materialien verwendet werden, wenn die Charakteristiken
des eigentlichen Produkts (korrodierend, klebend usw.) und seine
vorgesehene Anwendung (Lebensmittel, giftige Chemikalien usw.) berücksichtigt
werden. Für
den besonders interessanten Bereich (Lebensmittel) sind geeignete
Materialien gefunden worden, die Polypropylen (innere und äußere Zylinder),
rostfreien Stahl (Rückschlagventil, Vorkompressionsfeder
und Rückholfeder),
Polyethylen mit geringer Dichte (Zuführrohr), Polyethylen mit hoher
Dichte (Aktuatorknopf, Primärkolben
und Förderventil)
und Celcon (Düseneinsatz)
enthalten. Die Elemente des Pumpenmechanismus können in bezug auf die ausgewählten Materialien
auf jede geeignete Art hergestellt werden, z. B. durch Spritzgießen, Gießen, spanabhebende
Formgebung usw.
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Ein zusätzliches Merkmal, von dem erwünscht ist,
daß es
in den Systemen zur Produktabgabe der vorliegenden Erfindung enthalten
ist, ist die Verwendung eines Aktuatorhebels, wie in 7 dargestellt ist. Ein Aktuatorhebel 100 schafft
dann, wenn er in der gezeigten Weise verwendet wird, während des
Betätigungsvorgangs
einen mechanischen Vorteil für
den Verbraucher, indem er den Kraftaufwand des Verbrauchers vermindert,
der erforderlich ist, um die Federkräfte und die Kräfte, die
sich im Pumpenmechanismus während
der Abgabeoperation aufbauen, zu überwinden. Obwohl sie kein
wesentliches Element der vorliegenden Erfindung ist, verbessert die
Einrichtung zur Verminderung des Kraftaufwands die Verbraucherakzeptanz
dieses Systemtyps ohne eine übermäßige Komplexität einzuführen.
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Der Hebel 100 in der in 7 gezeigten Konfiguration
ist Teil einer äußeren Kappenbaueinheit 110,
die am oberen Abschnitt 115 eines Behälters 120 um die Pumpsprüheinrichtung 5 herum
befestigt werden kann. Der Hebel 100 ist vorzugsweise durch ein
Gelenk 130 an der äußeren Kappenbaueinheit 110 angelenkt
und besitzt ein freies Ende 140, das für einen leichten Zugang durch
einen Verbraucher in bequemer Weise angeordnet ist. Wenn auf das
freie Ende 140 eine Kraft F ausgeübt wird, wird daraufhin durch
den Kontaktabschnitt 150 des Hebels eine Betätigungskraft
auf den Aktuatorknopf 15 ausgeübt. Da der Abstand vom freien
Ende 140 zum Gelenk 130 größer ist als der Abstand vom
Kontaktabschnitt 150 zum Gelenk 130, wie in 7 gezeigt ist, wird die
auf den Aktuatorknopf 15 ausgeübte Kraft mit dem Verhältnis aus
dem Abstand des freien Endes und dem Abstand des Kontaktabschnitts
multipliziert, wodurch die erforderliche Betätigungskraft geschaffen wird,
wobei die Kraft F, die der Verbraucher zur Abgabe des Produkts aufbringen
muß, vermindert ist.
Das Verhältnis
dieser Abstände
kann eingestellt werden, um die gewünschte Kraftverstärkung zu schaffen
und um eine bestimmte Betätigungskraft
zu erreichen, die somit auf das gewünschte Verbraucherprofil ergonomisch
zugeschnitten ist.
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Während
in dieser Beschreibung eine bestimmte Hebelkonfiguration beschrieben
wurde, ist es selbstverständlich,
daß die
vorliegende Erfindung von der Verwendung eines Betätigungshebels
und eines bestimmten Typs des Betätigungshebels unabhängig ist,
wobei angenommen wird, daß in
Abhängigkeit
vom zu verwendenden Gesamtverpackungsdesign eine große Vielzahl
von Betätigungssystemen des
Hebeltyps zur Verwendung geeignet ist. Selbst im Bereich der hin-
und hergehenden Pumpsprühsysteme
des in dieser Beschreibung beschriebenen Typs können weitere Hebelkonfigurationen
verwendet werden, die mehr in Form eines Auslösers oder Handgriffs sind,
und auf diese Weise den gewünschten
mechanischen Vorteil für
den Verbraucher schaffen.
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Während
die verbesserten Systeme zur Produktförderung gemäß der vorliegenden Erfindung
tatsächlich
bei jedem Fluidprodukt verwendet werden können, ist ermittelt worden,
daß sie
im Kochbereich besonders vorteilhaft sind, wo sie verwendet werden können, um
Pfannenschichtungen und Geschmacksverbesserer aufzubringen. Diese
Produkte besitzen häufig
Zusammensetzungen mit einem hohen Prozentsatz (80 bis 100%) eines
Speiseöls
und weisen Viskositäten
auf, die typischerweise im Bereich zwischen etwa 60 und 75 cps liegen.
Diese Produkte können
außerdem
einen geringen Prozentsatz von Lecithin, Emulgatoren und außerdem Geschmacksverbesserer
sowie weitere Bestandteile zur Verbesserung der Produkterscheinung
enthalten. Produktzusammensetzungen, die mit den Systemen zur Produktförderung
der vorliegenden Erfindung gut funktioniert haben, enthalten typischerweise
etwa 88% Speiseöl,
etwa 10% Lecithin und etwa 2% eines Emulators und weisen Viskositäten von
etwa 70 cps auf. Diese Zusammensetzungen enthalten keine Verdünnungsmittel
wie Wasser oder Alkohol.
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Weitere Produktzusammensetzungen
außer Kochprodukten,
insbesondere jene mit vergleichsweise höheren Viskositäten, könnten in
Systemen zur Produktförderung
der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Diese Produkte enthalten,
sind jedoch nicht auf diese beschränkt: Schmieröle, Flüssigseifen,
Waschmittel, Geschirrspülmittel,
Mittel zur Vorbehandlung, Hartflächenreiniger,
Farben, Polituren, Fensterreiniger, Rostschutzmittel, Oberflächenbeschichtungen
aller Art, Produkte zur Haar- und Schönheitspflege, wie etwa Haarsprays
usw. Weitere Kochprodukte und Produkte mit Bezug zu Lebensmitteln
außer
Pfannenbeschichtungen und Geschmacksverbesserern enthalten flüssige Salatdressings,
Marinaden und Duftöle,
sind jedoch nicht darauf beschränkt.
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Die Vorteile der Systeme zur Produktförderung
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind besonders offensichtlich, wenn z. B. die Viskosität der Produktzusammensetzungen
vergleichsweise höher
ist als die solcher Produkte mit vergleichsweise geringerer Viskosität, die im
wesentlichen auf Wasserbasis hergestellt sind und Viskositäten zwischen
etwa 1 und 10 cps besitzen. Es ist deswegen beabsichtigt, daß sich der
in dieser Beschreibung verwendete Term "vergleichsweise höhere Viskosität" auf Fluide bezieht,
die eine Viskosität
von wenigstens etwa 30 cps besitzen. Es wurde ermittelt, daß Fluide
mit Viskositäten
von mehr als etwa 30 cps, wie etwa im Bereich von 60 bis 75 cps,
erfolgreich mit Systemen zur Produktförderung gemäß der vorliegenden Erfindung funktionieren.
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Die Betriebsdrücke (insbesondere die unteren
Schwellenwerte des Drucks) der Pumpenmechanismen des Vorkompressionstyps
zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung liegen vorzugsweise in
der Größenordnung
von etwa 50 bis etwa 300 psig (etwa 345 bis etwa 2068 kPa), wobei
ein Wert von wenigstens etwa 100 psig (etwa 690 kPa) und darüber stärker bevorzugt
ist, obwohl dieser Druck angepaßt
werden kann, um in Abhängigkeit
von der Produktzusammensetzung (insbesondere der Viskosität) und der
verwendeten Düsengeometrie
jeder speziellen Anwendung zu genügen. Für Produkte, wie etwa die obenbeschriebenen
Kochölprodukte,
beträgt
der Betriebsdruck vorzugsweise wenigstens etwa 200 psig (1379 kPa).
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Ein zusätzlicher Vorteil, der sich
aus der Verwendung von vergleichsweise höheren Betriebsdrücken ableitet,
besteht darin, daß diese
Systeme zur Produktförderung
im allgemeinen besser in der Lage sind, flüssige Produkte aufzunehmen,
die eine bestimmte Menge fester Partikel (wie etwa beispielsweise
Salzpartikel) in Form einer Suspension enthalten. Diese festen Partikel
neigen dazu, die Wahrscheinlichkeit des Verstopfens der Durchlaßkanäle und der Öffnungen
in den Düsenbaueinheiten
zu erhöhen
und die Verwendung der vergleichsweise höheren Betriebsdrücke neigt
dazu, alle Partikel loszuschlagen, die an den Seiten der Durchlaßkanäle und Öffnungen
anhaften, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Verstopfens und geringer
Sprühqualität vermindert
werden. Diese Anti-Verstopfungs-Eigenschaften sind
außerdem
bei bestimmten Fluiden vorteilhaft, wie etwa Haarspray oder Öle, deren
Viskosität
sich möglicherweise
bei Alterung erhöht
und/oder die sich verschlechtern und in ähnlicher Weise dazu neigen, eine
Verstopfung zu verursachen.
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Während
eine gegenwärtig
bevorzugte Version des verbesserten Systems zur Produktförderung gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Betätigungssystem
des Pumpentyps mit hin- und hergehendem Finger verwendet, wie in 1 dargestellt ist, könnten die
Merkmale der vorliegenden Erfindung gleichfalls in einer breiten
Vielfalt von alternativen Pumpensystemen und solchen Systemen, die
unterschiedliche Betätigungsmechanismen
verwenden, wie etwa z. B. Betätigungssysteme
mit Auslöser
des Dreh- oder Lineartyps, enthalten sein. Es ist festgestellt worden,
daß das
Betätigungssystem
des Pumpentyps mit hin- und hergehendem Finder sich insbesondere
gut eignet bei Situationen der Produktanwendung, bei denen pro Hub
eine relativ kleine Menge des Produkts bei einem vergleichsweise
höheren
Betriebsdruck benötigt
wird.
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In Systemen zur Produktförderung
kann in Abhängigkeit
vom gewünschten
Sprühmuster
und von den Charakteristiken der zu verwendenden Produktzusammensetzung
eine breite Vielfalt von Düsengeometrien
verwendet werden. Obwohl die in dieser Beschreibung beschriebenen
Systeme zur Produktförderung
in bezug auf Druckverwirbelungs-Zerstäuberdüsen des
dargestellten allgemeinen Typs von besonderem Interesse sind, könnten weitere
Düsentechnologien
verwendet werden, einschließlich (jedoch
nicht beschränkt
auf) die Düsentechnologie des
Aufpralltyps. Die von der vorliegenden Erfindung abgeleiteten Vorteile
bei jedem verwendeten Düsentyp
würden
verbesserte Zerstäubung
und Konsistenz sowie vermindertes Tropfen und Strömen des
Produkts enthalten. Ein weiterer Vorteil, der bei der Verwendung
eines Düsensystems
erreicht wird, das die Zerstäubung
ohne die Einführung
von Luft, eines Treibgases oder eines anderen Gases in das Fluidsystem
ausführt,
besteht darin, daß die
Neigung zum Erzeugen einer in der Luft erzeugten "Wolke" aus sehr feinen
Produktpartikeln, die von der vorgesehenen Anwendungsoberfläche abprallt,
weiter reduziert wird.
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Obwohl in dieser Beschreibung das
Hauptaugenmerk auf der Verwendung solcher Systeme im Zusammenhang
mit der Anwendung eines flüssigen Produkts
auf eine Oberfläche
einer beliebigen Vielfalt gelegen hat, ist es selbstverständlich,
daß die
Vorteile in Bezug auf die Güte
der Zerstäubung
außerdem auch
im Zusammenhang mit Anwendungen von schwebenden Nebeln oder Dämpfen realisiert
werden können.
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Die Zusammensetzung und Viskosität des Produkts
können
z. B. auf eine bestimmte Anwendung zugeschnitten werden, der Aufbau
des Aktuators und der Pumpenmechanismus mit Vorkompression können so
ausgewählt
werden, daß bestimmte Betriebscharakteristiken
erreicht werden, die Größe und der
Aufbau des Behälter
können
gleichfalls geändert
werden, die Düsenkonstruktion
kann geändert werden,
die betrieblichen und strukturellen Charakteristiken des Systems
können
ergonomisch auf das gewünschte
Verbraucherprofil zugeschnitten werden usw. Es ist beabsichtigt,
daß durch
die beigefügten Ansprüche alle
derartigen Modifikationen abgedeckt werden, die im Umfang dieser
Erfindung liegen.