DK148197B - Ventilenhed til aerosolbeholder - Google Patents

Description

i 148197 o

Den foreliggende opfindelse angår en ventilenhed af den i indledningen til krav 1 angivne art.

De aerosolbeholdere, som hidtil bedst har kunnet gøre sig gældende til udsprøjtning af produkter, har 5 været systemer, hvor drivmidlet er til stede i gas- og væskefase, og det flydende drivmiddel er sammenblandet med det væskeformige produkt, når de befinder sig i beholderen under tryk, enten ved at være blandbart med, opløseligt i eller emulgeret i det væskeformige pro-10 dukt. Som drivmiddel vælges et,der hurtigt fordamper under de foreliggende forhold. Det statiske tryk, der af drivmidlet tilvejebringes i beholderen, tvinger opløsningen eller emulsionen af drivmiddel og produkt gennem en udstrømningsåbning, når afgivningsventilen åbnes.

15 Ved udstrømningsåbningen fordamper drivmidlet hurtigt, idet strømmen trænger ud, og bidrager derved til, at strømmen nedbrydes til fine smådråber af produkt, som i det væsentlige er uden drivmiddelrest.

De mest almindelige drivmidler, der benyttes 20 til aerosolbeholdere, er forbindelser af chlorfluorcar-bontypen, i det følgende benævnt fluorcarboner. I den senere tid har disse materialer indtaget en central stilling i miljødiskussioner angående den skadelige virkning, nævnte materialer kan have med hensyn til re-25 duktion af atmosfærens ozonmængde. Som følge af den usikkerhed, der gør sig gældende vedrørende fluorcarbonernes virkning på det såkaldte ozonlag, må aerosolindustrien indstille sig på muligheden af, at brugen af disse materialer som anvendelige drivmidler elimineres eller 30 reduceres. Selv om væskeformige drivmidler, der ikke er fluorcarboner, står til rådighed, nemlig visse carbon-hydrider som f.eks. propan, butan og isobutan, er der brændbarhedsproblemer ved deres anvendelse i forbindelse med produkter baserede på opløsningsmidler såsom al-35 kohol. Disse brændbarhedsproblemer kan afhjælpes ved hjælp af vandige systemer, hvor drivmidlet optræder som 2 148197 o en særskilt væskefase eller som en emulsion, men hidtil kendte afgivningssystemer af denne art kræver en stor procentdel drivmiddel og har ikke tilvejebragt den tilstræbte forstøvningskarakteristik. Problemet 5 hænger sammen med, at de små dråber ikke er tilstrækkeligt små, at deres størrelse er uensartet, og at det varer uacceptabelt længe, før de tørrer. I et system, hvor drivmidlet og produktet i det væsentlige er u-blandbare, er der derfor et påtrængende behov for en 10 aerosolbeholder med en forstøvningskarakteristik i lighed med den, der opnås ved brug af systemer, hvori der anvendes drivmiddel og produkt, der er opløselige i hinanden.

Ved systemer, hvor der anvendes et uopløseligt 15 drivmiddel, har man taget sin tilflugt til mekaniske midler for at opnå en nedbrydning med henblik på finere dispersion af produktet. Eksempelvis er et almindeligt mekanisk middel anbringelsen af et kammer ved eller i nærheden af udstrømningsåbningen, så at produktet ved cen-20 trifugalkraftens hjælp bringes i hvirvelbevægelse, inden udstrømningen finder sted. Endvidere tjener afgivningsventiler, som ved damptilslutningssteder eller -åbninger, står i forbindelse med den drivmiddeldamp, som findes i beholderens øverste del, til at medvirke til den 25 mekaniske nedbrydning ved at indføre drivmiddeldamp i produktstrømmen forud for indpassagen i hvirvelkammeret.

Por så vidt angår systemer, der arbejder med uopløselige stoffer, er sprøjtekarakteristikken for en ad mekanisk vej tilvejebragt sprøjtning såsom ringe dråbestør-30 relse, ensartet fordeling og udsprøjtningsmønsteret i almindelighed ringere end ved sprøjtning under anvendelse af et system, der benytter opløselige materialer.

Skal produkter afgives i form af en fin dispersion under sådanne betingelser, at drivmidlet ikke er op-35 løseligt i produktet, kan man endvidere forsøge at løse opgaven ved anvendelse af venturiprincippet, jfr. USA-pa- 148197 3 tentskrifterne nr. 3.326.469 og nr. 3.437.272. Produktet og drivmidlet opbevares her i separate beholdere, idet produktet står under atmosfærisk tryk og drivmidlet under et derfra forskelligt, men betydeligt højere tryki 5 En strøm af drivmiddelgas danner ved hjælp af Bernouil- lieffekten et vakuum, som trækker produktet ind i et ven-turiorgan, hvor produktet findeles til dannelse af små dråber, idet det møder drivmiddelstrømmen. Sådanne venturistråleorganer kan resultere i mange acceptable) le stråleegenskaber, men en ulempe ved sådanne venturistråleorganer er den omstændighed, at produktet og drivmidlet i regelen skal opbevares i forskellige beholdere, hvad der gør det mere indviklet at håndtere produktet og systemet, ikke alene for producenterne, men 15 også for brugeren.

En ulempe ved ventilenheder, der udnytter sådanne hvirvelkamre eller venturiorganer, er, at tilførselskanalerne til disse for produktet, som skal forstøves, er forholdsvis lange, hvilket kan give anledning til, at 20 udstrømningskanalerne i perioder, hvor aerosolbeholderen ikke anvendes, tilstoppes af produkt, som udtørrer eller reagerer med atmosfæren.

Det er formålet for opfindelsen at tilvejebringe en ventilenhed af den i indledningen til krav 1 nævnte 25 art, med hvilken man kan opnå en forstøvningskarakteristik svarende til den, der kendes fra aerosolbeholdere, hvori der anvendes et drivmiddel, der er opløseligt i eller blandbart med det produkt, der skal forstøves, samt især ved vandbaserede produkter en reduktion af 30 forholdet mellem drivmiddel og produkt, og hvor ventilenheden ikke udviser den ovennævnte ulempe.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Herved opnår man ved venturiejektororganet og 35 impulsblandekammeret allerede i bunden af ventilhuset en kraftig findeling eller forstøvning af væskeproduk-

O

148197 4 tet, som yderligere kan forbedres ved på kendt måde at forsyne ventilaktivatoren med et hvirvelkammer.

Da tilstrømningskanalerne for produktet til venturi-ejektororganet hhv. impulsblandekammeret befinder sig 5 i bunden af ventilhuset og derfor indenfor det miljø, der hersker inden i aerosolbeholderen, risikerer man ikke, at disse kanaler tilstoppes af produkt, som er udttørret eller har reageret med atmosfæren.

Yderligere udførelsesformer for og konstruktive 10 enkeltheder ved ventilenheden ifølge opfindelsen er an givet i de uselvstændige krav.

Opfindelsen skal i det følge forklares nærmere, idet der henvises til tegningen, som viser udførelsesformer for ventilenheden ifølge opfindelsen, og på hvil-15 ken fig. 1 viser en udførelsesform for en ventilenhed ifølge opfindelsne med en aktivator set fra siden og i snit, fig. 2 et snit langs linien 2-2 i fig. 1, . 20 fig. 3 en modifikation af ventillegemet og fje deren i den i fig. 1 viste udførelsesform fra siden og i snit, fig. 4 en del af en modifikation af den i fig.

3 viste udførelsesform fra siden og i snit, 25 fig. 5 en yderligere modifikation af de i fig.

1-4 viste udførelsesformer fra siden og i snit.

Fig. 1-4 viser en udførelsesform for ventilenheden ifølge opfindelsen.

I fig. 1 er en aktivator 50 konstrueret på i og 30 for sig kendt måde med et hvirvelkammer. Et ventilhus 501 er befæstet til en sokkeldel 70 af et traditionelt monteringsbæger ved hjælp af en indtagning 72. Ventilhuset 501 har en hul nippel 503, som afgrænser en reces 505.

En åbning 507 er ført gennem huset 501's bundvæg. Et ven-35 tillegeme 509, som bevæger sig lodret, trykkes opad imod lukkestilling af en trykfjeder 511. Ventillegemet 509 5

O

148197 er i ét stykke med en ventilspindel 513, der stærkker sig gennem en åbning i monteringsbægerets sokkel 70, og hvorpå aktivatoren 50 er anbragt med friktionspasning. Ventilspindelen 513 omfatter en central passage 5 515, der koncentrisk er omgivet af en ringformet passage 517. Ventilspindelen 513 har tværgående åbninger 519 og 521, der står i forbindelse med den centrale passage 515, henholdsvis med den koncentriske ringformede passage 517.

10 Åbningerne 519 og 521 er tillukket af en ela stisk pakning 523, når ventilen er i lukkestilling, og er begge åbne for gennemstrømning, når ventilen er i den aktiverede eller åbne stilling.

I recessen 505 findes et friktionsmonteret 15 impulsblandekammer i form af et propelement 525. Pro- pelementet 525 har en central åbning 527, som ender i en venturiforsnævring 529, som udmunder i et impulsblandekammer 541. Propelementet 525 har en knopdel 533, som befinder sig uden for recessen 505, og som er formet 20 med henblik på optagelse i et produktdykrør 536 med friktionspasning.

Propelementet 525's knopdel 533 ligger i afstand fra enden af recessen 505's vægge med henblik på at tilvejebringe et ringformet mellemrum 535. Inder-25 væggen af niplen 503 har adskillige lodrette furer 537, som strækker sig over dens længde, idet furerne 537 står i indvendig forbindelse med en ringformet fure 539 i den øverste del af propelementet 525 inden for åbningen 535 uden for recessen.

30 Oversiden af propelementet 525 ses bedst i fig.

2. Niplen 503 har furer 537. Furerne 537 står i forbindelse med den ringformede fure 539 i propelementet 525. Fra den ringformede fure eller passage 539 strækker sig tværgående furer eller passager 542, hvilke passager 542 er for-35 bundet med impulsblandekammeret 541. Åbningen 507 i huset 501's bund tjener som udstrømningsåbning fra kammeret 541.

O

148197 6

Hvad funktionen angår, bevirker nedtrykning af aktivatorknappen 50, at det bevægelige ventillegeme 509 bevæger sig nedad imod virkningen af fjederen 511 for at åbne åbningerne 519 og 521 ved at forårsage bøjning af 5 den elastiske pakning 523. Når ventilen er åbnet, passerer gasformigt·drivmiddel successivt gennem åbningerne og passagerne 535, 537 og 542 til blandekammeret 541. Trykket i blandekammeret 541, som forud for aktiveringen i det væsentlige var det samme som trykket i indløbet, 10 sænkes betydeligt, idet kammeret sættes i forbindelse med atmosfæren gennem ventillegemet 501, åbningerne 519 og 521, passagerne 515 og 517 og aktivatoren 50. I blandekammeret 541 rammer det hvirvlende, gasformige drivmiddel produktet, som trænger ind i kammeret via dykrøret 15 535 og venturiforsnævringen 529 i propelementet 503, og danner en fin dispersion af gas i væske. Dispersionen passerer gennem åbningen 507, gennem ventilhuset 501's indre og derefter gennem åbningerne 519 og 521 til passagerne 515 og 517 i ventilspindelen 513.

20 Som vist i fig. 1 passerer drivmidlet og pro duktet, som er sammenblandet, gennem aktivatoren 50,' der har et yderligere impulsblandekammer som det i propelementet 533 beskrevne.

Det bør bemærkes, at hver af furerne 542 som 25 vist i fig. 2 er indrettet således, at en forlængelse deraf skærer ind i kammeret 541 med en forsat beliggenhed og bevirker en hvirvelbevægelse deri.

Fig. 3 viser det samme som den i fig. 1 viste udførelsesform med den undtagelse, at ventillegemet 543 30 - er et hult, omvendt, bægerlignende element. Et antal åbninger 545 er tilvejebragt i ventillegemet 543's skulder for at lette strømningen af det gasformige drivmiddel og produktet i sammenblandet stand til ventilspindelens åbninger og passager. Fjederen 511 fastholdes af 35 en ringformet kant 547.

O

7 143197

Fig. 4 viser det samme som den i fig. 1 og 3 viste udførelsesform bortset fra, at ventilspindelen 513 har en enkeltpassage 515, som kan forsynes med enhver traditionel aerosolsprøjteaktivator.

_ Ved en yderligere udførelsesform for ventilen-

O

heden ifølge opfindelsen, se fig. 5, er impulsblandekam-meret 601 anbragt inden i ventilhuset 600. På samme måde som i fig. 3 har huset en central åbning 602 med en ventu-riforsnævring med henblik på tilførsel af produkt til kam-10 meret 601. Kammeret 601 og dets tilførselspassager afgræn-ses af husets bundvæg 606 og et skivelignende element 603, som støder op til husets bundvæg. Bundvæggen 606 er udskåret til dannelse af blandekammeret 601, tværgående passager 607 og en ringformet reces 604 udformet i lig-1g hed med de i fig. 2 viste. Åbninger 609 til tilførsel af det gasformige drivmiddel til den ringformede reces og derfra til de tværgående passager befinder sig i bundvæggen uden for produkttilførselspassagen 602. En fjeder 605 er placeret oven på det skivelignende element 603 og tvinger 20 under aktiveringen det skivelignende element imod husets, indvendige bundvæg.

Anbringelse af impulsblandekammeret inden i beholderen udelukker udtørring eller anden uheldig ændring af produktet i enhedens udstrømningspassager. Inden i ven-25 tilenheden ifølge opfindelsen befinder produktet i passagerne sig i samme omgivelser som beholderens indhold og vil således ikke tørre og er ikke udsat for ændringer forårsaget af atmosfæren. Efter at ventilen er lukket, vil en eventuel rest af drivmiddel og produkt, som befinder sig i 30 den mod atmosfæren vendende del af ventilporten, blive skyllet ud af hvirvelpassagen som følge af den kraft, der udvikles af det ekspanderende drivmiddel.

Claims (2)

148197 O

1. Ventilenhed til en aerosolbeholder, der er indrettet til at indeholde en under tryk stående væske, f.eks. en vandig sammensætning, og et deri uopløseligt 5 eller dermed ublandbart, gasformigt drivmiddel, og med et til beholderen befæsteligt ventilhus (501) indeholdende en pakning (523) og et bevægeligt og tilbagetræk-keligt ventillegeme (509), som i ventilenhedens brugsstilling er udformet til at kunne trykkes opad mod en 10 lukket position imod pakningen, og en ventilaktivator (50) med en produktafgivelsesåbning og forbundet med ventilhuset med en ventilspindel (513) med åbninger (519,521) og dimensionelt faste passager (515,517) i-det ventillegemet og aktivatoren er monteret således, 15 at bevægelse af en af delene frembringer en tilsvarende bevægelse af den anden, kendetegnet ved et venturiejektororgan tilvejebragt i en reces (505) i bunden af ventilhuset (501,600) og omfattende et ringformet impulsblandekammer (541,601) og organer (527, 529, .20 535, 537, 542, 604, 607) for førsel af højhastighedsstrøm me af produkt og drivmiddel til blandekammeret, hvilket impulsblandekammer (541,601) og nævnte organer (527, 529, 535, 537, 542, 604, 607) er indrettet til at kunne blande produktet og drivmidlet i kammeret forud for deres pas-25 sage gennem ventilhuset (501,600) og ventilspindelen (513) til produktafgivelsesåbningen.

2. Ventilenhed ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ejektororganet omfatter et element (525) med en central ledning (527), der strækker sig gennem ele-30 mentets længde, og en øvre del, der har en friktionspasning i en reces (505) i bunden af ventilhuset, og hvilket elements øvre overflade har en ringformet reces (539) , idet impulsblandekammeret (541) grænser op til den centrale ledning (527), tværgående riller (542), der strækker sig 35 fra den ringformede reces til blandekammeret (541), og med ledningen (527) parallelle passager (537) afgrænset af