EP1075325A1 - Vorrichtung zum mischen, aufschäumen und ausgeben von flüssigkeiten aus separaten druckgasbehältern - Google Patents

Vorrichtung zum mischen, aufschäumen und ausgeben von flüssigkeiten aus separaten druckgasbehältern

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EP1075325A1
EP1075325A1 EP00907647A EP00907647A EP1075325A1 EP 1075325 A1 EP1075325 A1 EP 1075325A1 EP 00907647 A EP00907647 A EP 00907647A EP 00907647 A EP00907647 A EP 00907647A EP 1075325 A1 EP1075325 A1 EP 1075325A1
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EP
European Patent Office
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mixing chamber
mixing
connecting channels
valves
valve
Prior art date
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EP00907647A
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English (en)
French (fr)
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EP1075325B1 (de
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Bodo Hildebrandt
Johannes Burghaus
Heiko Eberhardt
Udo Kohn
Jörg Mayer
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Procter and Gamble Deutschland GmbH
Original Assignee
Wella GmbH
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Publication of EP1075325B1 publication Critical patent/EP1075325B1/de
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    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/68—Dispensing two or more contents, e.g. sequential dispensing or simultaneous dispensing of two or more products without mixing them
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F35/71805—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0018—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
    • B01F2025/918—Counter current flow, i.e. flows moving in opposite direction and colliding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10—Mixing gases with gases

Definitions

  • the invention relates to a compressed gas container device according to the preamble of claim 1.
  • DE-37 29 491-A1 which forms the genus, discloses a compressed gas container device with two compressed gas containers arranged next to one another, each for a foamable, liquid product which contains a liquefied propellant gas, both compressed gas containers each being provided with a valve. Both valves can be actuated jointly by an attachment, each valve being provided with a connecting channel through the attachment.
  • the connecting channels open into a mixing chamber, an expansion channel adjoining the mixing chamber having a foam discharge opening at the end.
  • This device has the disadvantage that the foam released from the two products is not optimally (homogeneously) mixed. This is due to the fact that the products foam up as soon as they exit the product discharge valves and flow into the mixing channel in an unmixed foam form via the connecting channels.
  • the two foam components also flow more or less side by side in the mixing chamber, which is why a passive mixing device is connected to the mixing chamber in order to achieve a further, but inadequate, mixing of the two foam components.
  • the object of the invention is to provide a pressure gas container device of the same type, with which a much better homogeneity of the two products in the dispensed foam is achieved by simple measures.
  • a further improvement in the mixing of the two liquid products is achieved in that connecting channels opening into the mixing chamber are directed towards one another at an angle of approximately 180 degrees.
  • the connecting channels have a diameter of approximately 0.6 mm and the mixing chamber has a diameter of 0.4 to 1.2 mm - preferably 0.6 mm - so that the products then remain in a liquid phase and thereby optimally mixed.
  • This is important and advantageous in that it is difficult to mix products that have already been foamed.
  • Optimal mixing of both products in foam form is particularly important, for example, in the case of foam-like products for hair treatment, in particular in the case of a coloring foam which is composed of a peroxide and a color component, since the quality of the coloring product also depends on the quality of the products mixed.
  • baffle arranged centrally in the initial region of the expansion channel and directed towards the mixing chamber.
  • the mixing process of the liquids can be further optimized.
  • a storage space or an annular space, each of which interrupts a connecting channel, has the function of a retention filter for solid product parts (solid particles) which have formed, for example, through crystallization.
  • the mixing chamber with mixing chamber orifices is provided as an insert in the attachment, there is the advantage of a simple tool for the production of the attachment and the advantage of a cross-sectional adaptation of the mixing chamber orifices and the mixing chamber, with which optional a targeted adjustment to different product viscosities and to different ones LPG pressures can take place.
  • the insert part it is advantageously provided that the storage space (annular space) is formed by the insert part, with which the required storage space volume can additionally be specified.
  • FIG. 1 shows a side view of an upper part of a compressed gas container device in a first embodiment
  • FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in a further side view
  • Figure 3 in a sectional view after section III-III ( Figure 4) a connecting part
  • FIG. 4 shows a top view of the connecting part according to FIG. 3;
  • FIG. 6 shows a removal part in a sectional side view
  • Figure 7 is an enlarged view of the connecting part connected to the removal part
  • FIGS. 8 and 9 a connecting part with storage spaces
  • Figures 1 to 11 show a first embodiment of a
  • FIG. 1 shows a pressurized gas container device 1 with two or optionally further pressurized gas containers 2, 3 arranged next to one another, each for a foamable, liquid product 4, 5, which contains a liquefied propellant gas.
  • Compressed gas containers 2, 3 are each provided with a valve 6, 7, both valves 6, 7 being operable together by an attachment 8.
  • Each valve 6, 7 is provided with a connection channel 9, 10 through the attachment 8, the connection channels 9, 10 opening into a mixing chamber 11.
  • An expansion channel 12 adjoins the mixing chamber 11 and has a foam discharge opening 13 at the end.
  • the Connecting channels 9, 10 and the mixing chamber 11 have such small cross-sectional areas that when products are dispensed, the products 4, 5 flowing through the connecting channels 9, 10 and the mixing chamber 11 remain in a liquid phase.
  • the connecting channels 9, 10 opening into the mixing chamber 11 are directed towards one another at approximately an angle of 180 degrees, as a result of which a good mixing of the two products 4, 5 results in the liquid phase in the mixing chamber 11.
  • the optimum diameter of the connecting channels 9, 10 has been found to be approximately 0.6 mm; likewise a diameter of the mixing chamber 11 of approximately 0.4 to 1.2 mm, preferably of 0.6 mm.
  • a button 14 is provided for simultaneously actuating the two valves 6, 7 via the attachment 8.
  • a connecting part 15 holds the two compressed gas containers 2, 3 firmly together.
  • the button 14 is provided with a joint 16, whereby the attachment 8 can be moved axially downward, for example by means of two projections 17 or rollers 18.
  • the starting area 19 of the expansion channel 12 has a centrally arranged baffle part 20 which is directed against the mixing chamber 11. As a result, further mixing and foaming of the two liquid products 4, 5 take place here in this initial area 19. The product mixture continues to flow through the mixing chamber 11 via radially arranged openings 21 and then flows to the
  • the baffle part 20 is advantageously designed as a disk 22, advantageously in a concave configuration or / and with a relatively rough surface 23, which results in a further mixing of the two products 4, 5.
  • a transport position (indicated by 25) can optionally be provided.
  • the valves 6, 7 each have an axially actuable valve pin 26, 27, which are each received by a valve pin receptacle 28, 29.
  • the mixing chamber 11 with mixing chamber orifices 30, 31 is designed as an insert 32 in the attachment 8, which is further evident from FIGS. 3, 4, 5 and 7.
  • the mixing channel 11 is provided at the end with a tube receptacle 33 for receiving a dispensing tube 34 which forms the expansion channel 12.
  • the discharge pipe 34 is shown as a single part, which has the impact part 20 or the disk 22, around which a plurality of radial openings 21 are arranged.
  • the attachment 8 connected to the discharge tube 34 is shown in an enlargement in FIG. 7, from which the function of the baffle plate 20 or the disk 22 is shown, which is indicated by the rays shown in broken lines.
  • the already mixed main jet 35 impinges from the mixing chamber 11 directly centrally onto the baffle plate 20 (disk 22), which then sprays from the (rough) surface 23 of the baffle plate 20 (disk 22) in a wide dispersion 36, as a result of which the degree of mixing is further increased . After the scattering 36, the mixture flows through the radial openings 21 in order to then foam up in the expansion channel 12.
  • FIGS. 10 and 11 A variant of an insert part 32 is shown in FIGS. 10 and 11 as insert part 32.1.
  • the connecting channels 9, 10 are each interrupted by a storage space 38, 39, the storage spaces 38, 39 each being designed as an annular space 40, 41 and connected to the mixing chamber orifices 30, 31. Due to the function of a retention filter, fixed product portions can be found in the storage spaces 38, 39
  • the storage spaces 38, 39 are formed by corresponding recesses in the insert part 32.1.
  • Corresponding groove guides 37 can also be provided here.
  • FIGS. 1 to 11 A first development of the first exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 11 is shown as a second exemplary embodiment of a compressed gas container device 1.1 in FIGS. 12 to 15.
  • the special feature here is that, in addition to the first exemplary embodiment, a further valve 50 is provided upstream of the expansion channel 12, which only opens when the two valves 6, 7 of the compressed gas container 2, 3 already exist are open. It cannot be ruled out that only a single product 4, 5 flows out of the foam dispensing opening 13 for a certain time by a very slow actuation of the button 14, which is due to the fact that the opening travel tolerances of the valves 6, 7 only for a certain time a single valve 6, 7 is open.
  • the actuation paths of the button 14, the valves 2, 3 and the product dispensing valve 50 are coordinated with one another such that only one Foam mixture can be removed from the foam discharge opening 13.
  • the bolt 52 is closed to the outside in a liquid-tight manner by a sealing washer 56.
  • the product delivery valve 50 shown in FIG. 14 has a more functional design, the product delivery valve 50.1 shown in FIG. 15 being optimized for production and also consisting of fewer individual parts.
  • the sealing washer 55 and the bolt 52 are combined into one part.
  • the opening plate 53 with the spring 55.1 which has at least one flow opening 57.
  • FIG. 16 shows a third exemplary embodiment of a compressed gas container device 1.2.
  • an attachment 8.1, a cap 64, a product delivery valve 50.2 and an actuation button 14.1 form an inexpensive structural unit, the attachment 8.1 being firmly connected to the cap 64.
  • the button 14.1 By manually pressing the button 14.1 (FIG. 17), the two valves 6, 7 are first opened, then a product delivery valve 50.2 is additionally activated by a finger-like projection 43 on the connecting part 15.1. This ensures that mixed foam is dispensed safely.
  • a side connection according to FIG. 16 shows an articulated connection 44 between the connecting part 15.1 and the cap 64, which means that the button is pressed
  • 19 to 21 shows the product delivery valve 50.2 according to FIGS. 16 to 18 in an enlarged detail. 19 is the product dispensing valve
  • 21 shows a plan view of the mixing chamber 11 with the two connecting channels 9, 10, but without the valve disk 46.
  • FIGS. 22 to 30 A fourth exemplary embodiment of a compressed gas container device 1.2 is shown in FIGS. 22 to 30.
  • the two pressurized gas containers 2, 3 are each provided with a valve 6.1, 7.1, which have an opening stroke of approximately 0.2 mm, preferably 0.1 mm. This practically precludes unilateral and uneven manual actuation of the valves 6.1, 7.1 by means of the button 14, and also precludes removal of an unmixed foam component from only one product 4, 5.
  • a rotary vortex mixing chamber 6.1 with a baffle part 20.1 is provided as the mixing chamber 11.
  • the rotary vortex mixing chamber 6.1 leads to an extreme mixing of the two liquid products 4, 5 and is dimensioned such that the two liquid products 4, 5 with the liquefied propellant gas portion only change into a foam phase when they flow into the expansion channel 12, at the end of the expansion channel 12 the fully foamed products 4, 5 can be removed from the foam discharge opening 13.
  • a web-like baffle part 20.1 effects a further mixing of the products 4, 5.
  • the attachment 8.1 consists of two mirror-symmetrical half parts 62, 63 which, in the assembled (welded) state, the valve pin receptacles 28, 29, the connecting channels 9, 10, the mixing chamber 11 in one piece or the rotary vortex mixing chamber 61, have the impact part 20.1 and the expansion channel 12.
  • the attachment 8.1 is pressed down and the valves 6.1, 7.1 are thereby activated.
  • the lower ends of the compressed gas containers 2, 3 are held together by a base part 65.
  • FIG. 23 shows an enlarged, sectional illustration of a basic example of a valve 6.1, 7.1 with a valve disk 66, which has an opening stroke of 0.1 to 0.2 mm and a stroke limitation of approximately 5 mm.
  • the valves 6.1, 7.1 have a relatively small tolerance in the opening travel, which means that they are pretty much the same
  • FIG. 24 shows a side view of the compressed gas container device 1.2 according to FIG. 22.
  • FIG. 25 shows an enlarged top view of an attachment 8.1 consisting of two mirror-symmetrical half parts 62, 63, which in the assembled state (for example connected by ultrasonic welding) the valve pin receptacles 28, 29, the connecting channels 9, 10, the mixing chamber 11, the baffle part 20.1 and the Expansion channel 12 has.
  • FIG. 26 the two half parts 62, 63 of the attachment 8.1 according to FIG. 25 are shown in a perspective for better illustration.
  • the first half part 62 is provided with webs 67, which with corresponding grooves 68 of the second half part 63 z. B. are connected to each other pressure-tight by means of an ultrasonic welding process.
  • FIG. 27 shows this connection of the two half parts 62, 63 in more detail as a one-piece attachment 8.1 in a perspective view.
  • FIG. 28 shows an enlarged detailed illustration of a mixing chamber 11 designed as a vortex mixing chamber 60, in which the connecting channels 9, 10 are directed towards one another.
  • the mixed product 4, 5 flows from the
  • Vortex mixing chamber 60 into the expansion channel 12 and is further mixed by the baffle part 20.1 in order to then change into a foam shape.
  • FIG. 29 shows an enlarged detail view of a mixing chamber 11 designed as a rotary mixing chamber 61, in which the Connecting channels 9, 10 flow into the rotary mixing chamber 61 in different planes, whereby an optimal mixing of the products 4, 5 is achieved because additional mixing baffles 69, 70 are created with this configuration.
  • FIG. 30 shows the complete compressed gas container device 1.2 in a perspective view, various cutouts being shown for better illustration.

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Description

VORRICHTUNG ZUM MISCHEN, AUFSCHÄUMEN UND AUSGEBEN VON FLÜSSIGKEITEN AUS SEPARATEN DRUCKGASBEHÄLTERN
Die Erfindung betrifft eine Druckgasbehältervorrichtung nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der die Gattung bildende DE-37 29 491 -A1 ist eine Druckgasbehältervorrichtung bekannt mit zwei nebeneinander angeordneten Druckgasbehältern für jeweils ein schäumbares, flüssiges Produkt, das ein verflüssigtes Treibgas enthält, wobei beide Druckgasbehälter jeweils mit einem Ventil versehen sind. Beide Ventile sind durch einen Aufsatz gemeinsam betätigbar, wobei jedes Ventil durch den Aufsatz mit einem Verbindungskanal versehen ist. Die Verbindungskanäle münden in eine Mischkammer, wobei sich an der Mischkammer ein Expansionskanal anschließt, der endseitig eine Schaumabgabeöffnung aufweist. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß der abgegebene Schaum der beiden Produkte nicht optimal (homogen) gemischt ist. Dies ist dadurch bedingt, dass die Produkte bereits beim Austreten aus den Produktabgabeventilen aufschäumen und in unvermischter Schaumform über die Verbindungskanäle in den Mischkanal münden. Auch in der Mischkammer fließen die beiden Schaumkomponenten mehr oder weniger nebeneinander, weswegen sich an der Mischkammer eine passive Mischeinrichtung anschließt, um eine weitere, aber unzureichende Vermischung der beiden Schaumkomponenten zu erreichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgleiche Druckgasbehältervorrichtung zu schaffen, mit der durch einfache Maßnahmen eine wesentlich bessere Homogenität der beiden Produkte im abgegebenen Schaum erreicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Dadurch, daß die Verbindungskanäle und die Mischkammer derart kleine Querschnittsflächen aufweisen, dass bei einer Produktabgabe die durch die Verbindungskanäle und durch die Mischkammer strömenden Produkte in einer flüssigen Phase bleiben, wird eine optimale Vermischung (Homogenität) der beiden flüssigen
Produkte in der Mischkammer erreicht, wodurch sich nach der Expansion der gemischten Flüssigkeit sich ein optimal gemischter Schaum ergibt. Es wird also nicht der Schaum gemischt, sondern extrem effektiv vor einer Schaumbildung in der noch flüssigen Phase der Produkte.
Eine weitere Verbesserung der Vermischung der beiden flüssigen Produkte wird dadurch erreicht, dass in die Mischkammer mündende Verbindungskanäle in einem Winkel von ungefähr 180 Grad gegeneinander gerichtet sind.
Es ist vorteilhaft, wenn die Verbindungskanäle einen Durchmesser von ungefähr 0,6 mm aufweisen und die Mischkammer einen Durchmesser von 0,4 bis 1 ,2 mm - vorzugsweise 0,6 mm - aufweist, wodurch dann die Produkte noch in einer flüssigen Phase bleiben und dadurch optimal vermischt werden. Dies ist insofern wichtig und von Vorteil, da sich bereits aufgeschäumte Produkte schlecht mischen lassen. Eine optimale Vermischung beider Produkte in Schaumform ist zum Beispiel besonders wichtig bei schaumförmigen Produkten zur Haarbehandlung, insbesondere bei einem Färbeschaum, der aus einer Peroxid- und einer Farbkomponente zusammengesetzt ist, da die Qualität des Färbeprodukts mit von der Qualität der vermischten Produkte abhängt.
Durch ein im Anfangsbereich des Expansionskanals zentrisch angeordnetes Prallteil, das gegen die Mischkammer gerichtet ist, wird eine zusätzliche Vermischung der gemischten Produkte erreicht.
Je nach Ausgestaltung der Prallplatten (Scheibe, konkave oder/und relativ raue Oberfläche) läßt sich der Vermischungsvorgang der Flüssigkeiten weiter optimieren.
Ein Stauraum bzw. ein Ringraum, der jeweils einen Verbindungskanal unterbricht, hat eine Funktion eines Rückhaltefilters für feste Produktanteile (Feststoffpartikel), die sich zum Beispiel durch Kristallisation gebildet haben.
Dadurch, das die Mischkammer mit Mischkammermündungen als ein Einsatzteil in den Aufsatz vorgesehen ist, ergibt sich der Vorteil eines einfachen Werkzeuges für die Herstellung des Aufsatzes und der Vorteil einer Querschnittsanpassung der Mischkammermündungen und der Mischkammer, womit wahlweise eine gezielte Abstimmung auf verschiedene Produktviskositäten und auf verschiedene Treibgasdrücke erfolgen kann. In einer Weiterbildung des Einsatzteils ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Stauraum (Ringraum) von dem Einsatzteil gebildet ist, womit zusätzlich das erforderliche Stauraumvolumen vorgegeben werden kann.
Die Erfindung wird anhand von vier Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 in einer Seitenansicht einen oberen Teil einer Druckgasbehältervorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 2 in einer weiteren Seitenansicht die Vorrichtung nach der Figur 1 ;
Figur 3 in einer Schnittansicht nach Schnitt lll-lll (Figur 4) ein Verbindungsteil;
Figur 4 in einer Draufsicht das Verbindungsteil nach der Figur 3;
Figur 5 in einer geschnittenen Seitenansicht nach Schnitt V-V (Figur 4) das Verbindungsteil;
Figur 6 in einer geschnittenen Seitenansicht ein Entnahmeteil;
Figur 7 in einer vergrößerten Darstellung das mit dem Entnahmeteil verbundene Verbindungsteil;
Figur 8 und 9 in einer vergrößerten Detailansicht das Verbindungsteil nach den Figuren 3 und 4;
Figur 10 und 11 in einer entsprechenden Detailansicht nach den Figuren 8 und 9 ein Verbindungsteil mit Stauräumen;
Figur 12 bis 15 in verschiedenen Ansichten ein zweites Ausführungsbeispiel;
Figur 16 bis 21 in verschiedenen Ansichten ein drittes Ausführungsbeispiel, und Figur 22 bis 30 in verschiedenen Ansichten ein viertes Ausführungsbeispiel.
Die Figuren 1 bis 11 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Druckgasbehältervorrichtung 1. Figur 1 zeigt eine Druckgasbehältervorrichtung 1 mit zwei oder wahlweise weiteren nebeneinander angeordneten Druckgasbehältern 2, 3 für jeweils ein schäumbares, flüssiges Produkt 4, 5, das ein verflüssigtes Treibgas enthält. Beide
Druckgasbehälter 2, 3 sind jeweils mit einem Ventil 6, 7 versehen, wobei beide Ventile 6, 7 durch einen Aufsatz 8 gemeinsam betätigbar sind. Jedes Ventil 6, 7 ist durch den Aufsatz 8 mit jeweils einem Verbindungskanal 9, 10 versehen, wobei die Verbindungskanäle 9, 10 in eine Mischkammer 11 münden. An der Mischkammer 1 1 schließt sich ein Expansionskanal 12 an, der endseitig eine Schaumabgabeöffnung 13 aufweist. Die Verbindungskanäle 9,10 und die Mischkammer 11 weisen derart kleine Querschnittsflächen auf, dass bei einer Produktabgabe die durch die Verbindungskanäle 9,10 und die Mischkammer 11 strömenden Produkte 4,5 in einer flüssigen Phase bleiben. Die in die Mischkammer 11 mündende Verbindungskanäle 9, 10 sind ungefähr in einem Winkel von 180 Grad gegeneinander gerichtet, wodurch sich in der Mischkammer 11 ein gutes Vermischen beider Produkte 4, 5 in flüssiger Phase ergibt. Als optimaler Durchmesser der Verbindungskanäle 9, 10 hat sich ungefähr 0,6 mm erwiesen; ebenso ein Durchmesser der Mischkammer 11 von ungefähr 0,4 bis 1 ,2 mm, vorzugsweise von 0,6 mm. Zum gleichzeitigen Betätigen der beiden Ventile 6, 7 über den Aufsatz 8 ist eine Taste 14 vorgesehen. Ein Verbindungsteil 15 hält die beiden Druckgasbehälter 2, 3 fest zusammen.
Weitere Einzelheiten gehen aus der Figur 2 näher hervor. So ist zum Betätigen der Ventile 6, 7 die Taste 14 mit einem Gelenk 16 versehen, wodurch beispielsweise mittels zweier Vorsprünge 17 oder Rollen 18 der Aufsatz 8 axial nach unten bewegbar ist. Im
Anfangsbereich 19 des Expansionskanals 12 ist ein zentrisch angeordnetes Prallteil 20 angeordnet, das gegen die Mischkammer 11 gerichtet ist. Dadurch findet hier in diesem Anfangsbereich 19 eine weitere Vermischung und ein Aufschäumungsbeginn der beiden flüssigen Produkte 4, 5 statt. Ein Weiterfließen der Produktmischung durch die Mischkammer 11 erfolgt über radial angeordnete Öffnungen 21 und fließt dann zum
Entnehmen durch die Schaumabgabeöffnung 13. Das Prallteil 20 ist vorteilhafterweise als eine Scheibe 22 ausgestaltet, vorteilhafterweise in konkaver Ausgestaltung oder/und mit einer relativ rauen Oberfläche 23, wodurch sich eine weitere Vermischung der beiden Produkte 4, 5 ergibt. Zum Verstellen des Expansionskanals 12 ist dieser beispielsweise mit einem Balgbereich 24 versehen, wodurch auch wahlweise eine Transportstellung (angedeutet durch 25) vorgesehen werden kann. Die Ventile 6, 7 weisen je ein axial betätigbaren Ventilzapfen 26, 27 auf, die von je einer Ventilzapfenaufnahme 28, 29 aufgenommen sind.
Die Mischkammer 1 1 mit Mischkammermündungen 30, 31 ist als ein Einsatzteil 32 in den Aufsatz 8 ausgestaltet, was weiter aus den Figuren 3, 4, 5 und 7 hervorgeht. Wie aus den Figuren 4, 5 und 6 besonders gut hervorgeht, ist der Mischkanal 1 1 endseitig mit einer Rohraufnahme 33 versehen zum Aufnehmen eines Abgaberohres 34, das den Expansionskanal 12 bildet. In der Figur 6 ist das Abgaberohr 34 als ein Einzelteil dargestellt, welches das Prallteil 20 bzw. die Scheibe 22 aufweist, um das mehrere radiale Öffnungen 21 angeordnet sind.
Den mit dem Abgaberohr 34 verbundenen Aufsatz 8 zeigt in einer Vergrößerung die Figur 7, aus der die Funktion der Prallplatte 20 bzw. der Scheibe 22 näher hervorgeht, was durch die gestrichelt dargestellten Strahlen angedeutet ist. So prallt der bereits gemischte Hauptstrahl 35 aus der Mischkammer 11 direkt zentrisch auf die Prallplatte 20 (Scheibe 22), der dann von der (rauen) Oberfläche 23 der Prallplatte 20 (Scheibe 22) in breiter Zerstreuung 36 zerspritzt, wodurch der Mischungsgrad weiter erhöht wird. Nach der Streuung 36 fließt die Mischung durch die radialen Öffnungen 21 , um dann im Expansionskanal 12 aufzuschäumen.
Aus den Figuren 8 und 9 gehen weitere Einzelheiten des Einsatzteiles 32 näher hervor. Je nach Querschnittsfläche der Mischkammermündungen 30, 31 kann ein Mischungsverhältnis der flüssigen Produkte 4, 5 sowie auch eine Anpassung an unterschiedliche Viskositäten vorgegeben werden. Für eine vorgegebene axiale Position des Einsatzteiles 32 im Aufsatz 8 ist eine Nutführung 37 vorgesehen. Je nach vorgegebenem Winkel der axialen Position können beide Mischkammermündungen 30, 31 im Querschnitt verändert werden.
Eine Variante eines Einsatzteiles 32 ist in den Figuren 10 und 11 als Einsatzteil 32.1 dargestellt. Hier sind die Verbindungskanäle 9, 10 jeweils von einem Stauraum 38, 39 unterbrochen, wobei die Stauräume 38, 39 jeweils als ein Ringraum 40, 41 ausgestaltet und mit den Mischkammermündungen 30, 31 verbunden sind. Durch die Funktion eines Rückhaltefilters können sich in den Stauräumen 38, 39 feste Produktanteile
(Feststoffpartikel 42) sammeln, wodurch eine Funktionsstörung durch Verstopfen verhindert wird. Die Stauräume 38, 39 sind durch entsprechende Ausnehmungen des Einsatzteiles 32.1 gebildet. Auch hier können entsprechende Nutführungen 37 vorgesehen werden.
Eine erste Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispiels nach den Figuren 1 bis 1 1 ist als ein zweites Ausführungsbeispiel einer Druckgasbehältervorrichtung 1.1 in den Figuren 12 bis 15 dargestellt. Das Besondere hierbei ist, dass zusätzlich zum ersten Ausführungsbeispiel ein weiteres Ventil 50 vor dem Expansionskanal 12 vorgesehen ist, dass sich erst dann öffnet, wenn die beiden Ventile 6, 7 der Druckgasbehälter 2, 3 bereits geöffnet sind. Es ist nämlich nicht auszuschließen, dass durch eine sehr langsame Betätigung der Taste 14 für eine gewisse Zeit nur ein einzelnes Produkt 4, 5 aus der Schaumabgabeöffnung 13 fließt, was dadurch bedingt ist, das durch Öffnungswegtoleranzen der Ventile 6, 7 für eine gewisse Zeit nur ein einzelnes Ventil 6, 7 geöffnet ist. Dadurch ergibt sich eine fehlerhafte Abgabe eines ungemischten Schaumes, was durch das dritte Ventil 50 als ein eigentliches Produktabgabeventil 50 bei beiden geöffneten Ventilen 6, 7 vorgesehen ist, denn das Produktabgabeventil 50 öffnet erst dann, wenn mit Sicherheit die Ventile 6, 7 an den Druckbehältern 2, 3 bereits geöffnet sind. Erreicht wird dies dadurch, dass durch Betätigung der Taste 14.1 zunächst die beiden Ventile 6, 7 geöffnet werden und danach erst das Produktabgabeventil 50. Dies geschied dadurch, dass ein zusätzlicher Bolzen 51 an der Taste 14.1 wegverzögert einen Stößel 52 bewegt, der eine federbelastete (Feder 55) Öffnungsplatte 53 aufdrückt, wodurch dann die Mischung der flüssigen Produkte 4, 5 durch die Dosierbohrung 54 in den Expansionskanal 12 strömt und dort als optimal gemischter Schaum aufschäumt. Nach dem Loslassen der Taste 14 schließt sich zuerst die Öffnungsplatte 53 und danach die Ventile 6, 7 der beiden Druckgasbehälter 2, 3. Die Betätigungswege der Taste 14, der Ventile 2, 3 und des Produktabgabeventils 50 sind so aufeinander abgestimmt, dass immer nur eine Schaummischung aus der Schaumabgabeöffnung 13 entnehmbar ist. Der Bolzen 52 ist nach außen flüssigkeitsdicht durch eine Dichtscheibe 56 verschlossen.
Das in der Fig. 14 dargestellte Produktabgabeventil 50 ist mehr in funktioneller Hinsicht aufgebaut, wobei das in der Fig. 15 dargestellte Produktabgabeventil 50.1 für eine Fertigung optimiert ist und auch aus weniger Einzelteilen besteht. So ist die Dichtscheibe 55 und der Bolzen 52 zu einem Teil vereint. Ebenso die Öffnungsplatte 53 mit der Feder 55.1 , die mindestens eine Durchflussöffnung 57 aufweist.
In der Fig. 16 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Druckgasbehältervorrichtung 1.2 dargestellt. Hierbei bildet ein Aufsatz 8.1 , eine Kappe 64, ein Produktabgabeventil 50.2 und eine Betätigungstaste 14.1 eine kostengünstige Baueinheit, wobei der Aufsatz 8.1 mit der Kappe 64 fest miteinander verbunden sind. Durch manuelle Betätigung der Taste 14.1 (Fig. 17) werden zuerst die beiden Ventile 6,7 geöffnet, danach wird durch einen fingerartigen Vorsprung 43 am Verbindungsteil 15.1 zusätzlich ein Produktabgabeventil 50.2 aktiviert. Damit erfolgt eine sichere Abgabe von gemischtem Schaum. Aus der Fig. 17 geht aus einer Seitenansicht nach der Fig. 16 eine Gelenkverbindung 44 zwischen dem Verbindungsteil 15.1 und der Kappe 64 hervor, womit sich über die Taste
14.1 die Ventile 6,7 und das Produktabgabeventil 50.2 betätigen lassen.
Weitere Einzelheiten gehen aus der Draufsicht nach der Fig. 18 hervor.
Aus den Fig. 19 bis 21 geht das Produktabgabeventil 50.2 nach den Fig. 16 bis 18 in einer vergrößerten Detaildarstellung näher hervor. In der Fig 19 ist das Produktabgabeventil
50.2 im geschlossenen Zustand dargestellt. Die Fig. 20 zeigt das Produktabgabeventil 50.2 im geöffneten Zustand, was dadurch bewirkt ist, dass der fingerartige Vorsprung 43 eine Dichtkalotte 45 axial in das Ventil 50.2 hineindrückt, wodurch eine federnde Ventilscheibe 46 geöffnet wird. Der Raum 47, der von der Ventilscheibe 46 eingenommen ist, bildet gleichzeitig eine Mischkammer 11.
Eine Draufsicht auf die Mischkammer 11 mit den beiden Verbindungskanälen 9,10, jedoch ohne die Ventilscheibe 46, zeigt die Fig. 21.
Ein viertes Ausführungsbeispiel einer Druckgasbehältervorrichtung 1.2 ist in den Figuren 22 bis 30 dargestellt. Die beiden Druckgasbehälter 2, 3 sind mit je einem Ventil 6.1 , 7.1 versehen, die einen Öffnungshub von ungefähr 0,2 mm, vorzugsweise 0,1 mm, aufweisen. Dadurch ist eine einseitige und ungleichmäßige manuelle Betätigung der Ventile 6.1 , 7.1 durch die Taste 14 praktisch ausgeschlossen, ebenso ausgeschlossen ist damit eine Entnahme einer ungemischten Schaumkomponente nur des einen Produkts 4, 5. Durch eine Betätigungshubbegrenzung der Ventile 6.1 , 7.1 auf ungefähr 0,5 mm ist auch ein kurzer Betätigungsweg der Taste 14.1 gegeben. Als Mischkammer 11 ist eine Rotationswirbelmischkammer 6.1 mit einem Prallteil 20.1 vorgesehen. Die Rotationswirbelmischkammer 6.1 führt zu einer extremen Vermischung der beiden flüssigen Produkte 4, 5 und ist so dimensioniert, dass die beiden flüssigen Produkte 4, 5 mit dem verflüssigten Treibgasanteil erst beim Einfließen in den Expansionskanal 12 in eine Schaumphase übergehen, wobei am Ende des Expansionskanals 12 die vollständig aufgeschäumten Produkte 4, 5 aus der Schaumabgabeöffnung 13 entnehmbar sind. Ein stegartiges Prallteil 20.1 bewirkt eine weitere Vermischung der Produkte 4, 5. Der Aufsatz 8.1 besteht aus zwei spiegelsymmetrischen Halbteilen 62, 63, die im zusammen gefügten (verschweißten) Zustand einteilig die Ventilzapfenaufnahmen 28, 29 die Verbindungskanäle 9, 10, die Mischkammer 1 1 bzw. die Rotationswirbelmischkammer 61 , das Prallteil 20.1 und den Expansionskanal 12 aufweisen. Durch manuelles Drücken auf die Taste 14.1 , die von einer Kappe 64 aufgenommen ist, wird der Aufsatz 8.1 nach unten gedrückt und dadurch die Ventile 6.1 , 7.1 aktiviert. Am unteren Ende der Vorrichtung 1.2 sind die unteren Enden der Druckgasbehälter 2,3 durch ein Bodenteil 65 zusammengehalten.
Figur 23 zeigt in einer vergrößerten, geschnittenen Darstellung ein prinzipielles Beispiel eines Ventils 6.1 , 7.1 mit einem Ventilteller 66, das einen Öffnungshub von 0,1 bis 0,2 mm und eine Hubbegrenzung von ungefähr 5 mm aufweist. Die Ventile 6.1 , 7.1 weisen eine relativ kleine Toleranz im Öffnungsweg auf, wodurch ziemlich gleiche
Mischungsverhältnisse der Komponenten (Produkte 4, 5) sichergestellt sind.
Figur 24 zeigt eine Seitenansicht der Druckgasbehältervorrichtung 1.2 nach der Figur 22.
Figur 25 zeigt in einer vergrößerten Draufsicht einen aus zwei spiegelsymmetrischen Halbteilen 62, 63 bestehenden Aufsatz 8.1 , der im zusammengefügten Zustand (beispielsweise durch Ultraschallverschweißung verbunden) die Ventilzapfenaufnahmen 28, 29, die Verbindungskanäle 9, 10, die Mischkammer 11 , das Prallteil 20.1 und den Expansionskanal 12 aufweist.
In der Figur 26 sind zur besseren Anschauung die beiden Halbteile 62, 63 des Aufsatzes 8.1 nach der Figur 25 in einer Perspektive dargestellt. Das erste Halbteil 62 ist mit Stegen 67 versehen, die mit dazu korrespondierenden Nuten 68 des zweiten Halbteils 63 z. B. mittels eines Ultraschallschweißverfahrens miteinander druckfest verbunden werden. Aus der Figur 27 geht diese Verbindung beider Halbteile 62, 63 als ein einstückiger Aufsatz 8.1 in perspektivischer Darstellung näher hervor.
Die Figur 28 zeigt in einer vergrößerten Detaildarstellung eine als eine Wirbelmischkammer 60 ausgestaltete Mischkammer 11 , bei der die Verbindungskanäle 9, 10 gegeneinander gerichtet sind. Das gemischte Produkt 4, 5 fließt von der
Wirbelmischkammer 60 in den Expansionskanal 12 hinein und wird von Prallteil 20.1 weiter vermischt, um dann in eine Schaumform überzugehen.
Die Figur 29 zeigt in einer vergrößerten Detaildarstellung eine als eine Rotationsmischkammer 61 ausgestalteten Mischkammer 11 , bei der die Verbindungskanäle 9, 10 in verschiedenen Ebenen in die Rotationsmischkammer 61 einfließt, wodurch eine noch optimale Vermischung der Produkte 4, 5 erzielt wird, weil mit dieser Ausgestaltung zusätzliche Vermischprallflächen 69, 70 geschaffen sind.
Figur 30 zeigt die komplette Druckgasbehältervorrichtung 1.2 in einer perspektivischen Darstellung, wobei zur besseren Anschauung verschiedene Ausschnitte dargestellt sind.
Bezugszeichenliste
, 1.1-1.3 Druckgasbehältervorrichtung , 3 Druckgasbehälter , 5 Flüssiges Produkt , 7; 6.1 , 7.1 Ventil , 8.1 ,8.2 Aufsatz , 10 Verbindungskanal 1 , 11.1 , 11.2 Mischkammer 2 Expansionskanal 3 Schaumabgabeöffnung 4 Taste 5 Verbindungsteil 6 Gelenk 7 Vorsprung 8 Rolle 9 Anfangsbereich 0, 20.1 Prallteil 1 Radiale Öffnungen 2 Scheibe 3 Raue Oberfläche 4 Balgbereich 5 Transportstellung 6, 27 Ventilzapfen 8, 29 Ventilzapfenaufnahme 0, 31 Mischkanalmündungen 2, 32.1 Einsatzteil 3 Rohraufnahme 4 Abgaberohr 5 Hauptstrahl 6 Streuung 7 Nutführung 8, 39 Stauraum 0, 41 Ringraum 2 Feststoffpartikel 3 Vorsprung 4 Gelenkverbindung Dichtkalotte
Ventilscheibe
Produktabgabeventil
Bolzen
Stößel
Öffnungsplatte
Dosierbohrung
Feder
Dichtscheibe
Durchflussöffnung
Wirbelmischkammer
Rotationswirbelmischkammer
Erstes Halbteil
Zweites Halbteil
Kappe
Bodenteil
Ventilteller
Steg
Nut
Vermischungsprallfläche
Vermischungsprallfläche

Claims

Patentansprüche
1. Druckgasbehältervorrichtung (1) mit
- mindestens zwei nebeneinander angeordneten Druckgasbehältern (2, 3) für jeweils ein schäumbares, flüssiges Produkt (4, 5), das ein verflüssigtes Treibgas enthält, wobei
- beide Druckgasbehälter (2, 3) jeweils mit einem Ventil (6, 7; 6.1 , 7.1) versehen sind,
- dass beide Ventile (6, 7; 6.1 , 7.1 ) durch einen Aufsatz (8, 8.1 ) gemeinsam betätigbar sind, wobei
- jedes Ventil (6, 7; 6.1 , 7.1) durch den Aufsatz (8, 8.1 ) mit einem Verbindungskanal (9, 10) versehen ist,
- dass die Verbindungskanäle (9, 10) in eine Mischkammer (11 ) münden, und
- dass sich an der Mischkammer (11 ) ein Expansionskanal (12) anschließt, der endseitig eine Schaumabgabeöffnung (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Verbindungskanäle (9, 10) und die Mischkammer (11 ) derart kleine Querschnittsflächen aufweisen, dass bei einer Produktabgabe die durch die Verbindungskanäle (9, 10) und die Mischkammer (11 ) strömenden Produkte (4, 5) in einer flüssigen Phase bleiben.
2. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in die
Mischkammer (11 ) mündende Verbindungskanäle (9, 10) in einem Winkel von ungefähr 180 Grad gegeneinander gerichtet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskanäle
(9, 10) einen Durchmesser von ungefähr 0,6 mm aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (1 1 ) einen Durchmesser von 0,4 bis 1 ,2 mm , vorzugsweise von ungefähr 0,6 mm, aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Anfangsbereich (19) des Expansionskanals (12) ein zentrisch angeordnetes Prallteil (20, 20.1 ) angeordnet ist, das gegen die Mischkammer (11 ) gerichtet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallteil (20) als eine
Scheibe (22) ausgestaltet ist.
7. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallteil
(20) konkav ausgestaltet ist.
8. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallteil
(20) mit einer relativ rauen Oberfläche (23) versehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskanäle
(9, 10) jeweils von einem Stauraum (38, 39) unterbrochen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauraum (38, 39) als ein Ringraum (40, 41 ) ausgestaltet ist.
11. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mischkanal (11 ) mit Mischkanalmündungen (30, 31 ) als ein Einsatzteil (32) in den Aufsatz (8) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 9 und Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stauraum (38, 39) von dem Einsatzteil (32.1 ) gebildet ist.
13. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mischkanal (11 ) und dem Expansionskanal (12) ein Produktabgabeventil (50) angeordnet ist, das durch Betätigung der Taste (14) nach dem Öffnen der Ventile (6, 7) öffnet.
14. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (6.1 , 7.1 ) einen Öffnungshub von ungefähr 0,2 mm, vorzugsweise 0,1 mm, aufweisen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (6.1 , 7.1 ) einen maximalen Betätigungshub von ungefähr 0,5 mm aufweisen.
16. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile" (6.1 , 7.1 ) eine relativ kleine Toleranz im Öffnungsweg aufweisen.
17. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (11 ) als eine Wirbelmischkammer (60) ausgestaltet ist.
18. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (11 ) als eine Rotationswirbelmischkammer (61) ausgestaltet ist.
19. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (8.1 ) aus zwei spiegelsymmetrischen Halbteilen (62, 63) besteht und im zusammengefügten Zustand zumindest die Ventilzapfenaufnahmen (28, 29), die Verbindungskanäle (9, 10), die Mischkammer (11 ) und den Expansionskanal (12) aufweist.
20. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Produkte (4,5) als Haarbehandlungsprodukt - vorzugsweise zur Haarfärbung - vorgesehen sind.
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