EP1075325B1 - Vorrichtung zum mischen, aufschäumen und ausgeben von flüssigkeiten aus separaten druckgasbehältern - Google Patents

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

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EP1075325B1
EP1075325B1 EP00907647A EP00907647A EP1075325B1 EP 1075325 B1 EP1075325 B1 EP 1075325B1 EP 00907647 A EP00907647 A EP 00907647A EP 00907647 A EP00907647 A EP 00907647A EP 1075325 B1 EP1075325 B1 EP 1075325B1
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EP
European Patent Office
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arrangement according
mixing chamber
mixing
connecting channels
valve
Prior art date
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EP00907647A
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English (en)
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EP1075325A1 (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 date
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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
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    • 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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    • 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 genus Preamble of claim 1.
  • DE-37 29 491-A1 which forms the genus, is a compressed gas container device known with two pressure gas containers arranged side by side for one each foamable, liquid product containing a liquefied propellant, both of which Compressed gas containers are each provided with a valve. Both valves are through one Attachment can be operated together, with each valve through the attachment with a Connection channel is provided.
  • the connecting channels open into a mixing chamber, wherein an expansion channel adjoins the mixing chamber, the one at the end Has foam discharge opening.
  • This device has the disadvantage that the dispensed foam of the two products is not optimally (homogeneously) mixed. This is due to the fact that the products already emerge from the Foam product delivery valves and in unmixed foam form over the Connection channels open into the mixing channel. They also flow in the mixing chamber two foam components more or less side by side, which is why the Mixing chamber connects a passive mixer to another, but to achieve insufficient mixing of the two foam components.
  • the object of the invention is to provide a pressure gas container device of the same type create a much better homogeneity of the by simple measures both products in the dispensed foam is reached.
  • the connecting channels have a diameter of approximately 0.6 mm have and the mixing chamber a diameter of 0.4 to 1.2 mm - preferably 0.6 mm -, which means that the products remain in a liquid phase and thereby optimally mixed. This is important and advantageous in that let already foamed products mix poorly.
  • An optimal mix For example, both products in foam form are particularly important for foam-like ones Products for hair treatment, in particular in the case of a coloring foam which consists of a Peroxid- and a color component is composed, because the quality of the Coloring product with depends on the quality of the mixed products.
  • baffle arranged centrally in the initial area of the expansion channel, the is directed against the mixing chamber, an additional mixing of the mixed Products reached.
  • the mixing process of the liquids can be further optimized.
  • a storage space or an annular space, which interrupts a connecting channel, has one Function of a retention filter for solid product parts (solid particles), which become the Example formed by crystallization.
  • the Insert part it is advantageously provided that the Storage space (annular space) is formed by the insert, with which the required additional Storage volume can be specified.
  • FIG. 1 shows a pressurized gas container device 1 with two or optionally further pressure gas containers 2, 3 arranged side by side for each a foamable, liquid product 4, 5, which contains a liquefied propellant.
  • Both Compressed gas containers 2, 3 are each provided with a valve 6, 7, with both valves 6, 7 can be operated together by an attachment 8.
  • Each valve 6, 7 is through the attachment 8 each with a connecting channel 9, 10, the connecting channels 9, 10 open into a mixing chamber 11.
  • connection channels 9,10 and the mixing chamber 11 have such small Cross-sectional areas on that when a product is delivered through the connecting channels 9,10 and the mixing chamber 11 flowing products 4,5 remain in a liquid phase.
  • the connecting channels 9, 10 opening into the mixing chamber 11 are approximately in one Angle of 180 degrees directed against each other, which is in the mixing chamber 11 good mixing of both products 4, 5 results in the liquid phase.
  • the diameter of the connecting channels 9, 10 has been found to be approximately 0.6 mm; as well a diameter of the mixing chamber 11 of approximately 0.4 to 1.2 mm, preferably of 0.6 mm.
  • a connecting part 15 holds the two compressed gas containers 2, 3 in place together.
  • FIG. 2 This is how to operate the valves 6, 7, the button 14 is provided with a joint 16, for example by means of two Projections 17 or rollers 18 of the attachment 8 can be moved axially downward.
  • the starting area 19 of the expansion channel 12 is a centrally arranged impact part 20 arranged, which is directed against the mixing chamber 11. This takes place here in this Starting area 19 a further mixing and a start of foaming of the two liquid products 4, 5 instead.
  • a further flow of the product mixture through the Mixing chamber 11 takes place via radially arranged openings 21 and then flows to Removal through the foam discharge opening 13.
  • the baffle 20 is advantageously as designed a disc 22, advantageously in a concave configuration and / or with a relatively rough surface 23, which results in further mixing of the two Products 4, 5 results.
  • this is for example provided with a bellows area 24, which also optionally a transport position (indicated by 25) can be provided.
  • the valves 6, 7 each have an axial actuatable valve pins 26, 27, each of which has a valve pin receptacle 28, 29 are included.
  • the mixing chamber 11 with mixing chamber mouths 30, 31 is an insert 32 in the Designed attachment 8, which is further apparent from Figures 3, 4, 5 and 7. Like from the Figures 4, 5 and 6 shows particularly well, the mixing channel 11 is at the end with a Pipe receptacle 33 provided for receiving a delivery tube 34 which Expansion channel 12 forms.
  • the discharge pipe 34 is shown as a single part, which is the impact part 20 or has the disc 22 around which a plurality of radial openings 21 are arranged.
  • the attachment 8 connected to the discharge tube 34 shows the figure in an enlargement 7, from which the function of the baffle plate 20 or the disc 22 is clearer what is indicated by the rays shown in dashed lines. So the already mixed bounces Main jet 35 from the mixing chamber 11 directly centered on the baffle plate 20 (disc 22), which then from the (rough) surface 23 of the baffle plate 20 (disc 22) in wider Dispersion 36 sprayed, whereby the degree of mixing is further increased. After Scatter 36 the mixture flows through the radial openings 21, then in Foam expansion channel 12.
  • FIGS. 8 and 9 Further details of the insert 32 can be seen in more detail in FIGS. 8 and 9. ever depending on the cross-sectional area of the mixing chamber orifices 30, 31 Mixing ratio of the liquid products 4, 5 as well as an adjustment different viscosities are specified.
  • a groove guide 37 is provided for a given axial position of the insert 32 in the attachment 8.
  • both mixing chamber orifices 30, 31 can be changed in cross section.
  • FIGS. 10 and 11 A variant of an insert part 32 is shown in FIGS. 10 and 11 as insert part 32.1 shown.
  • the connecting channels 9, 10 are each from a storage space 38, 39 interrupted, the storage spaces 38, 39 each designed as an annular space 40, 41 and are connected to the mixing chamber orifices 30, 31.
  • a Retention filters can be in the storage spaces 38, 39 fixed product parts (Solid particles 42) collect, causing a malfunction due to clogging is prevented.
  • the storage spaces 38, 39 are through corresponding recesses of the Insert part 32.1 formed.
  • Corresponding groove guides 37 can also be used here be provided.
  • a first development of the first exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 11 is as a second embodiment of a compressed gas container device 1.1 in the figures 12 to 15 shown.
  • the special thing here is that in addition to the first Another valve 50 is provided in front of the expansion channel 12, that only opens when the two valves 6, 7 of the compressed gas container 2, 3 already are open. It cannot be ruled out that a very slow Pressing the button 14 for a certain time only a single product 4, 5 from the Foam discharge opening 13 flows, which is due to the Opening travel tolerances of the valves 6, 7 for a certain time only a single valve 6, 7 is open.
  • the opening plate 53 closes first and then the valves 6, 7 of the two pressurized gas containers 2, 3.
  • the actuation paths of the button 14, the Valves 2, 3 and the product discharge valve 50 are matched to one another in such a way 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 dispensing valve 50 shown in FIG. 14 is more functional constructed, the product delivery valve 50.1 shown in FIG. 15 for a Manufacturing is optimized and also consists of fewer individual parts. So is the sealing washer 55 and the bolt 52 combined into one part. Likewise, 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 shown.
  • an attachment 8.1, a cap 64 forms a product delivery valve 50.2 and an actuation button 14.1 an inexpensive unit, the attachment 8.1 with the cap 64 are firmly connected.
  • the button 14.1 Fig. 17
  • the two valves 6,7 are opened first, then by one finger-like projection 43 on the connecting part 15.1 additionally a product delivery valve 50.2 activated. This ensures that mixed foam is dispensed safely.
  • FIG. 17 shows an articulated connection 44 from a side view according to FIG. 16 between the connecting part 15.1 and the cap 64, which means the key 14.1 Let the valves 6,7 and the product discharge valve 50.2 operate.
  • the product delivery valve 50.2 according to FIGS. 16 to 18 goes in one enlarged detailed view.
  • 19 is the product dispensing valve 50.2 shown in the closed state.
  • Figure 20 shows the product dispensing valve 50.2 in the open state, which is caused by the finger-like projection 43 a sealing cap 45 presses axially into the valve 50.2, whereby a resilient Valve disc 46 is opened.
  • the space 47 occupied by the valve disc 46 is a mixing chamber 11 at the same time.
  • a fourth embodiment of a compressed gas container device 1.2 is in the figures 22 to 30 shown.
  • the two compressed gas tanks 2, 3 are each with a valve 6.1, 7.1 provided that have an opening stroke of approximately 0.2 mm, preferably 0.1 mm.
  • an opening stroke of approximately 0.2 mm, preferably 0.1 mm As a result, one-sided and uneven manual actuation of the valves 6.1, 7.1 practically excluded by the button 14, also excluded Removal of an unmixed foam component of only one product 4, 5.
  • By an actuation stroke limitation of the valves 6.1, 7.1 to approximately 0.5 mm is also a short actuation path of button 14.1 given.
  • As a mixing chamber 11 is a Rotary vortex mixing chamber 6.1 provided with a baffle 20.1.
  • 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 component only when it flows into the expansion channel 12 in pass over a foam phase, the complete at the end of the expansion channel 12 foamed products 4, 5 can be removed from the foam discharge opening 13.
  • On Web-like baffle part 20.1 causes products 4, 5 to mix further.
  • the attachment 8.1 consists of two mirror-symmetrical half-parts 62, 63 which are joined together (welded) state in one piece, the valve pin receptacles 28, 29 Connecting channels 9, 10, the mixing chamber 11 or the rotary vortex mixing chamber 61, have the impact part 20.1 and the expansion channel 12.
  • FIG. 23 shows a basic example in an enlarged, sectional representation a valve 6.1, 7.1 with a valve disk 66, which has an opening stroke of 0.1 to 0.2 mm and has a stroke limitation of approximately 5 mm.
  • the valves 6.1, 7.1 have a relatively small tolerance in the opening path, which makes it pretty much the same Mixing ratios of the components (products 4, 5) are ensured.
  • FIG. 24 shows a side view of the compressed gas container device 1.2 according to FIG. 22.
  • FIG. 25 shows an enlarged plan view of one of two mirror-symmetrical ones Half-parts 62, 63 existing article 8.1, in the assembled state (connected for example by ultrasonic welding) the valve pin receptacles 28, 29, the connecting channels 9, 10, the mixing chamber 11, the baffle part 20.1 and Expansion channel 12 has.
  • FIG. 26 the two half parts 62, 63 of the attachment are shown for better illustration 8.1 shown in a perspective according to FIG. 25.
  • the first half part 62 is with webs 67 provided with corresponding grooves 68 of the second half part 63 z. B. be connected to one another in a pressure-resistant manner by means of an ultrasonic welding process.
  • FIG. 27 shows this connection of the two half parts 62, 63 as a one-piece attachment 8.1 in perspective.
  • FIG. 28 shows an enlarged view of one as one Vortex mixing chamber 60 designed mixing chamber 11, in which the connecting channels 9, 10 are directed against each other.
  • the mixed product 4, 5 flows from the Vortex mixing chamber 60 into the expansion channel 12 and is from impact part 20.1 further mixed to then change to a foam shape.
  • FIG. 29 shows an enlarged view of one as one Rotary mixing chamber 61 designed mixing chamber 11, in which the Connection channels 9, 10 in different planes into the rotary mixing chamber 61 flows in, whereby an optimal mixing of the products 4, 5 is achieved because with this configuration additional mixing baffles 69, 70 are created.
  • Figure 30 shows the complete compressed gas container device 1.2 in a perspective Representation, with various sections being shown for a better view.

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Description

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 III-III (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 Druckgasbehältem 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 11 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 11 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 11 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 11 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 11 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, 1.1-1.3
Druckgasbehältervorrichtung
2, 3
Druckgasbehälter
4, 5
Flüssiges Produkt
6, 7; 6.1, 7.1
Ventil
8, 8.1,8.2
Aufsatz
9, 10
Verbindungskanal
11, 11.1, 11.2
Mischkammer
12
Expansionskanal
13
Schaumabgabeöffnung
14
Taste
15
Verbindungsteil
16
Gelenk
17
Vorsprung
18
Rolle
19
Anfangsbereich
20, 20.1
Prallteil
21
Radiale Öffnungen
22
Scheibe
23
Raue Oberfläche
24
Balgbereich
25
Transportstellung
26, 27
Ventilzapfen
28, 29
Ventilzapfenaufnahme
30, 31
Mischkanalmündungen
32, 32.1
Einsatzteil
33
Rohraufnahme
34
Abgaberohr
35
Hauptstrahl
36
Streuung
37
Nutführung
38, 39
Stauraum
40, 41
Ringraum
42
Feststoffpartikel
43
Vorsprung
44
Gelenkverbindung
45
Dichtkalotte
46
Ventilscheibe
50
Produktabgabeventil
51
Bolzen
52
Stößel
53
Öffnungsplatte
54
Dosierbohrung
55
Feder
56
Dichtscheibe
57
Durchflussöffnung
60
Wirbelmischkammer
61
Rotationswirbelmischkammer
62
Erstes Halbteil
63
Zweites Halbteil
64
Kappe
65
Bodenteil
66
Ventilteller
67
Steg
68
Nut
69
Vermischungsprallfläche
70
Vermischungsprallfläche

Claims (20)

  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, ungeschäumten Phase bleiben, wobei die in den Expansionskanal (12) einströmenden gemischten Produkte (4, 5) zu einem Schaum expandieren.
  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 (11) 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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