NO145610B - Skumdispenseringsanordning. - Google Patents

Description

Utviklingen i omsetningen av konsumvarer har ført til behov for dispenseringsanordninger som er i stand til å avgi rengjørings- og voksemidler, kosmetika og toalett-preparater samt næringsmidler. Mange av disse konsumproduk-ter er egnet for avgivelse i form av et skum ved hjelp av en passende hånddispenseringsanordning. Slike dispenseringsanordninger må være økonomisk å framstille og effektive i sin funksjon for å medføre en fordel for konsumentene sam-menlignet med tidligere forpakningsteknikker. Tilkomsten av lukkete overtrykks-dispenseringsanordninger har redusert den tiden som kreves for å framstille skum, men har innført krav om en tilstrekkelig sterk beholder for å motstå de forholdsvis høye indre trykk, hvilket har ført til betyde-lig økte framstillingsomkbstninger for slike anordninger. Dessuten har slike anordninger den ulempe at den gassen som brukes ved gjennomføringen av skumdannelsen og - utmatingen ikke etterfylles, slik at disse dispenseringsanordninger får en begrenset levetid.

Som et resultat av de problemer som slike dispenseringsanordninger er forbundet med, er det blitt utviklet ad-skillige typer skumningsanordninger basert på fleksible beholdere eller plastbeholdere som er avhengige av manuell trykkdannelse. Uheldigvis kan de fleste om ikke samtlige av de mer effektive anordningene arbeide bare i en stilling, vanligvis opprett. Imidlertid er det blitt utviklet skumningsanordninger som anvender fleksible beholdere og som også kan fungere i omvendt stilling, for eksempel som beskrevet i USA-patentskrift 3 422 993. Denne anordning omfatter en fleksibel beholder for opptak av en skumningsbar væske og et luftforråd, idet denne beholder har en utmat-ningsåpning, et porøst organ som atskiller området inntil utmatningsåpningen fra beholderens indre parti, og en ledning som forbinder beholderens indre parti med det porøse organet, for å lede ett av de to fluida inn i det porøse organet fra beholderens indre i en første strcimningsbane når beholderen utsettes for trykk, mens det andre fluidet ledes inn i det porøse organet fra beholderens indre i en andre strdmningsbane, slik" at strømningsbanene for de to fluida møter hverandre i porene til det porøse organet. Selv om denne kjente anordning synes å skape et godt skum, finnes en alvorlig begrensning dersom den ristes før bruk eller bare ved gjentatt bruk. Risting av skumgiveren eller gjentatte gangers bruk og dermed innsuging av luft gjennom det porøse organ medfører nemlig dannelse av skum inne i beholderen, særlig i området for luftavgivelse fra selve beholderen, hvilket forårsaker avbrudd i skumningsprosessen og utilfredsstillende skum.

Ved denne anordning blir væsken og lufta ført direkte inn i det porøse organet. Begge fluida beveger seg hurtig inn i organet og ut av utmatingsdysa i baner som stort i sett er parallelle. Dersom et av disse fluida' ved den kjente anordning inneholder skum, vil dette føres direkte og hurtig inn i det porøse organet og ut av dette ved siden av hverandre, slik at det skjer liten effektiv sammenblanding av de to bestanddeler inne i det porøse organ. Det finnes ingen strømningsdirigerende anordning spm kan feire det fluidum som tilføres på tvers inn i det porøse organ.

Følgelig finnes et stort behov for en skumingsan-ordning som kan benyttes i både opprett og omvendt stilling og som produserer et kvalitetsskum upåvirket av umiddelbar forutgående risting eller gjentatte ganger bruk.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at en strømnings-dirigerende anordning er samordnet med ledningen for å dirigere det første av de nevnte fluida fra beholderens indre gjennom ledningen i tverretning inn i det porøse organet

når beholderen utsettes for trykk, og som når beholderen trykkavlastes tillater hurtig lufttilbakeløp gjennom ledningen til beholderens indre.

Ytterligere formål og fordeler ved oppfinnelsen samt dens konstruksjon og driftsmåte vil framgå av den etterfølg-ende beskrivelse av enkelte utførelsesformer av oppfinnelsen, som er vist på tegningene. På disse viser figur 1 et snitt i lengderetningen av en skumdispenseringsanordning utformet ifølge oppfinnelsen, figur 2 viser beholderen i figur 1 etter at den er blitt presset sammen i opprett stilling, figur 3 viser beholderen i figur 1 etter at den er blitt sammenpresset i en omvendt stilling, figur 4 viser et snitt i lengderetningen gjennom en modifisert skumdispenseringsanordning ifølge oppfinnelsen, mens figur 5 viser beholderen i figur 4 etter at den er sammenpresset i en omvendt stilling.

På tegningene og nærmere bestemt figur 1 vises skjematisk en skumningsanordning 10 som omfatter en fleksibel beholder 12, et porøst organ 14 og en ledning 16 hvis ene ende strekker seg inn i en skumningsbar løsning 18. Den mot-satte ende av ledningen 16 strekker seg gjennom det porøse organet 14. I den viste utførelsesform er ledningen konstru-ert i to deler 20 og 22 for å gjøre monteringen enkel, men en enkel ledning skulle kunne virke like godt.

Det parti av ledningen 16 som strekker seg gjennom det porøse organet 14 er forsynt med minst en åpning 26 som åpner seg inn i det porøse organet 14, en andre åpning 28 som munner ut i utmatningsområdet 30 til beholderen 12,og ventilanordningen 24, i dette tilfelle en strupekule 32 og en støttende hylle omfattende en rekke framspring 34 som strekker seg rundt innsiden av ledningen 16, er anordnet for å regulere fluidumstrømmen, enten luft eller skumningsbar løsning, gjennom enten åpningen 26 eller åpningen 28.

Funksjonen til skumningsanordningen 10 illustreres best ved henvisning til figur 2 og 3. I figur 2 vises skumningsanordningen i opprett stilling. Ved utsettelse av beholderen 10 for trykk ved at den presses manuelt sammen, tvinges den skumningsbare væsken opp gjennom ledningen 16, hvilket i sin tur tvinger striipekulen 32 oppad for å lukke åpningen 28. Som et resultat rettes den skumningsbare løs-ningen 18 gjennom åpningen 26 i det porøse organet 14. Sam- tidig tvinger trykket i beholderen luft til å strømme fra det øvre parti 36 av beholderen inn i det porøse organet 14 og å blandes med den skumningsbare løsningen 18 som trenger inn fra åpningen 26, hvilket danner et skum 38 som kommer ut fra utmatningsområdet 30. Etter fjerningen av det manuelle trykket, det vil si at grepet med fingrene løsnes, vender strupekulen 32 tilbake til hvilestilling på framspringene 34, hvilket tillater luft å slippe inn igjen i beholderen gjennom åpningen 28, som utgjør en åpning for lufttilbake-løp, rundt strupekulen og framspringene, hvilket resulterer i en forholdsvis hurtig gjenvinning av beholderens opprinnelige form.

Figur 3 illustrerer skumningsanordningen 10 i omsnudd stilling. Det har skjedd en overføring som forandrer strømningsmønstrene. Nærmere bestemt rager nå ledningens 16 ende, som tidligere befant seg i den skumningsbare løsning-en 18 som beskrevet og vist i figur 2, inn i luftrommet over løsningen. Det porøse organet 14, som tidligere var i kontakt med luftrommet over den skumningsbare løsningen 18, er nå i direkte kontakt med den skumningsbare løsningen. Ved manøvrering tvinger nå manuell sammenpressing av beholderen 10 luft gjennom ledningen 16. Strupekulen 32 faller ned og lukker åpningen 28, hvilket resulterer i at luften rettes gjennom åpningen 26 og blandes med den skumningsbare løs-ningen 18 som tvinges inn i det porøse organet 14, hvilket frambringer et skum 38 som strømmer ut gjennom utmatningsområdet 30. Selv om strømningsbanene har forandret seg ved at beholderen 10 er vendt om, er således nettoresultatet det samme, det vil si at luft og skumløsning blandes under trykk i det porøse organet for å produsere et ensartet skum som strømmer ut av beholderen uten hensyn til beholderstillingen under manøvreringen.

Det nødvendige ventilsystemet er et som vil lukke åpningen i ledningen som fører til beholderutløpet når beholderen utsettes for trykk uten hensyn til beholderstillingen, og derved rettes fluidet i ledningen, enten skumningsbar løsning eller luft, gjennom åpningen som fører til det porøse organet. Dessuten må ventilanordningen fungere slik at den tillater hurtig lufttilbakeløp for å bringe beholderen tilbake i sin opprinnelige form. Den foretrukne anordningen er en strupekule som fungerer på den viste og beskrevne måte, men det er klart at hvilken som helst ventilanofdning som fungerer på den beskrevne måte ligger innenfor oppfinnel-sens ramme. Strupekulen har den ytterligere fordel, at den aktiveres bare når beholderen vendes om.

Det porøse organet kan være hvilket som helst materiale som har utallige buktete baner for å tillate intim blanding av den skumningsbare løsningen og luft. Selv om materialet som utgjør det porøse organet kan være temmelig ettergivbart, foretrekkes vanligvis et mer eller mindre ikke-komprimerbart eller stivt materiale for optimal skum-ensartethet, på grunn av redusert kompresjon av de porøse kanalene i det porøse materiale. Ikke-komprimerbare porøse materialer kan bestå av gjennomhullet vulkansk glassmateri-ale, sintrert glass av den type som anvendes i filter, eller ikke-komprimerbare plastmaterialer, såsom porøst polyeten, polypropen, nylon, rayon etc.

For å oppnå optimal funksjon i skumdispenserén er porøsiteten og/eller stivheten til det porøse organet meget viktig. Nærmere bestemt kommer det porøse organet til å mot-ta luft eller skumningsbar løsning direkte fra beholderen, avhengig av beholderens stilling ved tidspunktet for utøvel-se av trykk. Følgelig skal porøsiteten være slik at enten luft eller væske slippes gjennom det porøse organet ved en ensartet og optimal hastighet for blanding, med liten eller ingen lekkasje av skumningsbar løsning når beholderen er stilt på høykant, før den utsettes for trykk. De stive porø-se materialene virker mer effektivt siden de ikke er gjen-stand for nevneverdig komprimering, som er tilbøyelig til å redusere fluidum-gjennomgangen og særlig gjennomgangen av den skumningsbare løsningen i motsetning til luft. I visse tilfelle kan det være ønskelig å konstruere det porøse organet for å oppnå optimal skumproduksjon i en viss beholder-stilling. Eksempelvis kan det porøse organet konstrueres for optimal skumproduksjon når skumningsbar løsning tvinges gjennom det porøse organet, slik det er tilfelle når beholderen er omvendt.

Ledningen som forbinder den skumningsbare løsningen eller luft (avhengig av beholderstillingen) med det porøse

organet kan være framstilt av hvilket som helst egnet materiale, som er forenelig med den skumningsbare løsningen, og den kan ha en vilkårlig tverrsnittsform, for eksempel rund, rektangulær og lignende. Det foretrekkes vanligvis at ledningen strekker seg gjennom det porøse organet, men det er også åpenbart at anordningen vil fungere på den beskrevne måten, selv om ledningen ikke strekker seg fullstendig gjennom det porøse materialet, så lenge som avstanden mellom ledningsåpningen som fører til utmatningsområdet og den øv-re flaten til det porøse organet ikke er så stor at bevegel-sen av luft som vender tilbake til enheten forhindres i nevneverdig grad.

Selve beholderen kan være framstilt av hvilket som helst materiale som er i stand til å oppta det skumningsbare materialet og luft. Vanligvis vil det trykket som kreves for å tvinge luften og den skumningsbare løsningen sammen, som beskrevet ovenfor, oppstå ved manuell sammenpressing av beholderen. I dette tilfelle foretrekkes det at be-holdermaterialet er fleksibelt og elastisk, slik som mange av de kjente plastmaterialer. Figur 4 og 5 illustrerer en skumdispenser som ligner den som er vist i figur 1-3, med det unntak at det benyttes et poseorgan for å isolere den skumningsbare væsken fra luften. Figur 4 viser skjematisk en skumdispenser som omfatter en beholder 110, et porøst organ 112 og en ledning 114 som strekker seg i lengderetningen gjennom det porøse organet 112 inn i beholderens 110 indre. Et poseorgan 116 omgir ledningen 114 og er festet til denne. Ved den øvre ende av ledningen 114 finnes åpninger 118, en åpning 120, og framspring 122 plassert innvendig i ledningen 114 slik at de tjener som en hylle for en strupekule 124, som danner en ventilanordning.

Virkemåten til skumdispenseren i figur 4 kan enkle-re forstås av figur 5, som illustrerer beholderen 110 hovedsakelig omsnudd og manuelt utsatt for trykk. Som et resul tat av snuingen og/eller trykket har strupekulen 124 beveget seg til tettende anlegg mot åpningen 120, hvilket bringer luft 126 som kommer fra poseorganet 116 til å strømme gjennom åpningene 118 inn i det porøse organet 112. Som vist i fig.

5 står den skumningsbare løsningen 128 i direkte kontakt

med det porøse organet 112 og påføringen av manuelt trykk til beholderen 110 har ikke bare resultert i et trykk på posen 116, som tvinger luft inn i det porøse organet 112, men tvinger også skumningsbar løsning direkte inn i det por-øse organet for å sammenblandes med luften som kommer inn fra ledningen, slik at det dannes et skum 132 som tvinges ut gjennom utmatingsåpningen 130.

Etter fjerning av det manuelle trykket ved løsning eller avslapning av grepet rundt beholderen, trer strupekulen 124 ut av inngrep med åpningen 120, hvilket oppretter en åpning for tilbakeløp av luft, som tillater luft å strømme forholdsvis raskt rundt strupekulen og framspringene og gjennom ledningen 114 inn i poseorganet 116. Det er ikke nødvendig at beholderen er opprett for å oppnå dette til-bakeløp .

Det nødvendige ventilsystemet er et som vil lukke ledningsåpningen som fører til beholderutløpet, når beholderen enten utsettes for trykk eller vendes om, og derved retter luften i poseorganet gjennom åpningen i ledningen og inn i det porøse organet. Dessuten må ventilanordningen virke slik at den gir hurtig lufttilbakeløp for å bringe beholderen tilbake til sin opprinnelige form og fylle posen. Den foretrukne anordningen er en strupekule som virker på den viste og beskrevne måte, men det er klart at hvilken som helst ventilanordning som kan utføre de beskrevne funksjoner, ligger innenfor ramma av oppfinnelsen.

Poseorganet tjener til å isolere lufta fra den skumnings bare løsningen. Som resultat skjer det ingen forurensing av ledningen gjennom skumning som finner sted i beholderen. Dersom flaska følgelig ristes fdr bruk, forurenses ikke luft-tilførselen gjennom ledningen. Videre elimineres all forurensing som kan oppstå ved gjentatt bruk. Forurensing av lufta gjennom skum i flaska resulterer vanligvis i spora-disk skum med lav kvalitet. For at anordningen skal virke

effektivt, må posen være fleksibel for å

tillate tømming og fylling. Hvilket som helst materiale som oppfyller dette krav og er forenelig med den skumningsbare løsningen, kan benyttes.

Det foretrekkes at ledningen som strekker seg fra det porøse organet inn i beholderen, i en viss .utstrekning rager inn i posen. Dette tjener til å redusereyet minimum tilbakeløp av væske som kan kondensere inne i poseorganet og inn i ledningen under en etterfølgende skumutmating med omsnudd beholder. Nærmere bestemt ville en slik væske være tilbøyelig til å samle seg rundt ledningens ytre parti når posen tømmes.

Selv om luft og væske er vist som de to fluida i poseorganet henholdsvis beholderen, ville for eksempel et skum med høy kvalitet fremdeles produseres dersom disse ble ombyttet. Videre kan ledningen omfatte en kanal i det porø-se organet.

Claims (11)

1. Skumdispenseringsanordning som omfatter en fleksibel beholder (12; 110) for opptak av en skumningsbar væske og et luftforråd, idet denne beholder har en utmatnings-åpning (30; 130), et porøst organ (14; 112) som atskiller

området inntil utmatingsåpningen fra beholderens indre parti, og en ledning (16; 114) som forbinder beholderens indre parti med det porøse organet, for å lede ett av de to fluida inn i det porøse organet (14; 112) fra beholderens indre i en første strømningsbane når beholderen utsettes for trykk, mens det andre fluidet ledes inn i det porøse organet fra beholderens indre i en andre strømningsbane, slik at strømningsbanene for de to fluida møter hverandre i porene til det porøse organet,karakterisert veden strømningsdirigerende anordning (26, 28, 32, 34; 118, 120, 124, 122) som er samordnet med ledningen (16; 114) for å dirigere det første av de nevnte fluida fra beholderens (12; 110) indre gjennom ledningen i tverretning inn i det porøse organet (14; 112) når beholderen utsettes for trykk, og som.når beholderen trykkavlastes tillater hurtig luft-tilbakeløp gjennom ledningen til beholderens indre.

2. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat en pose (116) er anordnet inne i beholderen (110) for å holde et av de nevnte fluida isolert i forhold til det andre, og at ledningen (114) forbinder det porøse organet (112) og posen (116) , hvilket tillater fluidumstrøm fra posen inn i det porøse organet .

3. Anordning i samsvar med krav 2,karakterisert vedat posen (116) er innrettet for å oppta luftforråd og å holde dette isolert i forhold til væsken.

4. Anordning i samsvar med krav 2,karakterisert vedat ledningen (16;114) strekker seg i det minste delvis gjennom det porøse organet(14;112).

5. Anordning i samsvar med et av kravene 1-4,karakterisert vedat anordningen for strøm-ningsdirigering omfatter en bevegelig ventilanordning (32; 124) som påvirkes under trykkavlastning i beholderen (12; 110) slik at den tillater hurtig luftinnslipp.

6. Anordning i samsvar med krav 5,karakterisert vedat den bevegelige ventilanordningen (32;124) er påvirkbar ved utøvelse av trykk på beholderen (12;110), for å dirigere det ene fluidet fra ledningen (16;114) inn i det porøse organet (14;112).

7. Anordning i samsvar med krav 5 eller 6,karakterisert vedat ledningen (16;114) omfatter en åpning (28;120) for lufttilbakeløp, og at den bevegelige ventilanordningen (32;124) er påvirkbar ved trykkavlastning av beholderen (12;110) for hovedsakelig å åpne denne åpningen for å slippe inn luft.

8. Anordning i samsvar med krav 7,karakterisert vedat den bevegelige ventilanordningen (32;114) er påvirkbar når beholderen (12;110) settes under trykk, for hovedsakelig å lukke åpningen (28;120) for luft-tilbakeløp og dirigere fluidum inn i det porøse organet (14;112).

9. Anordning i samsvar med et av kravene 4-8,karakterisert vedat ledningen omfatter et langstrakt rørformet organ (16) med en ende som strekker seg inn i det porøse organet (14) og den andre inn i be- holderen (12), hovedsakelig over hele beholderens lengde, og at den bevegelige ventilanordningen (32) er montert i ledningen og er påvirkbar i en retning når beholderen utsettes for trykk slik at fluidum dirigeres i tverretningen inn i det porøse organet, og påvirkbar i den andre retningen når beholderen avlastes for trykk.

10. Anordning i samsvar med et av kravene 1-9,karakterisert vedat ledningen (16;114) omfatter en første åpning (26;118) som fører til det porøse organet (14;112) og en andre åpning (28; 120) som fører til området opptil utmatingsåpningen (30;130), samt at ventilanordningen (32 ,34;124 ,122) er samordnet med den andre åpning for å lukke denne ved trykkutøvelse på beholderen (12;110) for å dirigere fluidum gjennom den første åpningen.

11. Anordning i samsvar med krav 10,karakterisert vedat ventilanordningen (32 , 34 ; 124 , 122) omfatter en strupekule (32; 124) og en støtteanordning (34; 122), idet denne støtteanordning er plassert på ledningen (16;114) og er innrettet slik at den tillater luftstrøm rundt strupekulen når denne samvirker med støtteanordningen under trykkavlastning.