NO171487B - Apparat for fremstilling av etterskummende gel - Google Patents

Abstract

Apparat for fremstilling av en etterskummende gel som omfatter en anordning for pumping av en gelbase, en anordning for måling av strømningshastigheten til den pumpede gelbase, en anordning som reagerer på måleanordningen for pumping av et skummingsmiddel ved en strmnings-hastighet i et forhåndsbestemt forhold til strmningshastigheten til gelbasen, en anordning for innføring av skummingsmidlet til gelbasen og en anordning for dannelse av gelen eller emulsjonen fra innfringsanordningen.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for fremstilling av en etterskummende gel.

I US patentskrift nr. 3541581 er det beskrevet en etterskummende gel, og en kontinuerlig fremgangsmåte og et apparat for fremstilling av en etterskummende gel er beskrevet i US patentskrift nr. 4405489. Påfyllingen av en aerosolboks som inneholder en indre plastpose med produktet som skal dispenseres, er beskrevet i US patentskrift nr. 4589452.

I US patentskrift nr. 4405489 beskrives doserings-pumper med en enkel anordningsmekanisme på sin egen driv-mekanisme.

Tidligere har forsøk vært gjort på å tilsette skum-mingsmidler, slik som pentan/butan-blandinger til gelbaser i konvensjonelle delvis fylte trykkbeholdere for å fremstille en etterskummende gel. Enhver etterskummende gel med kosmetisk akseptabel stivhet vil imidlertid være tilbøyelig til å skumme spontant når den utsettes for atmosfæretrykk dersom den inneholder bobler av luft eller hydrocarbon. Disse virker som kjerner for skumming ved å ekspandere og forskyve gelen i sin umiddelbare nærhet. Dette betyr at pentan/butan-blandinger ikke kan inkorporeres i gelbase i en konvensjonell, delvis fylt trykkbeholder, selv når topprommet er satt under trykk med luft eller nitrogen. Uunngåelig vil noe av den vannopp-løselige gass bli blandet inn i gelen. Den resulterende spon-tane skumming gjør fylling i bokser svært vanskelig og sølete. Selv da vil produktet ikke sette seg ved lagring slik at det fås et tilfredsstillende resultat.

Tar man for seg en potensiell "lett" situasjon, slik som tilsetning av bare isopentan (kokepunkt 29°C) eller n-pen-tan (kokepunkt 37°C), er det fortsatt problemer. Hvis man an-tar at en god gel fremstilles ved kaldmiksing, vil man finne at ved temperaturer rundt 20°C vil det ved blandingen fordampe betydelige mengder skummingsmiddel og den resulterende gel blir skumaktig.

Disse bobleholdige geler er ikke egnet for embal-lering i bokser fordi det ytre drivmiddel som brukes i boksene gir utilstrekkelig trykk til at boblene bryter sammen ved lagring. Dette skyldes stort sett det faktum at disse gelene har en slik. flytespenning at de motstår det påsatte trykk (eller ikke overfører den fulle effekt til boblene).

Et hovedtrekk ved foreliggende oppfinnelse er tilveiebringelsen av et apparat for fremstilling av en etterskummende gel.

Apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter midler for pumping av en gelbase, midler for innføring av skummingsmiddel til gelbasen og midler for dannelse av den etterskummende gel eller emulsjon.

Et trekk ved foreliggende oppfinnelse er tilveiebringelsen av midler for måling av strømningshastigheten til den pumpede gelbase.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er tilveiebringelsen av middel som reagerer på målemidlene for pumping av skummingsmidlet ved en strømningshastighet i et forhåndsbestemt forhold til strømningshastigheten til gelbasen.

Ytterligere trekk vil fremgå mer fullstendig i den etterfølgende beskrivelse av utførelsesformene av oppfinnelsen.

Med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det således et apparat for fremstillingen av en etterskummende gel, omfattende: en pumpe for fremstilling og pumping av gelen eller emulsjonen, en lagringssylinder med et kammer, et stempel forskyvbart inntatt i sylinderen som deler kammeret i en første avdeling for mottak av gelen eller emulsjonen, og en andre avdeling, en drivanordning for forskyvning av stemplet mot gelen i den første avdeling, et rør for innføring av gelen eller emulsjonen i den første avdeling og en ventil for fjerning av gelen eller emulsjonen fra den første avdeling, en stang som strekker seg fra stemplet ut av sylinderen, en bryter som aktiveres ved hjelp av stangen når den første avdeling er ved en maksimalt fylt tilstand og en anordning som reagerer på bryteren for avbryting av pumpen, og apparatet er kjennetegnet ved at det omfatter en andre pumpe for innføring av skummingsmidlet til gelbasen, en strømningsmåler for måling av gelbasens strømningshastighet og en strøm-trykk-omformer for omdannelse av strømningsmålerens utgangssignal og for kontroll av hastigheten på den andre pumpe.

I tegningene er:

Figur 1 et skjematisk bilde av et apparat for fremstilling av en etterskummende gel ifølge foreliggende oppfinnelse, Figur 2 et skjematisk bilde av et par lagringssylin-dere for apparatet ifølge figur 1, Figur 3 et utsnittsbilde av en doseringspumpe for apparatet ifølge figur 1, Figur 4 et utsnittsbilde av en lagringssylinder for apparatet ifølge figur 1 og Figur 5 et skjematisk bilde av en pneumatisk slaginnstiller. Under henvisning til figur 1 er det vist et apparat generelt betegnet 10 for fremstilling av en etterskummende gel av en gelbase og skummingsmiddel. Apparatet 10 har en lag-ringsbeholder 12 for oppbevaring av gelbasen, idet beholderen 12 er forbundet med en pumpe 14 ved hjelp av et ledningsrør 16. Typisk er pumpen 14 i stand til å pumpe 1000 liter/time og hastigheten til pumpen 14 kan varieres manuelt ved hjelp av en kontrollanordning 18 på pumpen 14.

Pumpen 14 er forbundet med et ledningsrør 20 til en énveisventil 22 for å forhindre passering av skummingsmiddel til pumpen 14 og gjøre apparatet eksplosjonssikkert. Ventilen 22 er forbundet med et ledningsrør 24 til en trykkreduksjonsventil 26 for å forhindre for høyt trykk i apparatet 10. Gelbasen sendes gjennom et ledningsrør 28 til en pulseringsdemper 30 for å utjevne strømningspulsering i den pumpede gelbase. Gelbasen sendes fra demperen 30 gjennom et ledningsrør 32 til en strømningsmåler 34 som bestemmer strømningshastigheten til gelbasen mellom minimale og maksimale grenser, slik som et område på 0-1000 liter pr. time. Strømningsmåleren 34 gene-rerer et elektrisk signal som viser basestrømningshastigheten. Signalet føres til en strøm-til-trykk-omdanner som transfor-merer det elektriske signal til et pneumatisk signal for et formål som vil bli beskrevet nedenunder. Gelbasen sendes så gjennom et ledningsrør 36 til et sted 38 i apparatet 10.

Skummingsmidlet oppbevares i en beholder 40 og sendes fra denne gjennom ledningsrør 42 til pumpe 44 som holder skummingsmidlet i flytende form. Skummingsmidlet sendes fra pumpe

44 gjennom ledningsrør 46 til ventil 48.

Apparatet 10 har en pneumatisk slaginnstiller 51 basert på en svært reaktiv, hurtigvirkende skyveklapp/sylin-der-mekanisme som regulerer innstillingen i forhold til 0,2-1 bar luftsignal 49. Svikt i luftsignalet eller fravær av luft-trykk returnerer slaginnstillingen til 0.

Under henvisning til figurene 1, 3 og 5 sendes så skummingsmidlet gjennom et ledningsrør 50 til pumpehodet 53 i en doseringspumpe 52. Pumpen 52 har en første énveiskuleventil 54 som beveger seg mellom en første posisjon bort fra et leie 56 for å muliggjøre passering av skummingsmidlet gjennom ventilen 54 inn i et kammer 58, og en andre posisjon mot leiet 56 for å forhindre passering av skummingsmidlet fra kammeret 58 til ledningsrøret 50. Pumpen 52 har en andre énveiskuleventil 60 som beveger seg fra en første posisjon bort fra et leie 62 for å muliggjøre passering av skummingsmidlet fra kammeret 58 til et ledningsrør 64, og en andre posisjon mot leiet 62 for å forhindre passering av skummingsmidlet eller gelbasen fra led-ningsrøret 64 til kammeret 68. Pumpen 52 har en avlang sylin-der 66 som glidbart mottar et stempel 68 forbundet med en stang 70, og stemplet 68 beveges frem og tilbake i sylinderen 66 mens det samvirker med den første og andre ventil 54 og 60 for å pumpe skummingsmidlet inn i og ut av kammeret 58. Hastigheten for bevegelse frem og tilbake av stemplet 68 kontrol-leres ved hjelp av det pneumatiske signal fra strømnings-måleren 34 for å regulere pumpehastigheten for skummingsmidlet ved et forhåndsbestemt forhold i forhold til strømningshastig-heten til gelbasen. Pumpen 52 kalibreres slik at det ønskede forhold mellom gelbase og skummingsmiddel fås, og forholdet kan om ønsket endres ved hjelp av passende kalibreringer.

Det pumpede skummingsmiddel sendes gjennom lednings-røret 64 til en trykkreduksjonsventil 72 for å forhindre for høyt trykk i skummingsmidlet i apparatet 10, og skummingsmidlet sendes så gjennom en tilbakeslagsventil 74 som forhindrer bevegelse av skummingsmidlet bakover i apparatet 10. Skummingsmidlet sendes gjennom en strømningsmåler 75 som bestemmer strømningshastigheten til skummingsmidlet slik at strømnings-forholdet mellom gelbasen og skummingsmidlet kan sammenlignes. Skummingsmidlet sendes så gjennom et ledningsrør 76 til en avtappingsventil 78 for å tømme ut luft eller damp mens en manuell ventil 80 er lukket for å sikre at skummingsmidlet er i flytende form. Så snart luft eller damp er fjernet fra skummingsmidlet, åpnes ventil 80 for å la det pumpede skummingsmiddel passere til stedet 38 for å muliggjøre kontakt med den pumpede gelbase.

Både gelbasen og skummingsmidlet pumpes fra stedet 38 gjennom et ledningsrør 82 til en blander 84 som kan være en statisk eller dynamisk blander eller begge deler. Blanderen 84 danner den etterskummende gel eller en emulsjon av gelbasen og skummingsmidlet avhengig av forholdene i apparatet 10, slik som temperaturen. Gelen eller emulsjonen sendes så gjennom et ledningsrør 86 til en ventil 88 for et formål som vil bli beskrevet nedenunder.

Apparatet 10 har en lagringssylinder 90 med et kammer 92 og et stempel 94 forskyvbart inntatt i kammeret 92, idet stemplet 94 har en stang 96 som strekker seg ut av sylinderen 90. Stemplet 94 deler kammeret 92 i en første avdeling 98 for mottak av gelen eller emulsjonen, og en andre avdeling 100 for mottak av en komprimert gass gjennom et ledningsrør 102 fra en kilde med gasstrykk på 3,5-7 kg/cm<2> som kan varieres for å regulere trykket på stemplet 94. Gelen eller emulsjonen pumpes inn i den første avdeling 98 mot trykket på stemplet 94 som reguleres for å oppnå et trykk i det foretrukne område på 4,2-7,0 kg/cm<2> for å holde skummingsmidlet i en flytende tilstand uten fordamping.

Når sylinderen 90 er full kan ventilen 88 lukkes og gelen eller emulsjonen sendes gjennom en ventil 104 til passende beholdere. Gelen sendes inn i en beholder 106 med åpen topp, hvoretter en ventil festes til beholderen 106 for dispensering av gelen etter at beholderen 106 er forsynt med et passende drivmiddel kjent innen teknikken. Emulsjonen sendes gjennom de aktiverte ventiler 108 til passende beholdere 110, som er kjent innen teknikken, for å oppnå en sekundær blanding ved hjelp av ventilene 108 og fra emulsjonen danne den etterskummende gel i beholderne 110. Beholderne forsynes med et egnet kjent middel for å dispensere gelen fra beholderne 110 når ventilene 108 aktiveres.

I en foretrukket form, under henvisning til figur 2, har apparatet et par sylindere 90 og 112 av den tidligere be-skrevne type. Gelen eller emulsjonen sendes fra blanderen 84 gjennom et ledningsrør 114. Gelen eller emulsjonen sendes fra ledningsrøret 114 gjennom et ledningsrør 116 med en manuell ventil 118 forbundet med ledningsrøret 116, som igjen er forbundet med beholdere 90. Gelen eller emulsjonen sendes også fra ledningsrør 114 gjennom et ledningsrør 120 med en manuell ventil 122 forbundet med ledningsrøret 120 til sylinderen 112. Ventilene 118 og 122 kan etter ønske reguleres til trinnvis å fylle sylindrene 90 og 112, hvoretter gelen eller emulsjonen tømmes fra sylindrene 90 og 112 på en må som tidligere beskrevet. Som vist, kan ledningsrøret 120 ha en temperatursonde 124 for å måle temperaturen i gelen eller emulsjonen.

En foretrukken form av sylinderen 90 er vist i figur 4 hvor like henvisningstall betegner like deler. Ved denne utførelsesform sendes gelen eller emulsjonen G gjennom et led-ningsrør 126 inn i den første avdeling 98 i sylinderen 90 på en måte som tidligere beskrevet, og gelen eller emulsjonen sendes fra sylinderen 90 ut av et ledningsrør 128 for å fylle beholderne for dispensering av produktet. Som vist, har apparat 10 en høynivå nedre bryter 130 og en lavnivå øvre bryter 132 som kan aktiveres ved hjelp av posisjonen til en pinne 134 på stempelstangen 96. Når sylinderen 90 er tilstrekkelig fylt med gel eller emulsjon G, aktiveres bryteren 130 og apparatet inkludert pumpene, slås av for å forhindre oppbyggingen av trykk i apparatet når en maksimal mengde av produktet er i sylinderen 90. Normalt kan stemplet 94 i sylinderen 90 brukes som en buffer for å sende produktet fra ledningsrøret 126 gjennom sylinderen 90 inn i ledningsrøret 128 inntil aktiver-ing av bryteren 132 avbrytes, og passering av produktet gjennom sylinderen opprettholdes deretter med mindre bryteren 132 på nytt kontaktes, i hvilket tilfelle påfyllingsapparatet etter ledningsrøret 128 slås av for å forhindre "sulteforing" av gel eller emulsjon til påfyllingsapparatet.

Gelbasen lages på følgende måte ifølge sammensetnin-gen angitt nedenunder: (1) Tilsett omtrent 20% av vannet til en lukket blandebeholder. (2) Tilsett fettsyre til blandebeholderen og så

GMS/fargen, oppvarm så til 80 - 85°C inntil

alle pulvere er smeltet.

(3) Tilsett triethanolaminet til beholderen under omrøring for dannelse av en såpe. Avkjøl til 60°C. Tilsett hydroxyethylcel-lulosen. (4) Avkjøl til 40°C og tilsett hydroxypropyl-cellulosen.

( 5) Tilsett sorbitoloppløsningen under omrøring

til den vandige såpe.

(6) Avkjøl blandingen til 30°C og tilsett par-fymen under omrøring.

Gelbasen har følgende sammensetning:

Det ferdige produkt har følgende sammensetning:

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse gir apparatet en kontinuerlig gelfremstilling med samtidig mulig-het til boksfylling. Foreliggende oppfinnelse er således en forbedring i forhold til satsvis gelfremstilling på grunn av redusert produksjonstid, og produktet kan fylles øyeblikkelig (innen 1-2 minutter) etter dannelsen.

Claims (3)

1. Apparat for fremstilling av en etterskummende gel, omfattende: en pumpe (14) for fremstilling og pumping av gelen eller emulsjonen, en lagringssylinder (90) med et kammer, et stempel (94) forskyvbart inntatt i sylinderen (90) som deler kammeret i en første avdeling (98) for mottak av gelen eller emulsjonen, og en andre avdeling (100), en drivanordning (102) for forskyvning av stemplet (94) mot gelen i den første avdeling (98), et rør (86) for innføring av gelen eller emulsjonen i den første avdeling og en ventil (104) for fjerning av gelen eller emulsjonen fra den første avdeling, en stang (96) som strekker seg fra stemplet (94) ut av sylinderen (90), en bryter (130) som aktiveres ved hjelp av stangen (96) når den første avdeling er ved en maksimalt fylt tilstand og en anordning som reagerer på bryteren (130) for avbryting av pumpen (14), karakterisert ved at det omfatter en andre pumpe (52) for innføring av skummingsmidlet til gelbasen, en strømningsmåler (34) for måling av gelbasens strømnings-hastighet og en strøm-trykk-omformer for omdannelse av strøm-ningsmålerens utgangssignal og for kontroll av hastigheten på den andre pumpe (52).

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter også en bryter (132) som aktiveres ved hjelp av stangen (96) når den første avdeling (98) er ved en minimal fylt tilstand.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det omfatter en ventil (22) for å hindre skummingsmidlet i å passere til pumpen (14).